EP4396028A1 - Vorrichtung zum laden von elektrischen geräten, insbesondere elektrofahrzeugen - Google Patents

Vorrichtung zum laden von elektrischen geräten, insbesondere elektrofahrzeugen

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Publication number
EP4396028A1
EP4396028A1 EP22772950.6A EP22772950A EP4396028A1 EP 4396028 A1 EP4396028 A1 EP 4396028A1 EP 22772950 A EP22772950 A EP 22772950A EP 4396028 A1 EP4396028 A1 EP 4396028A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connection
phase
charging current
charging
main module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22772950.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Maximilian KIRCHENBERGER
Tobias Wagner
Michael Masnitza
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.)
Chargex GmbH
Original Assignee
Chargex GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chargex GmbH filed Critical Chargex GmbH
Publication of EP4396028A1 publication Critical patent/EP4396028A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • 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
    • B60L53/10—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 characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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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
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/31—Charging columns specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/26—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially

Definitions

  • Device for charging electrical devices in particular electric vehicles
  • Plug-in hybrids PHEV
  • BEV pure electric vehicles
  • Battery-powered electric vehicles must be charged at regular intervals. In reality, this does not only happen when the battery is empty, but there are many partial charges of the battery in everyday life. This requires a technical facility that must comply with the international standard IEC 62196 & 61851 for charging infrastructure for electric vehicles. Most vehicles are charged where they stand longer: at home and at work. Especially in large parking garages and parking areas for many vehicles, it is difficult to set up charging options in a cost-effective and scalable manner due to the limited network connection capacity and the expensive network upgrade. The growing shortage of (electrical) specialists is also slowing down the expansion of charging infrastructure.
  • Mode 3 is mainly used for charging with alternating current AC.
  • a Mode 3 charging device can charge electric vehicles in one, two or three phases.
  • a connection is established between the charging station and the electric vehicle using a suitable charging cable.
  • the charging cable has the ability to transmit power and data.
  • the charging device communicates with the electric vehicle using a PWM signal (pulse width modulation) via the CP signal of the Type 2 charging connector.
  • the charging station can thus change the charging power and thus enables controlled charging.
  • Maximum AC charging power of 43 kW (64A three-phase) is possible here, but in reality the standard is 11 kW (16A three-phase). 11 kW has established itself as the industry standard, as many electric cars are designed for this AC charging power with the integrated on-board charger.
  • AC charging stations are regularly connected to the low-voltage grid.
  • a circuit breaker (LS) and residual current circuit breaker (Fl) with type B or alternatively type A EV is required in the pre-installation.
  • Charging stations either have a socket for the user's charging cable or have the charging cable installed directly on the charging station as a "fixed cable".
  • a socket offers greater protection against vandalism, a snagged cable offers more comfort for the driver of the electric car.
  • each load-controlled charging point must still be able to charge with full charging power. Therefore, the connection cables must always be dimensioned for the maximum charging power and the fuses must be designed for the full power. This results in disproportionately expensive hardware and installation costs as each charge point must be appropriately secured and power cables routed from the junction box to the charge point. The installation costs often exceed the price of a charging station many times over. If additional charging points are added later, the follow-up costs are usually even higher, since a load management system now has to be set up. Here is a detailed one Planning for the future is necessary, which makes it much more difficult for car park and car park operators to get started with electromobility.
  • phase 1 In the wiring from DE: 10 2017 124469.7, only one car could be charged even with phase-specific activation of the switching electronics, since these are not compatible with phases 2 and 3 for single-phase charging.
  • the hardware redundancy was also not designed for this.
  • the modular charging system described here can charge a maximum of one car per phase. It is therefore charged sequentially per phase instead of sequentially distributing all three phases together. This enables three electric cars to be charged in parallel from one mains connection. This optimizes the utilization of the available power of the power connection to the power grid.
  • the object of the invention can additionally or alternatively be a simple way to provide and preferably additionally or alternatively to create a simple installation of charging points for electric cars with integrated protection against overloading of the power grid.
  • the solutions according to the invention reduce the hardware costs per charging point, reduce the required installation time, avoid installation errors and have little or no configuration effort.
  • a user-centric charging algorithm can preferably ensure that each user always has sufficient energy available.
  • the device according to the invention can, for example, automatically detect, based on the power measurement of each phase, whether an electric car or a plug-in hybrid has to be charged in one phase, two phases or three phases.
  • the device according to the invention can preferably ensure that the power connection is optimally utilized even in the case of single-phase charging electric vehicles by means of phase division. This increases the power throughput and ensures or improves the cost-effectiveness of the charging infrastructure.
  • the device preferably comprises at least one main module and a connection device for in particular phase shifting and/or time-delayed charging of a large number of electric vehicles connected to the device at the same time, in particular electric cars or electric trucks or electric two-wheelers, such as electric bicycles, electric scooters, electric motorcycles.
  • the device according to the invention can also be referred to as a charging system.
  • the charging system is preferably constructed as a microgrid and preferably has a main module or starter module and one or more than one connection device, in particular a flexible number of connection devices or expansion modules (0 to n), which are connected together in series via connecting cables.
  • the first module of the device or the charging system is always the start module, only this is directly connected to the power grid.
  • the first extension module is preferably connected to the starter module using plug&play via the connection cable, the second extension module is preferably connected to the first extension module using plug&play, etc.
  • Each module (starter module or extension module) is preferably installed in its own place in order to have a plug-in option or to provide a connection for an electric vehicle.
  • Each charging module regardless of whether it is a starter module or an expansion module, can be designed as a connection option or a charging point for an electric vehicle.
  • Each charging module can be configured with either an attached cable or type 2 socket.
  • Each charging module, regardless of whether it is a starter module or an expansion module, is preferably characterized in that it has a current input and two current outputs. A current output leads to a further expansion module, the other current output preferably ends in a connection for an electric vehicle, in particular electric car.
  • the start module preferably has an external data and/or external signal input for connections from outside the microgrid, in particular a key card (in particular RFID), a smartphone, a smart watch, a server, Ethernet or a cloud computing device.
  • Each module preferably has one or exactly one signal and data output to the next module, with the main module having a data and/or signal interface.
  • the extension modules or connection devices have a signal and data input from the previous module, whereby the connection devices or
  • Extension modules each have at least or exactly one data and/or signal connection. Furthermore, preferably at least one connection device or one expansion module or several connection devices or several expansion modules or all connection devices or all expansion modules has a communication device for communication with a key card (in particular RFID), in particular for reading the key card (in particular RFID).
  • the signal and data cable harness of the connection cable or hybrid cable transmits the communication between the devices in the charging system or the device:
  • the hybrid cable preferably has 3 wires for communication via Modbus via RS485, a reset line for restarting the connected devices, an initialization line for dynamic Address allocation of the devices in the charging system and three wires for transmission of the phase-specific hardware safety circuit Hardware redundancy HWR for the sequential load management secured on the hardware side at phase level.
  • the (charging) power, signal and data lines are preferably combined in the hybrid cable.
  • the hybrid cables are preferably equipped at both ends with preferably plug&play connectors for power and/or signals and/or data, preferably one connector for the power connection and one connector for all signal and data lines.
  • Each charging module in particular the main module or connection device(s), has a power and signal and/or data connection to the electric vehicle connected to it.
  • the device according to the invention can provide the complete charging current of all phases at exactly one connection of a charging module, or provide the charging current of each phase to exactly one connection of a charging module, i.e. to three connections of three charging modules in a three-phase system.
  • the wiring of the power connection is preferably designed in such a way that a phase rotation in each module results in the phases after each module being rotated by a predetermined degree, in particular 120° degrees or 180°.
  • the phases that are connected to the charging system in the starting module have a different phase configuration in different modules, which means that charging phase L1 is a different charging current-carrying phase I, II, III for up to three charging modules.
  • the control of which phase is released when on which module is preferably taken over by the MCC. This preferably gives the command to release the respective phase to the SCC of the respective module, which then preferably tries to release the phase. It is thus particularly preferably already ensured at the software level that a maximum of one electric vehicle is charging at the same time per phase.
  • This hardware safety circuit ensures that each phase I, II, III in the charging system is used a maximum of once at any time, i.e. each phase of a maximum of one module is and/or is switched to a maximum of one electric vehicle for charging, with preferably one vehicle being connected to the main module and each connection device for charging, each phase I, II, III in the charging system is used exactly once at any time.
  • the hardware redundancy is phase-specific and rotates with the associated phase.
  • the charging system or the device according to the invention preferably manages, in particular with the intelligent charging algorithm, which car charges when.
  • the cars are preferably fully automatically charged by the charging system, in particular phase-shifted and/or time-shifted.
  • This solution is also advantageous because it generates several charging points or connections from just one power connection and further charging points or connections can be flexibly added without putting an additional load on the power grid.
  • the majority of electric cars will only be registered in the coming years. An upgrade option is therefore enjoying great demand in the market.
  • the charging system also optimally distributes the available power when single-phase electric vehicles are plugged into a charging module or connection. Because it can either charge a maximum of one connected electric vehicle with full power with all three phases, or up to three electric vehicles with reduced power with one phase each.
  • the hardware safety circuit Hardware Redundancy HWR (or hardware redundancy) alternatively or additionally ensures that there is always a maximum of one electric vehicle/consumer charging per phase so that the power grid is not overloaded by using the switching signals of all switches or relays to release the charging current of all modules phase-specifically coupled in the charging system.
  • the hardware redundancy HWR is preferably based on a logic circuit or logic signals consisting of one or more HWR line(s), preferably one HWR line per phase carrying charging current, an HWR circuit, preferably a logic circuit, in each charging module and an additional HWR circuit , preferably a logic circuit, for signal level changes, in particular the safety pullup, in the MCC.
  • the hardware redundancy is particularly preferred as a second safeguard and the signal does not propagate to the relay.
  • HWR hardware redundancy
  • the user or an external (IT) system or an external control device can send data to the charging system before, during or after the charging process to influence the charging algorithm via an interface, in particular the Internet connection, preferably for the entire system or custom, provide.
  • a maximum of one electric vehicle is charged in three phases or up to three vehicles are charged in a maximum of one phase.
  • Vehicles that are currently not charging are preferably kept in a waiting mode until they are to be charged again.
  • the SCC includes circuitry for communication with the electric vehicle as defined in IEC 62196 and IEC 61851, for example. Communication preferably takes place via IEC 61851-1 "Mode 3".
  • the circuit generates the CP voltage with +12V and -12V to the electric vehicle. This is preferably used as a PWM signal to communicate the maximum current to the electric vehicle.
  • the signal is preferably checked for short circuits and diode errors.
  • the electric vehicle preferably provides feedback about its readiness for charging by switching on resistors, which in turn are preferably read out by the SCC via the circuit. This information is preferably forwarded to the MCC.
  • the SCC can control an LED display or an LED strip made up of several, preferably 8 or 12 or 16 LEDs.
  • the individual LEDs can either all be controlled together, or preferably all individually. Controlling includes in particular switching on and off and setting the brightness and color of the LEDs. Alternatively, he can control a display that shows the information provided by the SCC.
  • An optional RFID reader prefers a combi reader RFID/NFC
  • a temperature sensor for temperature monitoring is mounted on the circuit board, preferably next to the switching relay.
  • the SCO can get the temperature value directly from the temperature sensor, or get parameters like the voltage across the sensor, which the SCO can convert to temperature.
  • the program of the SCO includes the control logic that from a certain temperature at the temperature sensor the charging power is reduced, and at a preferably higher temperature the charging at this module is stopped.
  • Each charging module includes switches or contactors or relays that activate the charging current by switching on the connection from the power bus to the charging cable or to the Type 2 socket and thus to the electric vehicle.
  • the switching electronics switches L1 of the module input as L1 of the charging current, L2 of the module input as L2 of the charging current, L3 of the module input as L3 of the charging current and N of the module input as N of the charging current.
  • the SCC sends a switching signal through the hardware redundancy HWR to the switching electronics. If the switching signal comes through the hardware redundancy HWR, the switching electronics switch the respective phase.
  • the switching electronics for phases 1 and N are preferably actuated by the same switching signal from the SCC.
  • Plug&Play power connector for bus connection of the power supply of the modules with phase shift in series in the charging system:
  • Extension module Data and/or signal input from the previous module (extension module) or data and/or signal input for connection to a local network or external control device (start module)
  • the data and signal input preferably includes the connection of the protective conductor to the shielding of the previous hybrid cable
  • the data and signal output preferably includes 8 contacts for:
  • the data and signal output preferably includes the connection of the protective conductor to the shielding of the following hybrid cable Hardware redundancy consisting preferably of an HWR circuit in each module and one HWR bus line per phase at the phase level with phase shift and preferably other safety aspects (L1/N before L2/L3).
  • each charging module includes a membrane to prevent condensation of air moisture in the respective housing.
  • the MCC with its own AC/DC power supply can also be installed in its own housing outside of the first module, quasi as “module 0”. However, it would then not represent its own charging point.
  • Ethernet adapter (optionally integrated on the board) or WIFI module or Bluetooth module for wired or wireless connection to a local network, preferably via TCP/IP and Internet access via this interface to an external control device via potential-free contact with 2 or 4 outputs (1 or 2 pairs)
  • the HWR is preferably designed in such a way that it does not enable a switch in the entire charging system to be activated without a signal level change, in particular the pullup, by the MCC.
  • the MCC effectively activates all switches in all modules in the charging system through the signal level change, in particular the pull-up of the HWR lines to "high".
  • the system is secured against incorrect contacting of the HWR, because without contact to the start module there is no change in the signal level, in particular no pull-up of the HWR lines.
  • Individual, several or all of the following components of the SCC are preferably bundled on a circuit board or PCB - called the mainboard:
  • Main charge controller MCC (eng. Main charge controller) Arithmetic unit e.g. single-board computer or system on module, in particular Raspberry pi compute module
  • Ethernet adapter (optionally integrated on board) for connection to a local network and Internet access via this
  • the preferred modular Plug&Play connection system in particular with hybrid cables and/or automatic addressing of new charging modules and devices, enables simple, even subsequent expansion with new charging modules in a row, without configuration effort in the field.
  • the installation time of a charging module is reduced to a minimum, avoiding
  • the consistent bundling and cross-system use of expensive components in the start module can result in significant hardware cost reductions per charging point compared to the known charging stations.
  • the reduced hardware costs and faster installation compared to comparable charging stations make the electrification of parking spaces significantly cheaper if more than one charging point is required at the location.
  • the present invention thus enables the charging infrastructure to be expanded as required, analogously to the electrification of fleets, through simple modular expansion with expansion modules.
  • Circuit breaker and an FI circuit breaker in front of the starter module are secured instead of such a pair of circuit breakers and FI circuit breaker per charging station, which saves further costs.
  • the first charging module is relevant for the registration or approval of charging points. Due to the physical coupling of all charging modules, the charging system behaves like a single charging station from the network perspective, which further reduces the complexity of setting up the charging infrastructure.
  • an externally visible MiD electricity meter is installed in each charging module, in particular with additional signing electronics.
  • This is installed between the current bus and on the electronics, preferably before or just before the switching electronics or the relays.
  • the electricity meter is connected to the signing electronics via its own communication line, in this case Modbus.
  • the signing electronics are integrated into the communication system, here Modbus, of the charging system and receive its power supply separately from the power bus via L1 and N of the respective charging module.
  • there is preferably always alternating signing electronics and an SCC since in each case an SCC and signing electronics belong together in a charging module. This structure meets all the requirements of measurement and calibration law in Germany if a fixed party is always billed with a loading module.
  • the third embodiment is the installation of a visible measuring capsule CRC instead of the combination of MiD electricity meter and preferred signing electronics.
  • the measuring capsule is installed in the current flow just before the switching electronics and receives an extra power supply. This preferably also only measures the charging current to the electric vehicle.
  • a sealed measuring capsule CRC, its visible display and a preferably associated backend connection and preferably transparency software is advantageous, since the charging system can be designed particularly preferably in such a way that it meets all the requirements of German measurement and calibration law in all application scenarios of the German market.
  • the starter module is connected directly to the power grid.
  • Three phases L1, L2, L3, the neutral conductor N and the protective conductor "earth" PE are preferably required.
  • a type B residual current circuit breaker and a circuit breaker are preferably provided in the pre-installation.
  • the charging system can optionally include an integrated DC residual current detection. Then only one type A residual current circuit breaker is required in the pre-installation.
  • connection is made on side of the starter module via the assembly of the power cable to a preferably supplied plug connector - specification see connection cable - at the power input of the starter module.
  • This is preferably color coded with a black nut.
  • the starter module particularly preferably forms the first charging point for an electric vehicle.
  • the present invention also includes a housing concept for easy installation of the charging modules.
  • Existing charging station solutions usually have to be opened for assembly. This means that two electricians are required for the installation.
  • there is a risk that the person installing the product will damage it when opening it, screwing it to the wall and leaving it. Often the products just lie on the floor after unpacking or the installation material is forgotten.
  • the present invention relates to a multi-part housing of a main module, in particular of a device for charging batteries of electric vehicles.
  • the multi-part housing preferably has at least:
  • a wall mounting device in particular a wall mounting plate, for coupling the multi-part housing to a wall, and a component housing for accommodating electrical components, in particular at least one data and/or signal connection for receiving and/or sending data and/or signals, one or precisely one charging current input with multiple phases, a charging current forwarding interface, a control device, a connection for connecting an electric vehicle , wherein the component housing and the wall mounting device are detachably connectable to each other.
  • the inside delimiting part forms a first coupling element and the wall fastening device forms a second coupling element, the first coupling element being designed for positive and/or non-positive and/or field-locking interaction with the second coupling element.
  • the first coupling element forms at least one hook and the second coupling element forms a receiving device designed to accommodate the hook, or wherein the second coupling element forms at least the hook and the first coupling element forms the receptacle designed to accommodate the hook, wherein the hook preferably engages against the direction of gravity.
  • a central part that is at least partially transparent to visible light at least in sections is coupled in a center of the outer boundary portion.
  • the center part has or consists of polycarbonate or PMMA.
  • the outer delimitation portion and the sealing element are produced as a one-piece component by means of a 2k injection molding process.
  • the wall fastening device forms a honeycomb structure at least in sections, the honeycomb structure preferably having at least a proportion of more than 5, in particular more than 10 or more than 15 or more than 20 adjacent honeycombs.
  • the high portion has an average height which corresponds to a multiple of the average height of the flat portion, the multiple preferably meaning at least three times or at least five times or at least eight times.
  • the multiple height of the high portion is brought about by two cheek-like portions, the cheek-like portions having a passage at the side for the passage of at least one line, in particular a line designed to carry charging current and/or a data and/or limit the signal line, in particular one or more, in particular exactly two, multi-component cables.
  • one cheek-shaped portion forms a first contour on the upper side and the second cheek-shaped portion forms a second contour on the upper side, the first contour and the second contour preferably being mirrored, and the inner delimiting part having a U- shaped or essentially U-shaped cheek, the cheek of the delimiting part and the two cheek-shaped parts of the wall fastening device forming a combined contour in an installed state, in particular starting from one cheek of the wall fastening device via the cheek of the delimiting part to the other cheek of the wall fastening device, a continuous or continuous contour , forming an essentially continuous contour.
  • the present invention relates to a device for charging batteries of electric vehicles.
  • the device preferably has at least: A main module, the main module having a power source connection element for coupling to a power source, in particular an 11 KW or 22 KW power connection, and at least one first connection device and one second connection device, preferably three, exactly three or at least three connection devices , wherein at least the first connection device has a first connection for connecting an electric vehicle and the second connection device has a second connection for connecting a further electric vehicle, the main module having a data processing device for data and/or signal exchange with the first connection device and the second connection device, wherein the main module has a charging current output interface for outputting the charging current to the first connection device, wherein the charging current output interface has a plurality of phases for multi-phase output of the charging current, the main module has a data and/or signal interface for outputting data and/or signals to the first connection device and has the second connection device and/or for receiving data and/or signals from the first connection device and the second connection device, wherein
  • Wall mounting plate for coupling the multi-part housing to a wall, and having a component housing for accommodating electrical components, the component housing and the wall mounting device being detachably connectable to one another and/or the first connection device and/or the second connection device has a multi-part housing, the multi-part housing of the first connection device and/or the second connection device having at least one wall fastening device, in particular a wall fastening plate, for coupling the multi-part housing to a wall and a component housing for accommodating electrical components , wherein the component housing and the wall mounting device are detachably connectable to each other.
  • the hanging hook can replace a fastening at the top with a screw and preferably at the same time enables flexible hanging of the charging module on the wall mounting plate during the installation process.
  • Two countersunk security screws preferably secure the charging module or the component housing against unauthorized removal.
  • the charging module is preferably inserted onto the wall mounting plate from above until the hook on the rear shell of the charging module is completely inserted between the wall mounting plate and the wall. Now the loading module is pushed to the wall.
  • the two countersunk screws which are preferably already installed in the screw threads provided on the bottom of the rear shell, slide through the elongated holes into the jaws of the wall mounting plate. At the end of the elongated holes is a conical recess with a centered through-hole for the countersunk screws.
  • the charging module is firmly connected to the wall mounting plate by tightening the screws.
  • the countersunk screws center the charging module by sinking into the conical recesses of the wall mounting plate. Tightening further presses the hook towards the wall mounting plate, further stiffening the overall construction and making it impossible to remove the load module without undoing the screws.
  • the countersunk screws are preferably security screws to prevent disassembly by unauthorized persons.
  • the module can be mounted on the wall in a very short time, but can also be easily removed again if the person doing the dismantling has the associated safety bit with the right drive available.
  • the first connector has a twelfth connector, the twelfth connector being connected to the reset line, and the second connector having a twelfth connector, the twelfth connector of the second connector being connected to the reset line.
  • the first connector has a thirteenth connector, the thirteenth connector being connected to the initialization line and the second connector having a thirteenth connector, the thirteenth connector of the second connector being connected to the initialization line.
  • a fourth connection element is connected, the fourth connection element being connected to a neutral conductor, a fifth connection element, the fifth connection element being connected to a protective conductor, a sixth connection element, the sixth connection element being connected to a first signal line, a seventh connection element, the seventh connection element being connected to a second signal line, an eighth connection element, the eighth connection element being connected to a third signal line, wherein the second connector plug has at least: a first connector, wherein the first connector is connected to the second phase designed to carry charging current, a second connector, wherein the second connector is connected to the third phase designed to carry charging current, a third connector, wherein the third connection element is connected to the first phase designed to conduct charging current a fourth connection element, the fourth connection element being connected to the neutral conductor a fifth connection element, the fifth connection element being connected to the protective conductor, a sixth connection element, the sixth connection element being connected to the second signal line, a seventh connection element, the seventh connection element being connected to the third signal line, an eighth connection element, the eighth
  • the invention relates to a device for charging batteries of electric vehicles.
  • the device preferably has at least: A main module, the main module having a power source connection element for coupling to a power source, in particular an 11 KW or 22 KW power connection, and at least one first connection device and one second connection device, preferably three, exactly three or at least three Connection devices, wherein at least the first connection device has a first connection for connecting an electric vehicle and the second connection device has a second connection for connecting a further electric vehicle, the main module having a data processing device for data and/or signal exchange with the first connection device and the second connection device, wherein the main module has a charging current output interface for outputting the charging current to the first connection device, wherein the charging current output interface has multiple phases for multi-phase output d it has charging current, the main module having a data and/or signal interface for outputting data and/or signals to the first connection device and the second connection device and/or for receiving data and/or signals from the first connection device and the second connection device , wherein
  • connection element is connected to a first phase designed to conduct charging current
  • connection element is connected to a third phase designed to conduct charging current
  • connection element is connected to the first phase designed to conduct charging current
  • Three cores are used to transmit the logic signals of the HWR signals.
  • connection cable or hybrid cable according to the invention is therefore a connection between two charging modules, in particular between a starter module and an expansion module and/or between two expansion modules. It preferably has two components or strands, which particularly preferably run in the same strand.
  • the connecting cable or hybrid cable according to the invention preferably has at least or exactly two components, each component itself being a strand.
  • a connecting cable or hybrid cable according to the invention is connected in variable lengths from the previous module to the next module laid.
  • the previous charging module is preferably removed from the wall in order to connect the hybrid cable.
  • the main module has a main module connection for connecting and charging electric vehicles, and the main module has a main module switching device.
  • the main module connection is connected to a plurality of phases, in particular two or three or all phases, via which the charging current can be conducted and/or the main module connection is connected to a plurality of charging currents leading phases, in particular two or exactly two or three exactly three or all phases, i.e. several, in particular all, of the phases that can be or are supplied with charging current via the power source connection element are connected in the third switching configuration of the main module circuit device in such a way to the main module Connection connected that the charging current by means of several, especially all, these phases can flow through the main module connection to the electric vehicle.
  • the main module transmits charging instruction data and/or charging instruction signals to start a multi-phase charging process to a connection device if it has previously received charging function signals and/or charging function data from this connection device, which define that the vehicle connected to this connection device is to be charged using multi-phase charging ,
  • multi-phase charging is chargeable and preferably additionally the electric vehicle according to a registered prioritization scheme has the highest priority.
  • phase 1 is shifted by exactly one phase, corresponding to 120° in the three-phase network, in each module between the current input and current output, more precisely in front of the current output. This can happen both ways.
  • phase L1 comes into the start module. This is then L2 in extension module 1, then L3 in extension module 2, then L1 again in extension module 3, etc.
  • phase L2 enters the start module. This is then L3 in extension module 1, then L1 in extension module 2, then L2 again in extension module 3, etc.
  • phase L3 enters the start module. This is then L1 in extension module 1, then L2 in extension module 2, then L3 again in extension module 3, etc.
  • the lines of the hardware redundancy HWR are correspondingly rotated analogously to the power lines.
  • the hardware redundancy line of L1 rotates with L1
  • the hardware redundancy line of L2 rotates with L2
  • the hardware redundancy line of L3 rotates with L3.
  • each charging controller SCC can give two signals to enable the charging current via the relay.
  • One signal switches L1 and N simultaneously.
  • a second signal switches L2 and L3 simultaneously.
  • the device according to the invention can thus relate to a dynamic phase division into single-phase L1/N and three-phase L1/N+L2/L3.
  • the software preferably regulates that L1 and N switch first if L2 and L3 are also switched in order to charge an electric vehicle in three phases. This is also ensured in the new HWR.
  • the switching signal for L2&L3 only comes through the HWR if the phases for L2&L3 are not used by another module, i.e. are not occupied, and if the switching signal for L1 and N is already being sent.
  • the software can use the switch detection to detect whether the double relay for L1 and N has been correctly activated.
  • the main controller MCC preferably knows the phase configuration of the charging modules, ie which phase of the starting module is applied to which charging module (nth charging module) on L1, L2 and L3 after the nth rotation.
  • phase division described here has the particular advantage that no configuration has to be carried out in the field.
  • Existing approaches require an electrician to connect the phases individually. Subsequently, such systems are always based on the manual input or configuration of the Phase configuration by the person installing or commissioning. Since human errors can easily occur here, this is a significant weakness of alternative approaches, because an error in the input would immediately lead to network overload during operation and thus to the fuse tripping or, in the worst case, to a fire.
  • the charging system described here or the main controller independently determines in the initialization routine which charging module is in which position and thus knows the phase configuration, the person installing or commissioning does not have to configure this.
  • alternative approaches that require the phase configuration to be stored as manual input this is inherently safe and therefore significantly less error-prone. In this way, the power grid cannot be overloaded by a misconfiguration, as is the case with alternative approaches.
  • the present invention relates to a device for charging batteries of electric vehicles.
  • This device preferably has at least: A main module, the main module having a power source connection element for coupling to a power source, in particular an 11 KW or 22 KW power connection, and at least one first connection device and one second connection device, preferably three, exactly three or at least three connection devices , wherein at least the first connection device has a first connection for connecting an electric vehicle and the second connection device has a second connection for connecting a further electric vehicle, the main module having a data processing device for data and/or signal exchange with the first connection device and the second connection device, wherein the main module has a charging current output interface for outputting the charging current to the first connection device, wherein the charging current output interface has a plurality of phases for multi-phase output of the charging current, the main module has a data and/or signal interface for outputting data and/or signals to the first connection device and has the second connection device and/or for receiving data and/or signals from the first connection device and the second connection device, wherein
  • signal lines in particular exactly two or exactly three signal lines, are provided for connecting the data and/or signal interface of the main module to the first data and/or signal connection of the first connection device and the second data and/or signal connection of the second connection device, wherein the first connection device and the second connection device are connected in series to the plurality of signal lines, the number of signal lines corresponding at least to the number of phases carrying charging current, each connection device for each phase carrying charging current having a level change circuit for changing a signal level that can be applied to one of the plurality of signal lines, each phase being assigned at least one defined signal line, the signal lines assigned to the individual phases being different signal lines.
  • each connection device has a charge phase L1 level change circuit as the level change circuit.
  • a first switch which can be controlled by the control device as a function of a switching signal, the first switch being or being able to be coupled in terms of signaling to the signal line assigned to the charging phase L1, the applied signal level depending on the switching of the first switch Signal line is changeable.
  • each connection device has a charge-phase L2/L3 level-change circuit as a level-change circuit in addition to the charge-phase L1 level-change circuit.
  • the output of the second "AND" gate is connected to the input of a switching device for coupling the charging phases L2 and L3 for charging the electric vehicle and via the L2/L3 feedback loop to the input of the "OR" gate .
  • a second switch and/or third switch that can be actuated by the respective control device as a function of a switching signal is provided, the second switch and/or third switch being connected to the signal line assigned to charging phase L2 and/or to that of the charging phase L3 associated signal line is coupled or can be coupled, depending on a switching of the second switch and / or the third switch, the applied signal level of the respective signal line is variable.
  • the output signal of the second "AND" gate can be routed more quickly to the input of the "OR” gate via the L2/L3 feedback loop, which is preferably formed by a circuit or a logic gate than one by means of the second Switch and / or third switch achievable change in the applied signal level of the charging phase L2 or L3 associated signal line.
  • the main module also has a connection for connecting an electric vehicle
  • the main module preferably has a third connection for providing charging current to the connection of the main module phase configuration, the third phase configuration being different from the first phase configuration and the second phase configuration, preferably in the first phase configuration, the second phase configuration and the third phase configuration a different phase is configured as charging phase L1 - in the respective connection device or the main module (ie with up to 3 charging modules (main module/connection device)). If more than 3 charging modules are provided or connected to one another, then the phase configurations are repeated accordingly.
  • each connection device has exactly the same charging current-carrying phases, the charging current-carrying phases connecting the main module to the first connection device and then to the second connection device etc. in series.
  • three data lines and two further signal lines are part of a line section.
  • the assignment of the respective phases to the respective signal lines in the main module and/or the connection devices is the same.
  • the present invention relates to a main module for charging batteries of electric vehicles, in particular for use in a device for charging batteries of electric vehicles, the main module having a power source connection element for coupling to a power source, in particular an 11 KW or 22KW power connection, has, wherein the main module has a data processing device for data and/or signal exchange with a first connection device and a second connection device,
  • the main module having a charging current output interface for outputting the charging current to the first connection device, the charging current output interface having a plurality of phases for multi-phase outputting of the charging current, wherein the main module has a data and/or signal interface for outputting data and/or signals to the first connection device and the second connection device and/or for receiving data and/or signals from the first connection device and the second connection device, the main module has a main module connection for connecting and charging an electric vehicle, the main module having a defined phase configuration for providing charging current to the main module connection, the main module having a level change circuit for each phase carrying charging current for changing a signal level that can be applied to one of the plurality of signal lines, each Phase is assigned to a defined signal line, the signal lines assigned to the individual phases being different signal lines.
  • a first phase I, a second phase II and a third phase III are provided for conducting the charging current, with the first phase I as charging phase L1 in the main module, the second phase II as charging phase L2 and the third phase III as charging phase L3 or the second phase II as charging phase L3 and the third phase III as charging phase L2 or wherein in the main module the first phase I as charging phase L2, the second phase II as charging phase L3 and the third phase III as charging phase L1 or the second phase II is configured as charging phase L1 and the third phase is configured as charging phase L3, or wherein in the main module the first phase I is configured as charging phase L3, the second phase II is configured as charging phase L2 and the third phase III is configured as charging phase L1, or the second phase II is configured as charging phase L1 and the third phase III is configured as charging phase L2.
  • the main module has a charge-phase L1 level-changing circuit as the level-changing circuit.
  • the charging phase L1 level change circuit has an "OR” gate, an “AND” gate and a feedback loop, the "OR” gate being signal-connected to the signal line assigned to the respective phase and to the Is designed to output a signal depending on the applied signal level, the "AND” gate being connected in terms of signals to the data processing device of the main module and the “OR” gate and for outputting a signal depending on signals from the "OR” gate and the Data processing device is formed, wherein the output signal of the "AND” gate can be transmitted to the "OR” gate via the feedback loop, wherein the output signal of the "AND” gate indicates an activation of the charging process, wherein the signal representing an activation of the charging process for switching a charging switching means, in particular a relay, for electrically connecting the respective charging phase L1 to the electrical system vehicle is trained.
  • a first switch that can be controlled by the data processing device as a function of a switching signal is provided, the first switch being or being able to be coupled in terms of signaling to the signal line assigned to the charging phase L1, the applied signal level depending on the switching of the first switch Signal line is changeable.
  • the output signal of the "AND” gate can be routed to the input of the "OR” gate faster than the change in the signal level present on the signal line can be effected .
  • a neutral conductor and preferably a protective conductor are provided in addition to the charging current-carrying phases, with the charging phase L1 level change circuit also being designed for the simultaneous or immediate simultaneous coupling of the neutral conductor and the charging phase L1 for charging the electric vehicle.
  • the main module has a charge phase L2/L3 level change circuit as a level change circuit in addition to the charge phase L1 level change circuit.
  • the charge phase L2/L3 level changing circuit comprises a first "AND” gate and a second “AND” gate and an “OR” gate and an L2/L3 feedback loop, the input of the first "AND” gate is connected to the signal line assigned to the charging phase L2 and to the signal line assigned to the charging phase L3, the input of the "OR” gate being connected to the output of the first "AND” gate and to the L2/L3 - Feedback loop is connected, the input of the second “AND” gate is connected to the output of the "OR” gate and the output of the "AND” gate of the load phase L1 level change circuit, the output of the second "AND” -Gates is connected to the input of a switching device for coupling the charging phases L2 and L3 for charging the electric vehicle and via the L2/L3 feedback loop to the input of the "OR
  • a second switch and/or third switch that can be controlled by the data processing device as a function of a switching signal is provided, the second switch and/or third switch being connected to the signal line assigned to charging phase L2 and/or to that of charging phase L3 associated signal line is coupled or can be coupled, the applied signal level of the respective signal line being changeable as a function of a switching of the second switch and/or the third switch.
  • the output signal of the second "AND" gate can be routed more quickly to the input of the "OR” gate via the L2/L3 feedback loop, which is preferably formed by a circuit or a logic gate than one by means of the second Switch and / or third switch achievable change in the applied signal level of the charging phase L2 or L3 associated signal line.
  • the present invention relates to a connection device for charging batteries of electric vehicles, in particular for use in a device for charging batteries of electric vehicles (2) and/or for connection to an aforementioned main module, the connection device having one or exactly one has a connection for connecting an electric vehicle, wherein the connection device has a connection device-side control device for data and/or signal exchange with a main module and/or a further connection device,
  • connection device having a data and/or signal connection input for receiving data and/or signals from the main module, the connection device having a first or precisely one charging current input with multiple phases for multi-phase coupling a charging current that can be provided by the main module, the connection device having a first or precisely one charging current forwarding interface for forwarding the charging current to a further connection device, the connection device for providing charging current to the first connection having a first phase configuration, the connection device having a level change circuit for each phase carrying charging current for changing a signal level that can be applied to one of the plurality of signal lines, each phase being associated with a defined signal line, the den signal lines assigned to individual phases are signal lines that are different from one another.
  • a first phase I, a second phase II and a third phase III are provided for conducting the charging current, with the first phase I as charging phase L1, the second phase II as charging phase L2 and the third phase III is configured as charging phase L3 or the second phase II as charging phase L3 and the third phase III as charging phase L2 or wherein in the connecting device the first phase I as charging phase L2, the second phase II as charging phase L3 and the third phase III as charging phase L1 or the second phase II is configured as charging phase L1 and the third phase is configured as charging phase L3, or with the first phase I as charging phase L3, the second phase II as charging phase L2 and the third phase III as charging phase L1 or the second phase II as charging phase L1 in the connecting device and the third phase III is configured as charging phase L2.
  • the connection device has a charging phase L1 level-changing circuit as the level-changing circuit.
  • the charging phase L1 level change circuit has an "OR” gate, an “AND” gate and a feedback loop, the "OR” gate being signal-connected to the signal line assigned to the respective phase and to the Is designed to output a signal depending on the applied signal level, the "AND” gate being connected in terms of signals to the control device of the connection device and the “OR” gate and for outputting a signal depending on signals from the "OR” gate and the Control device is formed, wherein the output signal of the "AND” gate can be transmitted to the "OR” gate via the feedback loop, wherein the output signal of the "AND” gate indicates an activation of the charging process, wherein the signal representing an activation of the charging process for switching a charging switching means, in particular a relay, for electrically connecting the respective charging phase L1 to the electric vehicle g is formed.
  • the output signal of the "AND” gate can be routed to the input of the "OR” gate faster than the change in the signal level present on the signal line can be effected .
  • a neutral conductor and preferably a protective conductor are provided in addition to the charging current-carrying phases, with the charging phase L1 level change circuit also being designed for the simultaneous or immediate simultaneous coupling of the neutral conductor and the charging phase L1 for charging the electric vehicle.
  • the connection device has a charge-phase L2/L3 level-change circuit as a level-change circuit in addition to the charge-phase L1 level-change circuit.
  • a second switch and/or third switch that can be actuated by the control device as a function of a switching signal is provided, the second switch and/or third switch being connected to the signal line assigned to charging phase L2 and/or to that of charging phase L3 associated signal line is coupled or can be coupled, the applied signal level of the respective signal line being changeable as a function of a switching of the second switch and/or the third switch.
  • the main module has a main module connection for connecting and charging an electric vehicle and / or a third connection device is provided, the third connection device is coupled in series to the second connection device, wherein the first connection device, the second connection device and the third connection device are structurally identical,
  • the main module has a main module connection for connecting and charging an electric vehicle and a third connection device is provided, the third connection device being coupled in series to the second connection device, the first
  • Connection device, the second connection device and the third connection device are identical in construction or wherein the main module has a main module connection for connecting and charging an electric vehicle and a third connection device and a fourth connection device are provided, the third connection device being coupled in series to the second connection device and the fourth connection device being connected in series to the third Connection device is coupled, wherein the first connection device, the second connection device, the third connection device and the fourth connection device are identical.
  • the signal level of a signal line assigned to the respective charging phase L1 is changed depending on the activation of a first single-phase charging process of an electric vehicle, and during the first charging process a further charging process for charging an electric vehicle is started at a different connection device of the device, with the Signal level of one of the respective charging phase L1 associated signal line is changed.
  • the principle of hardware redundancy HWR according to the invention is that all switching signals in the system that enable the charging current or current connection are coupled by a common connection. If an electric vehicle charges in one phase or a consumer consumes electricity in one phase, only this phase in the modular network is blocked. The remaining two phases are available to other electric vehicles or other consumers.
  • the hardware redundancy limits the charging system by the physical arrangement of the logic circuit, so that only the maximum number of switches or relays desired, in particular one switch or relay, can switch at a time. The hardware redundancy thus physically limits the power used by the overall system to the connected power. A software error, which can never be ruled out, never leads to an overload of the specified network connection.
  • the hardware redundancy HWR can be used as an additional safety device.
  • the software of the charging system, in particular on the MCC, is preferably already controlled in such a way that exactly one electric vehicle is charging per phase.
  • the hardware redundancy HWR guarantees at the hardware level that even in the event of a software error, only one consumer per phase is active or only each phase from a maximum of one connection point to the consumer or electric car is activated. It therefore ensures on the hardware side that the power grid is never overloaded by never exceeding the power of the power connection per phase.
  • a security pull-up is integrated by the MCC.
  • a further advantage of the present invention over the logic-based hardware redundancy published in document EP 18 78 9007.4 is that it takes effect when the lines of the HWR are not connected.
  • the error mode is that the data cable is not assembled correctly and the wires/pins of the hardware redundancy are not connected.
  • the HWR according to the invention is preferably designed in such a way that the divided signal bus, or all three signal buses, one for each phase, is normally low "0", i.e. that normally no electric vehicle can charge or no phase of one Connection to the consumer can be released.
  • the MCC is connected to the HWR bus or all three bus lines of the HWR. Only during the boot process does the MCC set the bus to "high” or "1", which represents the "Pullllp". The charging processes can now be started or the phases can be released at the respective connections.
  • the MCC can read the current logic value of the HWR or the HWR of each phase, but not influence it further apart from the pullup.
  • the HWR ensures that phase 2 L2 and phase 3 L3 may only be connected if phase 1 L1 and neutral conductor N are already connected.
  • the common switching signal for L1 and N after it has passed through the HWR, preferably as a further prerequisite, goes into the logic circuit of the HWR of the common switching signal for L2 and L2.
  • the switching signal of one or more phases, preferably the switching signals for switching L2 and L3, are therefore coupled to the switching signal of another phase, preferably L1 and N.
  • the HWR is implemented via a logic circuit.
  • This is preferably represented by the voltage of the (logic) signals, which can be “high” or “1” or “low” or “0”.
  • the high voltage level is preferably 5V or 3.3V.
  • "High” is for example the range 4 - 6V or 2V - 4V and "Low” is for example 0V - 1V.
  • the line is preferably free when the signal is high and charging can be started on this phase or this phase of the connection point can be released for the connected consumer. Since it is a logic circuit, the whole system could also be inverted.
  • a level change in particular a pull-down, is activated at the inputs and the line is actively pulled to a first signal level, in particular to logic 1, at the outputs.
  • addresses are assigned dynamically to the nodes after synchronization has been completed.
  • the main controller MCC preferably repeats this algorithm repeatedly until it receives no answer when querying the basic information. This happens when all nodes are initialized, send a broadcast, pull the init pin, and/or propagate to the end of the chain where no other node is waiting to take the address.
  • the request to a non-existent node preferably exceeds the read timeout, which ends the address assignment.
  • the connector ID, the OCPP-ld and/or the system time are preferably transmitted for time synchronization.
  • the initialization routine is thus complete.
  • the main controller MCC thus has all the devices whose address, basic information and/or position in the series for the operation and/or algorithm are available.
  • start module can also be used instead of the term main module.
  • connection device instead of the term connection device, the term expansion module can also be used as an alternative.
  • charging module can denote the main module or a connection device and alternatively can be denoted as a station or charging station.
  • main controller or main charge controller or MCC can also be used instead of the term data processing device.
  • the charging controller or sub charge controller or SCC can also be used as an alternative.
  • power bus describes that the power input from an expansion module leads directly to the power output of the expansion module, so that all expansion modules and preferably devices in the chain or in the charging system always have the full power of the connection available.
  • back shell can denote an inner boundary portion.
  • the term wall mounting plate can designate a wall mounting device.
  • the invention particularly preferably relates to at least one device for charging batteries of electric vehicles, at least comprising a main module, the main module having a power source connection element for coupling to a power source, in particular an 11 KW or 22 KW power connection, and at least one first connection device and one second connection device, preferably three, exactly three or at least three connection devices, wherein at least the first connection device has a first connection for connecting an electric vehicle and the second connection device has a second connection for connecting a further electric vehicle.
  • the main module has a data processing device for data and/or signal exchange with the first connection device and the second connection device.
  • the main module has a charging current output interface for outputting the charging current to the first connection device.
  • the charging current output interface has multiple phases for outputting the charging current in multiple phases.
  • the main module has a data and/or signal interface for outputting data and/or signals to the first connection device and the second connection device and/or for receiving data and/or signals from the first connection device and the second connection device.
  • the first connection device has a first data and/or signal connection at least for receiving data and/or signals from the main module.
  • the first connection device has a first charging current input with multiple phases for the multiple-phase coupling of the charging current that can be provided by the main module.
  • the first connection device has a first charging current forwarding interface for forwarding the charging current to the second connection device.
  • the second connection device has a second data and/or signal connection at least for receiving data and/or signals from the main module.
  • the second connection device has a second charging current input with the phases for multi-phase coupling of the charging current that can be passed on by the first connection device.
  • the second connection device preferably has a second charging current forwarding interface for forwarding the charging current to a third connection device.
  • the main module and/or the first connection device and/or the second connection device has a multi-part housing.
  • the multi-part housing has at least: a wall mounting device, in particular a wall mounting plate, for coupling the multi-part housing to a wall, and a component housing for accommodating electrical components, in particular a power source connection element for coupling to a power source of a connection for connection an electric vehicle, a data processing device for data and/or signal exchange, a charging current output interface for outputting the charging current, the charging current output interface having a plurality of phases for the multi-phase output of the charging current, a data and/or signal interface for outputting data and/or signals.
  • a wall mounting device in particular a wall mounting plate
  • a component housing for accommodating electrical components, in particular a power source connection element for coupling to a power source of a connection for connection an electric vehicle, a data processing device for data and/or signal exchange, a charging current output interface for outputting the charging current, the charging current output interface having a plurality of phases for the multi-phase output of the charging current, a data and/or signal interface for outputting data and/or signals
  • the component housing and the wall attachment device can be releasably connected to one another.
  • the first connection device for providing charging current to the first connection has a first phase configuration.
  • the second connection device has a second phase configuration for providing charging current to the second connection.
  • the first phase configuration and the second phase configuration have the same number of phases.
  • the second phase configuration is rotated with respect to the first phase configuration.
  • the first connection device has a first switching device.
  • at least a first circuit configuration, a second circuit configuration and a third circuit configuration can be set with a time offset by the first circuit device.
  • the first connection is separated from the phases via which the charging current can be conducted and/or the first connection is electrically separated from the charging current.
  • the first connection is connected to precisely one phase via which charging current can be carried and/or the first connection is connected to precisely one phase carrying charging current.
  • the first connection in the third switching configuration of the first switching device, is connected to a plurality of phases through which charging current can be carried and/or the first connection is connected to a plurality of phases carrying charging current, in particular two or exactly two or three or exactly three or all phases.
  • the second connection device has a second switching device.
  • At least a first circuit configuration, a second circuit configuration and a third circuit configuration can be set with a time delay by the second circuit device.
  • the second connection is separated from the phases via which the charging current can be conducted and/or the second connection is electrically separated from the charging current.
  • the second connection is connected to exactly one phase through which charging current can be carried and/or the second connection is connected to exactly one phase carrying charging current.
  • the second connection has a plurality of phases, in particular two or three or all phases, via the charging current can be guided, connected and/or wherein the second terminal is connected to a plurality of phases carrying charging current, in particular two or exactly two or three exactly three or all phases.
  • a plurality of signal lines in particular exactly two or exactly three signal lines, for connecting the data and/or signal interface of the main module to the first data and/or signal connection of the first connection device and the second data and/or Signal connection of the second connection device provided.
  • the first connection device and the second connection device are connected in series with the plurality of signal lines.
  • the number of signal lines corresponds at least to the number of phases carrying charging current.
  • each connection device has a level-changing circuit for changing a signal level that can be applied to one of the plurality of signal lines for each phase carrying charging current.
  • each phase is assigned to at least one defined signal line.
  • the signal lines assigned to the individual phases are signal lines that are different from one another.
  • a plurality of data lines in particular exactly two or exactly three data lines, for connecting the data and/or signal interface of the main module to the first data and/or signal connection of the first connection device and the second data and/or Signal connection of the second connection device provided.
  • the first connection device and the second connection device are connected in series with the plurality of data lines.
  • the main module and the first connection device and the second connection device are connected to one another via an analog line.
  • the first connection device has a first control device at least for confirming a first address.
  • the second connection device has a second control device at least for confirming a second address.
  • At least one of the data lines and preferably several or all of the data lines is part of a data bus, in particular a Modbus.
  • an acknowledgment signal or acknowledgment data for acknowledging the first address and for acknowledging the second address can be provided with a time delay from the data processing device via the data line through the first control device and/or through the second control device.
  • a hybrid cable is provided or arranged between the main module and the first connection device and/or between the first connection device and the second connection device.
  • a charging current output interface and a data and/or signal interface of the main module are preferably connected to the first data and/or signal connection and the first charging current input of the first connection device via the hybrid cable.
  • the hybrid cable preferably has at least:
  • the first connecting plug has at least: a first connecting element, the first connecting element having a
  • a first phase designed to conduct charging current is connected to a second connecting element, the second connecting element being connected to a second phase designed to conduct charging current a third connecting element, the third connecting element being connected to a third phase designed to conduct charging current additionally or optionally fourth connecting element, wherein the fourth
  • Connecting element connected to a neutral conductor is additionally or optionally a fifth connecting element, the fifth
  • Connecting element is connected to a protective conductor, additionally or optionally a sixth connecting element, the sixth
  • Connection element is connected to a first signal line, additionally or optionally a seventh connection element, the seventh connection element being connected to a second signal line, additionally or optionally an eighth connection element, the eighth connection element being connected to a third signal line.
  • the second connector plug has at least: a first connector element, wherein the first connector element with the
  • Conducting charging current trained second phase is connected to a second connecting element, wherein the second connecting element with the
  • Conducting charging current trained third phase is connected to a third connection element, wherein the third connection element is connected to the trained for carrying charging current first phase additionally or optionally a fourth connecting element, with the fourth connecting element being connected to the neutral conductor additionally or optionally a fifth connecting element, with the fifth connecting element being connected to the protective conductor, additionally or optionally a sixth connecting element, with the sixth connecting element being connected to the second signal line , additionally or optionally a seventh connection element, the seventh connection element being connected to the third signal line, additionally or optionally an eighth connection element, the eighth connection element being connected to the first signal line, the first to third, in particular first to eighth connection elements of the first Connector are arranged in a defined first configuration to each other, the first to third, in particular first to eighth connecting element of the second connector in a defined second configuration z arranged one to the other, the first configuration and the second configuration being identical or corresponding.
  • the first phase for conducting the charging current, the second phase for conducting the charging current, the third phase for conducting the charging current and preferably the neutral conductor and preferably the protective conductor are part of the first cable run.
  • At least the first signal line, the second signal line and the third signal line are part of the second line section.
  • the charging current output interface and the data and/or signal interface of the main module are coupled to the first connector, and the first data and/or signal connection and the first charging current input of the first connection device are connected to the second connector.
  • FIG. 1a schematically shows the rotation of the phases from charging module to charging module and the corresponding rotation of the HWR lines.
  • FIG. 1b shows an alternative structure to the structure shown in FIG. 1a, since the respective phases with the respectively assigned HWR lines can each run in one cable or in a common cable, for example.
  • the reference number 10 here preferably designates a first connection device.
  • the first connection device 10 is particularly preferably connected to a main module 22 (not shown) at least via a protective conductor 111 and a neutral conductor 109 .
  • a first phase 40 together with a hardware redundancy line 133 assigned to the first phase 40 are supplied to the first connecting device 10 .
  • a second phase 41 together with a hardware redundancy line 134 associated with the second phase 40 is fed to the first connecting device 10 .
  • a third phase 42 together with a hardware redundancy line 135 assigned to the third phase 42 is fed to the first connecting device 10 .
  • the main module 22 and the first connection device 10 are also connected to one another via the phases 40, 41, 42 and the HRW lines 133, 134, 135.
  • the phases supplied to the first connecting device 10 thus form a first phase configuration.
  • the phases 40, 41, 42 are passed on to a second connection device 11 with the associated hardware redundancy line 133, 134, 135, the phase configuration of the second connection device 11 being different from the phase configuration of the first connection device 10 as a result of a phase rotation or phase reconfiguration.
  • a low potential “0” overwrites a high “1” to “0” but never the other way around. As soon as a "0” is present on a line, this line is "0", no matter how many "1" signals are present.
  • the solutions according to the invention described with reference to FIGS. 1a and 1b are advantageous, since electric cars usually charge 1-phase only on phase 1 of their plug. PHEV in particular can only charge in one phase. This means that if several electric cars are charged in one phase at one location, phase 1 of the power grid is loaded disproportionately, keyword "unbalanced load". This problem should be avoided by the electrician through well thought-out installation, but in reality it is ignored. In addition, previously only one car could be charged at the same time, because otherwise several cars would have charged in one phase.
  • a charging system in which the charging phase 1 preferably rotates around one phase from module to module.
  • This rotation is preferably carried out passively at the module output, which is advantageous because it also prevents faulty wiring.
  • several cars can now charge in one phase on a charging system, in particular consisting of several modules 22, 10, 11, 12, since the charging phase 1 rotates.
  • the unbalanced load is avoided and the power grid is optimally loaded, since in single-phase operation several electric vehicles, in particular cars or passenger cars, charge on different phases. Due to the implementation in the charging module, no knowledge or effort of the electrician is required.
  • the phase rotation is preferably plug & play.
  • FIG. 2a shows an example of the structure of a HWR phase 1 L1 according to the invention, in particular with a charging phase L1 level change circuit.
  • the switching signal for the relay that enables the charging current for L1/N enters the HWR circuit at the "AND” gate. If the HWR line is free, i.e. “1”, the “OR” gate also gives a “1”. This means that the "AND” gate is also "1” and the signal goes to the Relay and HWR output L1/N.
  • each connection device 10, 11, 12 can have a charging phase L1 level-changing circuit 156 as a level-changing circuit.
  • the load phase L1 level change circuit 156 preferably includes an "OR” gate 157, an "AND” gate 158 and a feedback loop 159.
  • the "OR” gate 157 is preferably connected in terms of signal technology to the signal line 133, 134, 135 assigned to the respective phase 40, 41, 42 and is designed to output a signal depending on the applied signal level.
  • the "AND” gate 158 is preferably connected on the input side to the control signal (Out 90) for driving the switch 160 for L1/N of the control device 90, 91 of the respective connection device 10, 11, 12) and the "OR” gate 157 is connected and is designed to output a signal depending on signals from the “OR” gate 157 and the control device 90, 91, the output signal from the “AND” gate 158 being able to be transmitted to the “OR” gate 157 via the feedback loop 159 is, wherein the output signal of the "AND” gate 158 can be used to activate the charging process, wherein the signal that represents activation of the charging process is used to switch a charging switching means 161, in particular a relay, for electrically connecting the respective charging phase L1 40, 41, 42 with the electric vehicle 2, 3, 4 is formed.
  • the feedback loop 159 can, for example, be formed by a circuit or as a logic gate, whereby the output signal of the "AND” gate 158 can be routed to the input of the "OR” gate 157 faster than the change in the signal level present on the signal line 133, 134, 135 can be effected.
  • a neutral conductor 109 and/or preferably a protective conductor 111 can also be provided, with the charging phase L1 level change circuit 156 also being switched on at the same time or immediately simultaneous coupling of the neutral conductor 109 and the charging phase L1 40, 41, 42 for charging the electric vehicle 2, 3, 4 is formed.
  • 3a shows an example according to the invention of the structure of an HWR phase 2 L2 and 3 L3.
  • the switching signal for the relay which releases the charging current for L2/L3, enters the HWR circuit at the "AND" gate together with the HWR output L1/N.
  • both HWR lines L2 and L3 must be free “1” so that the "AND” gate generates a “1” and the "OR” gate as well. Only then can the final "AND” gate also generate a “1” and let the switching signal through to the relay L2 L3.
  • the present invention is advantageous because up to three electric cars can be charged at the same time due to the phase shift in the charging system.
  • the control lines of the switching relays of each consumer in the chain are preferably coupled to one another via a logic bus parallel to the power line with one bus line per phase.
  • the activation of phases 2 and 3 is preferably linked to phase 1. It thus becomes Physical/Electrical (not software) ensures that only one consumer per phase is active. Because of the logic bus, a large number of devices can be connected in parallel. The present solution is much safer than software and convenient since the device can be expanded as a plug&play bus.
  • the coupling of phase 2 and 3 to an (active) circuit of phase 1 guarantees that only phase 1 or 3 is charged (avoids damage to consumers if the phases are assigned incorrectly)
  • 4a shows an example according to the invention of a structure of a safety pull-up by MCC.
  • the MCC can also use a switch to set the hardware redundancy HWR to a logical value of “1”, i.e. to “high”. This is achieved by driving a switch from a control pin of the MCC, which then preferentially pulls all HWR lines present in the system to "high” or "1".
  • the switch is preferably a transistor.
  • a control device 176 of the main module 22 can control a switch 177 for changing the potential level, in particular for raising the potential level to level “1”.
  • 5a shows an example according to the invention of a structure of a pulldown by a relay switching signal.
  • SCC gives the signal to switch phases L2 and L3 and their HWR signal buses each have the logic value “1”, i.e. they are not used by any other connection a) SCC gives the signal to switch the relay b) Signal changes to “AND ” Part of the HWR c) Because in one of the two “AND” gates, in which the signal and the HWR result from L1/N go together in an “AND” gate, only one input is “1”.
  • the electricity is released by the installer.
  • the MCC then performs a boot process. During the boot process, the MCC starts up and an Internet connection is preferably established. Should be a billing/OCPP backend configured, the connection to it is set up with priority.
  • the MCC also receives the system time for synchronization via the boot notification after initialization.
  • the initialization routine is advantageous because the communication system, a communication bus, more precisely Modbus, does not support automatic assignment of the device addresses.
  • support circuitry is provided to allow the devices to obtain an address from the MCC.
  • Another charging module or any other device with this circuit and associated software, in particular Plug&Play can be connected to the chain or series and it preferably requires no further configuration during or before commissioning, especially since the devices prefer their addresses in the microgrid receive.
  • the physical position in the system is preferably also determined in the initialization routine.
  • the device has a global reset line.
  • the main controller MCC can operate the reset to restart all connected devices and bring them into their initialization mode.
  • This is preferably configured as a signal bus and preferably runs in the data and/or signal line.
  • the reset always affects all devices in the bus. These are preferably all SCC subcontrollers, measuring capsules and/or marking electronics (if available).
  • the device has an analog initialization line ("Init line”) in order to carry out the initialization.
  • This initialization line runs in the data and/or signal line from the initialization output pin Init_out of the previous device to the initialization input pin Initjn of the following device (or connection device).
  • the users of the communication bus start up at different speeds, depending on the respective controller.
  • this line is preferably not a bus. In this case, a physical or spatial order would not be ascertainable, since the nodes of a bus do not differ.
  • the basic idea of synchronization is that the main controller only starts address assignment after all nodes are finished booting and ready.
  • the main controller preferably has a single GPIO pin or init pin, every other node preferably has two, an init in and init out.
  • the init input is defined as the pin which faces the main controller MCC in the chain of nodes (cf. FIG. 6).
  • SCC and CRC nodes preferably alternate, particularly preferably beginning with an SCC.
  • the inputs and outputs are preferably initialized inverted for the purpose of initial synchronization, ie inputs are initialized as outputs and vice versa.
  • a pull-down is preferably activated at the inputs or a signal level change is effected, and the line at the outputs is actively pulled to logic 1.
  • the nodes sometimes have processes that they perform before evaluating the inputs.
  • the control device 177 of the main module 22 preferably has an init pin 190 and/or a GPIO pin 191 at its disposal.
  • An init input 192 which is assigned to a control device 90, in particular to a first connection device 10, or which is part of the control device 90, is preferably in signal connection with the control device 177.
  • the control device 90 is preferably assigned an init output 193 or the init output 193 is part of the control device 90.
  • the init output 193 is preferably in signal connection with an init input 192, which is preferably a further device 150, 152, in particular an electricity meter 150 or a measuring device 152 or a CRC, is assigned or is a component thereof.
  • the further device 150, 152 is preferably assigned an init output 193 or the further device 150, 152 preferably has an init output 193.
  • the Init output 193 is preferably in signal connection with an Init input 192, which is preferably assigned to a further control device 91, in particular a further connection device 11, or is a component thereof.
  • An init output 193 is preferably assigned to the further control device 91 or the further control device 91 preferably has an init output 193 .
  • the Init output 193 is preferably in signal connection with an Init input 192, which is preferably assigned to a further device 150, 152, in particular an electricity meter 150 or a measuring device 152 or a CRC, or is a component thereof.
  • the further device 150, 152 is preferably assigned an init output 193 or the further device 150, 152 preferably has an init output 193.
  • FIG. 1 An example of how the system starts can be seen in FIG. 1
  • the CRC measuring capsule must already define its init input as an output and actively set it to logical 1.
  • nodes in the system bus described here preferably have no predefined or fixed addresses.
  • Fig. 9a shows a first example of a hybrid cable 100 according to the invention.
  • the hybrid cable 100 according to the invention can be used, for example, to connect two devices, in particular a main module 22 with a connection device 10 and/or a connection device 10 with a further connection device 11.
  • the hybrid cable 100 shown in FIG. 9a has at least: a first connector 101, a second connector 102, a first Wiring harness 103, and a second wiring harness 104.
  • the first connector plug 101 preferably has at least: A first connecting element 105, the first connecting element 105 having a first phase designed to conduct charging current
  • the second connecting element 106 having a second phase designed for carrying charging current
  • Connecting element 120 the third connecting element 120 being connected to the first phase 40 designed to conduct charging current, a fourth connecting element 121, the fourth connecting element 121 being connected to the neutral conductor 109, a fifth connecting element 122, the fifth connecting element 122 being connected to the Protective conductor 111 is connected, a sixth connection element 123, the sixth connection element 123 being connected to the second signal line 234, a seventh connection element 124, the seventh connection element 124 being connected to the third signal line 235, an eighth connection element 125, the eighth connection element 125 is connected to the first signal line 233, the first to eighth connecting elements 105, 106, 107, 108, 110, 112, 114, 116 of the first connector plug 101 being arranged in a defined first configuration with respect to one another.
  • the first to eighth connecting elements 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125 of the second connector plug 102 are preferably arranged in a defined second configuration relative to one another.
  • the first configuration and the second configuration are preferably identical or corresponding.
  • the first phase 40 for conducting the charging current, the second phase 41 for conducting the charging current, the third phase 42 for conducting the charging current and the neutral conductor 109 and the protective conductor 111 are preferably part of the first cable run 103.
  • At least the first HWR signal and/or or data connection 133, the second HWR signal and/or data connection 134 and the third HWR signal and/or data connection 135 are part of the second cable run 104.
  • the second line section 104 has a first connector plug 200 on the one hand and a second connector plug 201 on the other.
  • the first connecting plug 200 has a first connecting element 205, which is connected to a first signal and/or data connection 225.
  • the first connecting plug 200 has a second connecting element 206 which is connected to a second signal and/or data connection 226 .
  • the first connecting plug 200 has a third connecting element 207 which is connected to a first HWR signal and/or data connection 133 .
  • the first connecting plug 200 has a fourth connecting element 208 which is connected to a second HWR signal and/or data connection 134 .
  • the first connecting plug 200 has a fifth connecting element 209 which is connected to a third HWR signal and/or data connection 135 .
  • the second connecting plug 201 has a first connecting element 215, which is connected to a first signal and/or data connection 225.
  • the first connecting plug 200 has a second connecting element 226 which is connected to a second signal and/or data connection 226 .
  • the first connecting plug 200 has a third connecting element 227 which is connected to a first HWR signal and/or data connection 133 .
  • the first connecting plug 200 has a fourth connecting element 228 which is connected to a second HWR signal and/or data connection 134 .
  • the first connecting plug 200 has a fifth connecting element 229 which is connected to a third HWR signal and/or data connection 135 .
  • the reference numerals 196-199 designate sheaths which can be provided within the first line strand 103.
  • the hybrid cable 100 shown in Fig. 9b has at least: A first connector 101, a second connector 102, a first cable run 103, and a second cable run 104.
  • the first connector 101 preferably has at least: A first connection element 105, the first Connecting element 105 with a first phase designed to conduct charging current
  • the second connecting element 106 having a second phase designed for carrying charging current
  • the second connecting plug 102 having at least: a first connecting element 118, the first connecting element 118 being connected to the for conducting charging current formed second phase 41 is connected, a second connecting element 119, the second connecting element 119 being connected to the third phase 42 designed to carry charging current, a third connecting element 120, the third connecting element 120 to the carrying La destrom formed first phase 40 is connected, a fourth connecting element 121, wherein
  • the first to eighth connecting elements 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125 of the second connector plug 102 are preferably arranged in a defined second configuration relative to one another.
  • the first configuration and the second configuration are preferably identical or corresponding.
  • the first phase 40 for conducting the charging current, the second phase 41 for conducting the charging current, the third phase 42 for conducting the charging current, the neutral conductor 109 and/or the protective conductor 111, the first HWR signal and/or data connection 133, the second HWR signal and/or data connection 134 and/or the third HWR signal and/or data connection 135 are preferably part of the first line section 103.
  • the hybrid cables 100 according to the invention shown in FIGS. 9a and 9b are advantageous because in practice electricians often make mistakes when installing the charging system, which are ruled out due to the hybrid cable 100 according to the invention.
  • Signal/bus cabling in particular requires a great deal of know-how/time/concentration.
  • Combining power and data lines in one line according to the invention is reduced the work and know-how requirements.
  • the hybrid cable according to the invention is preferably provided with simple plug connectors and/or mechanically designed in such a way that the data line and plug belonging to the power line can only be plugged in correctly.
  • a power connection 18 is provided, the power source connection 18 being connected to a main module 22 or a starter module 22 via a power source connection element 16 , in particular a cable.
  • the main module 22 is connected to an expansion device 10 or a connection device 10 via one or more data and/or signal and/or energy connection(s).
  • the data and/or signal and/or power connection(s) is/are preferably a hybrid cable 100 as described herein.
  • the connection device 10 is preferably connected to a further connection device 11 or connected to another expansion device.
  • At least or exactly one electric vehicle 2, 3, 4, in particular an electric car or an electric motorcycle or an electric truck, is preferably connected to the main module 22, to the first connection device 10 and to the further connection device 11, by means of a charging element 32, such as a charging cable , connectable.
  • a charging element 32 such as a charging cable
  • Reference number 300 designates an optional network, in particular an optional LAN or an optional local area network.
  • the optional network 300 is preferably coupled to the main module 22 and the connection device/s 10, 11 are preferably configured in such a way that they communicate with the network via the main module 22.
  • a cloud service in particular based on the Open Charge Point Protocol (OCPP)
  • OCPP Open Charge Point Protocol
  • reference number 304 denotes a server environment or a cloud or another API/interface via or with which data and/or signals can be exchanged with the main module 22 .
  • the connection devices 10, 11 can preferably communicate with the server environment or the cloud or the other API/interface via the main module 22.
  • An app 306 is preferably coupled to the server environment or cloud or the other API/interface 304 .
  • the app 306 it is preferably an app that can be called up in an app store (e.g. Google or Apple), by means of which information on charging processes and/or reservations of charging times and/or payment can be made.
  • the main module 22 and the app 306 preferably share data via a server device or a cloud 304.
  • the app 306 can preferably be downloaded by several users 308, so that the individual users 308 vehicles 2, 3, 4 on different connection devices 10,11 and preferably different main modules 22 and particularly preferably at different connection devices 10, 11 of different main modules 22 and/or at the different main modules 22.
  • FIG. 11 schematically shows the sequence from the start 320 to the end 334 of a loading process in relation to the loading algorithm.
  • the user or an operator first couples the vehicle 2, 3, 4 to the device 1, in particular the main module 22 or a connection device 10, 11, 12.
  • the user authenticates himself on the charging system or the device 1 with an identification medium, such as an RFID card, with his smartphone via NFC and/or via a smartphone app and/or a chatbot and/or is identified via the API.
  • an identification medium such as an RFID card
  • the MCC 177 can assign the charging data collected to exactly one user.
  • the MCC 177 optionally validates the user via the identification medium with the OCPP backend 302 in order to check whether the user or the identification medium is authorized for loading.
  • Each newly connected electric vehicle 2, 3, 4 is preferably assigned to a user via the identification medium.
  • the electric vehicle 2, 3, 4 now preferably receives a priority charge 324 that belongs individually to the user. This was either specified, for example by the fleet manager, transmitted by the user directly via the smartphone app 326 or the chatbot, or was determined from historical charging data 328 by the charging system itself, or is transmitted to the charging system via an API from another connected IT system 330.
  • the priority loading is preferably defined by the user's priority quota. This is an energy value, in particular in kWh, or a range value, in particular in km, which can be converted using the consumption of the electric vehicle 2, 3, 4, in particular in kWh.
  • Other parameters potentially available for prioritization include, the plug-in time of the vehicle 2, 3, 4, plug-in time to date, charging time to date, the position of the charging module in the row, the number of phases used by the vehicle, current charging current of the vehicle per phase, current charging power of the vehicle, maximum charging current of the charging cable, temperature of the charging module, amount of energy already charged.
  • the individual expected departure time can either be entered by the user directly via the smartphone application 326 or a chatbot, is transmitted to the charging system via an API from another connected (IT) system 330 and/or is, for example, from the charging system itself from the historical loading data 328 determined.
  • connected vehicles can be classified as "almost fully charged”, in particular if their charging power falls below a certain threshold value, for example 6A, 7A, 8A, 9A or 10A.
  • connected vehicles are classified as "fully charged”, in particular if they no longer request charging from the charging system via the CP signal or their charging power falls below a certain threshold value which is lower than the threshold value for "almost fully charged", for example 1A.
  • the user After the start 320 and/or during and/or after the charging process 334, the user preferably recognizes on his smartphone or through the API or the chatbot or NFC, collectively called the interaction medium, the row in which his electric vehicle 2, 3, 4 is being charged and agrees when he can expect a soft charged amount of electricity or range, especially in kWh or km. If he needs more range in a shorter time, he preferably has the option of communicating this to the charging system via the interaction medium. To accommodate this request, the charging system can then assign that user a higher priority, a higher priority quota, a shorter departure time, or charge the user a price in real or virtual currency for influencing the algorithm in their favor .
  • the MCC 177 collects all charging data of a charging process for billing and sends this to the start 320 and/or at the end 334 of the charging process as a transaction to an optionally connected OCPP backend.
  • the MCC collects the consumption data from the MiD electricity meter, the signing electronics with MiD meter and/or the measuring capsule, which is to be used for the respective connection / for metering the respective charging module in precisely the time slice. If the charging process is spread over several time slices, the cumulatively delivered energy is transmitted as one charging process / one transaction.
  • the plugged-in electric vehicles 2, 3, 4 are therefore preferably charged sequentially per phase 40, 41, 42.
  • the charging control, the sequential load and charging management in particular the charging algorithm or algorithm, determines in which order, how long and with how many phases on which charging module 22, 10, 11, 12 charging takes place. All other non-charging electric vehicles are kept in stand-by or charging mode.
  • the method according to the invention preferably comprises the steps:
  • the charging system provides the available connection power, which is present at the starting module or the main module 22 from the mains, preferably phase-specifically, to exactly one charging module, i.e. the main module 22 or a connection device 10, 11, 12 and thus an electric vehicle 2 , 3, 4 with all phases 40, 41, 42 to or up to a maximum of three charging modules 10, 11, 12, 22 and thus up to a maximum of three electric vehicles 2, 3, 4, each with one phase, depending on at least one predefined control parameters.
  • the device 1 thus has an intelligent charging algorithm.
  • the charging algorithm can run completely decentralized from the main controller, in particular as an edge computer, in the decentralized microgrid of the charging system. Additional parameters can be linked from external data sources via interfaces.
  • the main controller MCC preferably collects the data of preferably several or all connected devices, in particular charging modules, expansion modules, SCCs, (MiD) electricity meters, signing electronics and/or measuring capsules and/or all connected electric vehicles. The information is preferably collected either from the MCC and/or from the connected devices themselves.
  • 12 schematically shows different priority groups 340, 342, 344, the charging of the vehicle 2, 3, 4 preferably taking place as a function of the respective priority group.
  • electric vehicles 2, 3, 4 connected to the device 1 or the charging system 1 thus preferably divided into priority groups 340, 342, 344 or assigned to priority groups 340, 342, 344.
  • the first priority group 340 are, for example, electric vehicles 2, 3, 4 whose priority contingent has not yet been charged and the electric vehicle 2, 3, 4 is not classified as “almost fully charged” and not “fully charged”.
  • the second priority group 342 is, for example, electric vehicles 2, 3, 4 whose priority quota has been reached and the vehicle 2, 3, 4 is not classified as “almost fully charged” and not “fully charged”.
  • the third priority group 344 includes, for example, electric vehicles 2, 3, 4 that are classified as “almost fully charged”.
  • the fourth priority group 346 includes, for example, electric vehicles 2, 3, 4 that are classified as “fully charged”. However, it is also conceivable that only or up to or at least two different defined groups are registered or can be registered or only or up to or at least three different defined groups are registered or can be registered only or up to or at least four different defined groups are registered or are registrable or only or up to or at least five different defined groups are registered or are registrable.
  • the vehicles 2, 3, 4 are loaded in time slices, in particular in a rotating manner.
  • electric vehicles 2, 3, 4 from priority group 1 are charged in a rotating manner, then electric vehicles 2, 3, 4 from priority group 2, etc.
  • either electric vehicle 2, 3, 4 is prioritized whose expected departure time is closest or the electric vehicles 2, 3, 4 are treated equally and are charged alternately in time slices of variable length until an electric vehicle 2, 3, 4 is given a different priority.
  • the electric vehicle 2, 3, 4 with the highest priority can charge in three phases, it will be charged in three phases. If the electric vehicle 2, 3, 4 with the highest priority can only charge in one phase or two phases or is classified as "almost fully charged", the electric vehicle 2 with the highest priority and two electric vehicles 3, 4 with the next higher priority, all on charging system 1 at the same time can charge single-phase, charged single-phase. Cars classified as fully charged will stop charging after a certain number of charging attempts, all of which result in a classification as "fully charged”.
  • FIGS. 13a to 15f show views of parts of the multi-part housing 60 shown in Fig. 15g of a main module 22 or a connection device 10, 11, 12, in particular a device 1 for charging batteries of electric vehicles 2, 3, 4.
  • FIGS. 14a to 14e show different views of a wall fastening device
  • FIGS. 13f-13j show different views of an inside delimiting part 66 of a component housing 63 for accommodating electrical components.
  • the inside delimiting part 66 of the component housing 63 and the wall fastening device 61 (cf. FIGS. 14a-e) can preferably be releasably connected to one another.
  • 13a-13e preferably show an outside delimiting part 65 of the component housing 63, the outside delimiting part 65 and the inside delimiting part 66 (cf. Fig. 13f-13j) being mechanically connected to one another via a circumferential sealing element 67 (cf. Fig. 15d-f). are coupled or can be mechanically coupled.
  • the inside delimiting part 66 and the outside delimiting part 65 preferably mostly enclose at least one receiving space 68 for holding the electrical components.
  • the inside delimiting part 66 preferably forms a first coupling element 72
  • the wall fastening device 61 preferably forms a second coupling element 73 (cf. Fig. 14a and 14c), the first coupling element 72 being used for positive and/or non-positive and/or non-positive interaction with the second coupling element 73 is formed.
  • the first coupling element 72 can be embodied, for example, as a hook 74 and the second coupling element 73 can, e.g., be embodied as a receiving device 75 correspondingly designed to receive the hook 74, or the second coupling element 73 can, for example, have the hook 74 and the first coupling element 72 can be designed to receive the hook 74 forms a correspondingly shaped receptacle 75, with the hook 74 preferably hooking in against the direction of gravity.
  • FIGS. 15a to 15c show an example of a central part 77 that is preferably at least partially transparent to visible light at least in sections.
  • the center part 77 preferably has a maximum or average thickness of less than 10mm, in particular less than 8mm or less than 6mm, and extends in the width direction more than 40mm, in particular more than 60mm or more than 80mm or more than 100mm, and extends in the longitudinal direction more than 50mm, in particular more than 100mm or more than 150mm.
  • the center part 77, the outer boundary portion 65, the inner boundary portion 66 and/or the wall attachment device 61 preferably comprise or consist of a polymer material.
  • the center part 77 particularly preferably has or consists of polycarbonate or PMMA.
  • the sealing element is preferably made of a rubber-like sealing material such as TPE or PU or silicone.
  • the center part 77 can preferably be selectively painted on the side facing the receiving space 68, in particular partially or in sections or mostly or completely all around, and thereby form a painted frame 78 at least in sections.
  • the frame 78 preferably has a width of at least 2 mm or up to 30 mm, in particular up to 15 mm.
  • the center part 77 and the outer boundary part 65 are therefore particularly preferably glued together, with the adhesive interacting with the painted frame 78 of the center part 77; the adhesive on the side of the center part 77 preferably interacts exclusively with the painted frame 78.
  • the outer delimiting portion 65 and the sealing element 67 can be produced, for example, as a one-piece component using a 2-component injection molding process.
  • the wall fastening device 61 (cf. Fig. 14a) preferably forms a honeycomb structure 79 at least in sections, with the honeycomb structure 79 preferably having at least a portion of more than 5, in particular more than 10 or more than 15 or more than 20, adjacent honeycombs 83 .
  • the wall attachment device 61 preferably has a flat portion 88 and a high portion 89 longitudinally between a first end 84 and a second end 85 .
  • the flat portion 88 preferably extends over a first length, starting from the first end 84 in the direction of the second end 85, the first length being at least 20%, in particular at least 30% or 40% or up to 40% or up to 50% of the Total length of the wall mounting device 61 corresponds.
  • the high portion 89 preferably extends over a second length, starting from the second end 85 in the direction of the first end 84, the second length being at least 20%, in particular at least 30% or 40% or up to 40% or up to 50% of Total length of the wall mounting device 61 corresponds.
  • the high portion 89 preferably has an average height that corresponds to a multiple of the average height of the flat portion 88, where the multiple preferably means at least three times, or at least five times, or at least eight times.
  • the first coupling element 72 and the second coupling element 73 are preferably formed in the region of the first end 84 , in particular not formed at a distance from the first end 84 or at a distance of less than 10 cm.
  • the second end 85 in particular at a distance not less than 30 cm or less than 20 cm from the second end 85, there is at least one fixing device for fixing the component housing 63, in particular the inner delimiting part 66 and/or the outer delimiting part 65, to the wall fastening device 61 provided.
  • FIG. 14b preferably at least one thread 360 with pre-installed security countersunk screws 366 (cf. Fig. 15g or 15e) and a wall mounting plate 61 or
  • Wall attachment device with elongated holes 362 (see FIG. 14b) and one conical depression 364 each with a centered through hole for easy insertion and attachment of the loading module 10, 12, 13, 22 by simply tightening the countersunk security screw 366.
  • the one cheek-shaped portion 92 preferably forms a first contour 97 on the upper side and the second cheek-shaped portion 96 preferably forms a second contour 98 on the upper side.
  • the first contour 97 and the second contour 98 are preferably mirrored.
  • the inner delimiting part 66 preferably forms a U-shaped or essentially U-shaped cheek 99, the cheek 99 of the delimiting part 66 and the two cheek-shaped parts 92, 96 of the wall fastening device 61 forming a combined contour in an installed state, in particular starting from a cheek 92 of the wall attachment device 61 over the cheek 99 of the delimiting part 66 towards the other cheek 96 of the wall attachment device 92 form a continuously or substantially continuously running contour.
  • the cheeks 92, 96 of the wall fastening device 61 preferably form finger and/or access protection in the state with the inner limiting portion 66 coupled thereto.
  • the wall attachment device 61 preferably has a plurality of through holes 95 for attachment to a wall 62 .
  • the present solution is advantageous because known charging stations are screwed to the wall in a complicated manner. Power cord must be secured inside the case to prevent user access. This leads to a very long installation time and thus costs.
  • the solution according to the invention aims for the charging module or the housing and the wall mounting plate to be designed as a unit.
  • the charging module preferably has an installation hook at the top, which allows the charging module to be easily snapped into place in the wall mounting plate without screws. Jaws on the side of the wall mount plate hide the power and data connectors and provide access protection to the power and data connectors.
  • the electrician can always simply hook the charging module currently to be installed onto the wall mounting plate. This allows for very easy installation by just one person.
  • the connectors can be attached to the outside of the charging module, since they are subsequently covered by the wall mounting plate. It is not necessary to open the loading module in the field, which avoids errors and damage.
  • Charging current forwarding interface connection device place the first 91 control device of the second
  • Connection device charging current forwarding92 first cheek-like part interface of the second passage 93 connection device 95 through-hole multi-part housing 96 second cheek-like part wall fastening device 97 first contour wall 98 second contour
  • Main module switching device 102 second connecting plug of the switching device of the first first cable run connection device 103 first cable run switching device of the second 104 second cable run connection device 105 first connecting element of the first coupling element of the first connecting plug second coupling element 106 second connecting element of the hook of the first connecting plug
  • Honeycomb structure 109 neutral conductor first signal line 110 fifth connecting element of the second signal line first connector third signal line 111 protective conductor adjacent honeycomb 112 sixth connecting element of the first end of the first connector second end 114 seventh connecting element of the flat portion of the first connector high portion 116 eighth connecting element of the first connector first connecting element of the 160 switch for L1/N second connector control device second connecting element of the 161 switching device for coupling second connector of the charging phases L1 and N third connecting element of the 162 charging phase- L2/L3- second connector level change circuit fourth connecting element of the 163 first AND gate of the charging phase- second connector L2/L3- fifth connector of the level change circuit second connector 164 second AND gate of the charge phase- sixth connector of the L2/L3- second connector level change circuit seventh connector of the 165 third AND gate of the charge phase- second connector L2/L3- eighth connector of Second Connector Level Shift Circuit 166 OR Gate of Load Phase L2/L3 Hardware Redundancy Level Shift Circuit

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2). Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist dabei zumindest auf: Ein Hauptmodul (22), wobei das Hauptmodul (22) ein Stromquellenverbindungselement (16) zum Ankoppeln an eine Stromquelle (18), insbesondere einen 11KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, und mindestens eine erste Anschlusseinrichtung (10) und eine zweite Anschlusseinrichtung (11), bevorzugt drei, genau drei oder mindestens drei Anschlusseinrichtungen (10, 11, 12), wobei zumindest die erste Anschlusseinrichtung (10) einen ersten Anschluss (30) zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs (3) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) einen zweiten Anschluss (31) zum Anschließen eines weiteren Elektrofahrzeugs (4) aufweist.

Description

Vorrichtung zum Laden von elektrischen Geräten, insbesondere Elektrofahrzeugen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Laden von elektrischen Geräten, insbesondere Elektrofahrzeugen, auf ein Hauptmodul, auf eine Anschlusseinrichtung, auf ein mehrteiliges Gehäuse, auf ein Hybridkabel und auf verschiedene Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung.
Technischer Hintergrund:
Plug-in-Hybride (PHEV) sowie reine Elektrofahrzeuge (BEV) werden immer zahlreicher. Batteriebetriebene Elektrofahrzeuge müssen in regelmäßigen Abständen aufgeladen werden. Dies passiert in der Realität nicht erst dann, wenn die Batterie leer ist, sondern es treten im Alltag sehr viele Teilladungen der Batterie auf. Dafür wird eine technische Einrichtung benötigt, die der internationalen Norm IEC 62196 & 61851 für Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge entsprechen muss. Die meisten Fahrzeuge werden dort geladen, wo sie länger stehen: zu Hause und am Arbeitsplatz. Vor allem in großen Parkgaragen und Parkflächen für viele Fahrzeuge ist es aufgrund der begrenzten Netzanschlussleistung und der teuren Netzaufrüstung schwer, kostengünstig und skalierbar Lademöglichkeiten aufzubauen. Auch der steigende Mangel an (Elektro-)Fachkräften bremst den Ausbau von Ladeinfrastruktur.
In diesem privaten Bereich wird hauptsächlich nach „Mode 3“ mit Wechselstrom AC geladen. Eine Mode 3 Ladeeinrichtung kann Elektrofahrzeuge ein-, zwei- oder dreiphasig aufladen. Zunächst wird mit einem entsprechenden Ladekabel eine Verbindung zwischen Ladestation und Elektrofahrzeug hergestellt. Das Ladekabel hat die Möglichkeit Strom und Daten zu übermitteln. Die Ladeeinrichtung kommuniziert dabei mit dem Elektrofahrzeug durch ein PWM Signal (Pulsweitemodulation) über das CP-Signal des Typ2 Ladesteckers. Die Ladestation kann dadurch die Ladeleistung verändern und ermöglicht dadurch gesteuertes Laden. Hier sind maximale AC-Ladeleistungen von 43 kW (64A dreiphasig) möglich, der Standard liegt in der Realität allerdings bei 11 kW (16A dreiphasig). 11 kW hat sich als Branchenstandard etabliert, da viele Elektroautos auf diese AC-Ladeleistung durch den integrierten On-Board-Charger ausgelegt sind. Trotz medialer Dominanz der DC-Ladeeinrichtungen mit hohen Ladeleistungen zum sehr schnellen Aufladen an z.B. Autobahnraststätten, ist die größte Barriere der Elektromobilität derzeit die schlechte Verfügbarkeit von großflächiger AC-Ladeinfrastruktur im privaten und semi-öffentlichen Bereich. Auch ein Elektroauto steht den Großteil seiner Zeit auf einem Parkplatz. Diese Zeit kann optimal zum Laden, insbesondere zum gesteuerten Laden, von Elektroautos verwendet werden.
Im privaten Bereich werden sogenannte Wallboxen, die auf einem Standfuß oder als Wandmontage installiert werden, eingesetzt. Im öffentlichen Bereich wird identische Ladetechnik in Vandalismus geschützten und einbetonierten Standsäulen verbaut.
AC-Ladestationen werden regulär am Niederspannungsnetz angeschlossen. In der Vorinstallation wird ein Leitungsschutzschalter (LS) und Fehlerstromschutzschalter (Fl) mit Typ B oder alternativ Typ A EV benötigt. Ladestationen haben entweder eine Steckdose für ein Ladekabel des Nutzers oder haben das Ladekabel direkt an der Ladestation verbaut als „angeschlagenes Kabel“. Eine Steckdose bietet einen größeren Schutz gegen Vandalismus, ein angeschlagenes Kabel bietet mehr Komfort für den Fahrer des Elektroautos.
Die Standardschnittstelle zur externen Überwachung und Abrechnung der Ladestationen ist das OCPP Protokoll (Open Charge Point Protokoll), aktuell in der Version 1.6. Dadurch können Ladedaten von der Ladestation zur Abrechnung und Überwachung des Zustands übermittelt werden.
Ist an einem Ort nicht genug Leistung zum gleichzeitigen Laden von mehreren Elektroautos vorhanden, muss die Ladeleistung entsprechend reduziert werden. Dies wird aktuell durch externe, teils Cloud-basierte Lastmanagementsysteme realisiert. Diese Systeme geben allen Ladestationen den maximalen Ladestrom vor, den sie zum Aufladen der Batterie verwenden dürfen. Statische Lastmanagementsysteme regeln dabei nur die Ladestationen unter sich, dynamische Lastmanagementsysteme beziehen weitere Verbraucher im Gebäude oder die Photovoltaik Erzeugung mit ein.
Das Problem bei diesen Systemen ist, dass jeder lastgesteuerte Ladepunkt trotzdem dazu fähig sein muss, mit voller Ladeleistung zu laden. Daher müssen auch die Anschlusskabel stets auf die maximale Ladeleistung dimensioniert sein und die Absicherung auf die volle Leistung ausgelegt sein. Dies führt zu unverhältnismäßig teuren Hardware- und Installationskosten, da jeder Ladepunkt entsprechend befestigt werden muss und die Stromkabel vom Verteilerkasten bis zum Ladepunkt verlegt werden müssen. Die Installationskosten überschreiten den Preis einer Ladestation oft um ein Vielfaches. Bei der nachträglichen Aufrüstung um weitere Ladepunkte sind die Folgekosten meiste noch höher, da nun ein Lastmanagementsystem eingerichtet werden muss. Hier ist eine detaillierte Zukunftsplanung nötig, was den Einstieg in die Elektromobilität bei den Parkhaus- und Parkplatzbetreibern deutlich erschwert.
Hinzu kommt eine mangelnde Auslastung von Ladestationen. Derzeit wird pro Elektrofahrzeug eine vollwertige Ladestation installiert, was sehr kostenineffizient ist, da eine Ladestation eigentlich viele Elektroautos über den Tag laden könnte. Durch eine geringe durchschnittliche Fahrleistung und die steigenden AC-Ladeleistungen der Fahrzeuge, ist die Standzeit von Elektroautos deutlich länger als die benötigte Ladezeit, um den Tagesbedarf zu decken. Eine Ladestation wäre im Stande, mehr als ein Elektrofahrzeug aufzuladen. Das Umparken und Umstecken sind dem Nutzer allerdings nicht zumutbar.
In DE: 102017 124469.7 wurde in einem modularen System sequentiell maximal ein Elektroauto zur gleichen Zeit geladen. Der Nachteil ist, dass Plug-In-Hybride meist nur einphasig laden. Manche Elektroautos laden ebenfalls nur einphasig oder zweiphasig. Diese Fahrzeuge blockieren im sequentiellen Ansatz aus DE: 10 2017 124469.7 den gesamten Stromanschluss, also alle drei Phasen, obwohl sie aktiv nur eine verwenden. Dies resultiert ebenfalls in einer ineffizienten Netzauslastung.
Die Problematik ist, dass nach dem Ladestandard für Elektroautos beim Laden mit einer Phase genau Phase 1 zum Laden verwendet werden muss. In der Verschaltung aus DE: 10 2017 124469.7 könnte also auch bei phasenspezifischer Ansteuerung der Schaltelektronik nur ein Auto Laden, da diese nicht mit Phase 2 und 3 zum einphasigen Laden kompatibel sind. Ebenfalls war die Hardware Redundanz nicht darauf ausgelegt.
Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Lösung bereitzustellen, die ein effektiveres Laden von Elektrofahrzeugen ermöglicht.
Im Folgenden wurde eine Entwicklung unternommen, dass das hier beschriebene modulare Ladesystem maximal ein Auto pro Phase laden kann. Es wird also sequentiell pro Phase geladen statt alle drei Phasen gemeinsam sequentiell zu verteilen. Dadurch wird das parallele Laden von drei Elektroautos an einem Netzanschluss ermöglicht. Die Auslastung der vorhandenen Leistung des Stromanschlusses am Stromnetz wird dadurch optimiert. Dadurch werden gegenüber der DE 102017 124469.7 weitere Vorteile bewirkt, insbesondere werden jedoch auch gegenüber einer Kombination aus einer steuerbaren Ladestation mit einem externen Lastmanagement Vorteile erzielt. Die Aufgabe der Erfindung kann es zusätzlich oder alternativ sein eine einfache Möglichkeit zu Bereitstellung und bevorzugt zusätzlich oder alternativ eine einfache Installation von Ladepunkten für Elektroautos mit integriertem Schutz gegen Überlastung des Stromnetzes zu schaffen.
Weiterhin kann es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung sein, dass die Verbesserung von Ladestrategien bewirkt wird, um mehr Elektroautos zufriedenstellen aufladen zu können.
Die zuvor genannte Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibungsteile und/oder der Ansprüche.
Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zumindest ein Hauptmodul, eine erste Anschlusseinrichtung und eine zweite Anschlusseinrichtung. Das Hauptmodul weist bevorzugt ein Stromquellenverbindungselement zum Ankoppeln an eine Stromquelle, insbesondere einen 11 KW oder 22KW Stromanschluss, auf. Zumindest die erste Anschlusseinrichtung weist einen ersten Anschluss zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs auf und zumindest die zweite Anschlusseinrichtung weist einen zweiten Anschluss zum Anschließen eines weiteren Elektrofahrzeugs auf. Das Hauptmodul weist bevorzugt eine Datenverarbeitungseinrichtung zum Daten- und/oder Signalaustausch mit der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung auf. Das Hauptmodul weist bevorzugt eine Ladestromausgabeschnittstelle zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle bevorzugt mehrere Phasen zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist. Das Hauptmodul weist besonders bevorzugt eine Daten- und/oder Signalschnittstelle zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung auf.
Die erfindungsgemäßen Lösungen reduzieren die Hardwarekosten pro Ladepunkt, reduzieren die benötigte Installationszeit, vermeiden Installationsfehler und haben wenig bis keinen Konfigurationsaufwand. Im Betrieb kann ein nutzerzentrierter Ladealgorithmus bevorzugt sicherstellen, dass jeder Nutzer stets ausreichend Energie zur Verfügung gestellt bekommt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann z.B. bevorzugt automatisiert anhand der Leistungsmessung jeder Phase erkennen, ob ein Elektroauto oder ein Plug-In-Hybrid einphasig, zweiphasig oder dreiphasig geladen werden muss. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann bevorzugt sicherstellen, dass eine optimale Auslastung des Stromanschlusses auch bei einphasig ladenden Elektrofahrzeugen durch Phasenaufteilung sicherstellen. Der Stromdurchsatz wird dadurch erhöht und die Wirtschaftlichkeit der Ladeinfrastruktur sichergestellt bzw. verbessert.
Die oben genannte Aufgabe wird bevorzugt durch eine Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen gelöst. Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung bevorzugt mindestens ein Hauptmodul und eine Anschlusseinrichtung zum insbesondere Phasenversetzen und/oder zeitversetzten Aufladen einer Vielzahl zeitgleich an der Vorrichtung angeschlossener Elektrofahrzeuge, insbesondere Elektroautos oder Elektrolastkraftwagen oder Elektrozweiräder, wie Elektrofahrräder, Elektroroller, Elektromotorräder.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch als Ladesystem bezeichnet werden. Das Ladesystem ist bevorzugt als Microgrid aufgebaut, und weist bevorzugt ein Hauptmodul bzw. Startmodul und eine oder mehr als eine Anschlusseinrichtung, insbesondere eine flexiblen Anzahl von Anschlusseinrichtungen bzw. Erweiterungsmodulen (0 bis n), die in Reihe über Verbindungskabel zusammengeschaltet werden, auf. Das erste Modul der Vorrichtung bzw. des Ladesystems ist stets das Startmodul, nur dieses ist direkt mit dem Stromnetz verbunden. Das erste Erweiterungsmodul wird bevorzugt mittels plug&play über das Verbindungskabel am Startmodul angeschlossen, das zweite Erweiterungsmodul wird bevorzugt mittels plug&play am ersten Erweiterungsmodul angeschlossen, usw. Jedes Modul (Startmodul bzw. Erweiterungsmodul) wird bevorzugt an einem eigenen Stellplatz montiert, um je eine Einsteckmöglichkeit bzw. einen Anschluss für ein Elektrofahrzeug zur Verfügung zu stellen.
Jedes Lademodul, egal ob Startmodul oder Erweiterungsmodul, kann als eine Anschlussmöglichkeit bzw. ein Ladepunkt für ein Elektrofahrzeug ausgebildet sein. Jedes Lademodul kann wahlweise mit einem angeschlagenen Kabel oder Typ 2 Steckdose konfiguriert werden. Jedes Lademodul, egal ob Startmodul oder Erweiterungsmodul, ist bevorzugt dadurch charakterisiert, dass es einen Stromeingang und zwei Stromausgänge besitzt. Ein Stromausgang führt zu einem weiteren Erweiterungsmodul, der andere Stromausgang endet bevorzugt in einem Anschluss für ein Elektrofahrzeug, insbesondere Elektroauto. Das Startmodul hat bevorzugt einen Externedaten- und/oder Externesignaleeingang für Verbindungen von außerhalb des Microgrids, insbesondere einer Keycard (insbesondere RFID), einem Smartphone, einer Smartwatch einem Server, Ethernet oder einer Cloudcomputingeinrichtung. Jedes Modul (d.h. Hauptmodul oder Anschlusseinrichtung) hat bevorzugt einen oder genau einen Signal- und Datenausgang zum nächsten Modul, wobei das Hauptmodul eine Daten- und/oder Signalschnittstelle aufweist. Die Erweiterungsmodule bzw. Anschlusseinrichtungen haben einen Signal- und Dateneingang vom vorherigen Modul, wobei die Anschlusseinrichtungen bzw.
Erweiterungsmodule jeweils mindestens oder genau einen Daten- und/oder Signalanschluss aufweisen. Ferner weist bevorzugt zumindest eine Anschlusseinrichtung bzw. ein Erweiterungsmodul oder mehrere Anschlusseinrichtungen bzw. mehrere Erweiterungsmodule oder alle Anschlusseinrichtungen bzw. alle Erweiterungsmodule eine Kommunikationseinrichtung zur Kommunikation mit einer Keycard (insbesondere RFID), insbesondere zum Lesen der Keycard (insbesondere RFID) auf. Der Signal- und Datenkabelstrang des Verbindungskabels bzw. Hybridkabels überträgt die Kommunikation zwischen den Geräten im Ladesystem bzw. der Vorrichtung: Das Hybridkabel weist bevorzugt 3 Adern zur Kommunikation über Modbus über RS485, eine Reset-Leitung zum Neustart der angeschlossenen Geräte, eine Initialisierungsleitung zur dynamischen Adresszuteilung der Geräte im Ladesystem und drei Adern zur Übertragung der phasenspezifischen Hardwaresicherheitsschaltung Hardwareredundanz HWR für das hardwareseitig abgesicherte sequentielle Lastmanagement auf Phasenebene. Die (Lade-) Strom-, Signal- und Datenleitungen sind bevorzugt in dem Hybridkabel zusammengefasst. Die Hybridkabel sind bevorzugt an beiden Enden mit bevorzugt plug&play Steckverbindern für Strom und/oder Signale und/oder Daten ausgestattet, bevorzugt ein Steckverbinder für die Stromverbindung und ein Steckverbinder für alle Signal- und Datenleitungen. Jedes Lademodul, insbesondere Hauptmodul oder Anschlusseinrichtung/en, hat eine Strom- und Signal und/oder Datenverbindung zu dem daran angeschlossenen Elektrofahrzeug.
Es wird somit besonders bevorzugt nur ein Stromanschluss am Startmodul für das ganze Ladesystem bzw. die Vorrichtung benötigt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in Abhängigkeit von definierten Steuerparameter den kompletten Ladestrom aller Phasen an genau einem Anschluss eines Lademoduls bereitstellen, oder den Ladestrom jeder Phase zu jeweils genau einem Anschluss eines Lademoduls, also zu drei Anschlüssen von drei Lademodulen in einem Dreiphasensystem bereitstellen.
Das funktioniert nur, solange deren erste Phase nicht die identische erste Phase ist.
Beispielsweise können Module an Position eins und Position vier nicht parallel laden. Dafür ist die Verkabelung der Stromverbindung bevorzugt so ausgelegt, dass eine Phasendrehung in jedem Modul dazu führt, dass sich die Phasen nach jedem Modul um einen vorbestimmten Grad, insbesondere 120° Grad oder 180°, dreht. Dadurch weisen die Phasen, wie sie in das Ladesystem im Startmodul angeschlossen werden, in verschiedenen Modulen eine andere Phasenkonfiguration auf, wodurch bei bis zu drei Lademodulen die Ladephase L1 eine andere Ladestrom führende Phase I, II, III ist. Die Steuerung, welche Phase wann an welchem Modul freigegeben wird, übernimmt bevorzugt der MCC. Dieser gibt bevorzugt den Befehl zur Freigabe der jeweiligen Phase an den SCC des jeweiligen Moduls, anschließend versucht dieser bevorzugt die Phase freizuschalten. Es wird somit besonders bevorzugt bereits auf Softwareebene sichergestellt, dass pro Phase maximal ein Elektrofahrzeug zur gleichen Zeit lädt.
Zur Sicherheit gibt es, insbesondere neben dem Algorithmus, eine Hardware Redundanz: Diese Hardwaresicherheitsschaltung, die sogenannte Hardwareredundanz HWR, stellt sicher, dass zu jeder Zeit jede Phase I, II, III im Ladesystem maximal einmal verwendet wird, also jede Phase von maximal einem Modul zu maximal einem Elektrofahrzeug zum Laden geschalten ist und/oder wird, wobei bevorzugt im Falle, dass am Hauptmodul und jeder Anschlusseinrichtung jeweils ein Fahrzeug zum Laden anschlossen ist, wird zu jeder Zeit jede Phase I, II, III im Ladesystem genau einmal verwendet. Die Hardware Redundanz ist phasenspezifisch und dreht sich mit der zugehörigen Phase mit.
Es wird somit bevorzugt immer seriell bzw. sequentiell pro Phase geladen, nie gleichzeitig auf einer Phase. Dies stellt im privaten und semi-öffentlichen Bereich allerdings kein Problem dar, da Elektrofahrzeuge im Alltag wenig Energie verbrauchen. Es ist somit nur wenig Energie pro Fahrzeug pro Tag nötig, wodurch mindestens 10 Elektrofahrzeuge an einem Tag mit ihrer Energie z.B. zum Pendeln an einem Stromanschluss ausgestattet werden können. Bei einem 11 kW System können innerhalb von 12 Stunden 132 kWh geladen werden, was in etwa einer Reichweite von 800 Km entspricht. Diese 800 Km werden bevorzugt auf die angeschlossenen Fahrzeuge verteilt.
Dadurch können sich über das Ladesystem bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung mehrere Elektroautos an einem Stromanschluss einstecken. Bevorzugt verwaltet das Ladesystem bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung, insbesondere mit dem intelligenten Ladealgorithmus, welches Auto wann lädt.
Dies ist vorteilhaft, da bevorzugt mit der Software des sequentiellen Lastmanagements und bevorzugt zusätzlich oder alternativ durch die Hardware Redundanz sichergestellt wird, dass das Stromnetz niemals überlastet wird, indem maximal ein Auto pro Phase lädt. Die Autos werden bevorzugt vollautomatisch vom Ladesystem, insbesondere phasenversetzt und/oder zeitversetzt, aufgeladen.
Diese Lösung ist ferner vorteilhaft, da sie aus nur einem Stromanschluss mehrere Ladepunkte bzw. Anschlüsse erzeugt und weitere Ladepunkte bzw. Anschlüsse flexibel hinzugefügt werden können, ohne das Stromnetz zusätzlich zu belasten. Der Großteil der Elektroautos wird erst in den kommenden Jahren zugelassen. Eine Aufrüstmöglichkeit erfreut sich somit großer Nachfrage im Markt. Es können somit mit demselben Ladesystem und damit mit einem Stromanschluss sequentiell pro Phase mehrere zeitgleich angeschlossene Elektrofahrzeuge, insbesondere Elektroautos, geladen werden. Das Ladesystem verteilt die verfügbare Leistung auch dann optimal, wenn einphasige Elektrofahrzeuge an einem Lademodul bzw. Anschluss angesteckt sind. Da es entweder maximal ein angestecktes Elektrofahrzeug mit voller Leistung mit allen drei Phasen, oder bis zu drei Elektrofahrzeuge mit reduzierter Leistung mit je einer Phase aufladen kann.
Die zuvor genannten Probleme werden somit - abstrahiert gesprochen - insbesondere durch die Automatisierung des Umsteckvorgangs, der benötigt wäre, wenn mehrerer Autos an einer Ladestation laden möchten, gelöst. Zusätzlich schützt das sequentiellen Last- und Lademanagement und die zusätzliche oder alternative Absicherung durch die Hardwareredundanz das Stromnetz vor Überlastung und die verfügbare Leistung aller Phasen im Stromsystem werden durch die integrierte statische Phasendrehung und/oder dynamische Phasenaufteilung optimal und effizient ausgenutzt .
Jedes Lademodul ist bevorzugt eine Mode 3 Ladeeinrichtung. Sie kommunizieren mit dem angesteckten Fahrzeug über den Typ 2 „Mennekes“ Stecker, der in der Typ 2: EN 62196 definiert ist. Neben 3 Phasen L1 , L2, L3, Neutralleiter N und Schutzkontakt/Erdung PE werden Informationen über das Ladekabel durch den Proximity Pilot PP Signalkontakt übertragen (Nur bei Typ2-Steckdose) und das Elektrofahrzeug kann über den Control Pilot CP Signalkontakt von der Ladestation geregelt werden. Dies umfasst insbesondere das Festlegen der dem Elektrofahrzeug erlaubten maximalen Ladeleistung und/oder das Pausieren des Ladevorgangs und Wiederaufnehmen des Ladevorgangs. Bevorzugt kann jedes Lademodul über den CP auch einen Kurzschluss oder einen Diodenfehler feststellen.
Besonders bevorzugt wird jedes Lademodul an je einem Stellplatz angebracht. So kann der eine Stromanschluss, der am Startmodul in das Ladesystem geführt wird, über mehrere Stellplätze verteilt werden. Der Nutzer identifiziert sich z.B. über ein identifikationsmedium wie RFID, Smartphone NFC, Smartphone App, Chatbot oder API. Den Status des Ladevorgangs und seinen Verbrauch sieht der Nutzer bevorzugt anhand eines farbigen LED-Lichts und/oder durch Informationen auf dem Display und/oder in der Smartphone App und/oder durch den Chatbot und/oder über das OCPP-Backend oder die API von einem anderen (IT-)System. Zusätzlich oder alternativ sind Informationen zu dem Ladevorgang auf dem Display des Elektrofahrzeugs oder in einer Smartphone App anzeigbar bzw. ausgebbar. Bevorzugt regelt ein vorinstallierter Ladealgorithmus im Betrieb, welches Elektrofahrzeug mit welcher Leistung und mit wie vielen Phasen geladen wird.
Die Hardwaresicherheitsschaltung Hardware Redundancy HWR (oder auch Hardwareredundanz) stellt dabei alternativ oder zusätzlich sicher, dass stets maximal ein Elektrofahrzeug / Verbrauchen pro Phase lädt, damit das Stromnetz nicht überlastet wird, indem diese die Schaltsignale aller Schalter bzw. Relais zum Freischalten des Ladestroms aller Module im Ladesystem phasenspezifisch koppelt. Die Hardwareredundanz HWR basiert bevorzugt auf einer Logikschaltung bzw. Logiksignalen bestehend aus einer oder mehreren HWR-Leitung/en, bevorzugt einer HWR-Leitung pro Ladestrom führender Phase, einer HWR-Schaltung, bevorzugt einer Logikschaltung, in jedem Lademodul und einer zusätzlichen HWR-Schaltung, bevorzugt einer Logikschaltung, für Signalniveauveränderungen, insbesondere den Sicherheits Pullup, im MCC. Eine Signalniveauveränderung, insbesondere der Sicherheits Pullup, im MCC kann als Versorgung der HWR bezeichnet werden, d.h. dass diese aktiviert wird. Ohne die Signalniveauveränderung, insbesondere den Sicherheits Pullup, durch den MCC kann bevorzugt kein Schalter bzw. Relais im Ladesystem den Ladestrom freischalten. Besonders bevorzugt sind alle Schaltsignale der Lademodule bzw SCCs zum Aktivieren bzw. Schalten der Schalter bzw. Relais zum Freischalten des Ladestroms sind bevorzugt mit der Hardwareredundanz HWR verbunden. Wenn ein Schalter bzw. Relais dieser Phase geschaltet ist, ändert sich der Logikwert der HWR-Leitung, sodass die anderen Relais dieser Phase physikalisch nicht mehr schalten können. Die Hardware Redundanz verhindert, dass mehr als ein Elektrofahrzeug auf einer Phase laden kann. In einer weiteren Ausführung verhindert die Hardware Redundanz zusätzlich, dass irgendein Elektrofahrzeug laden kann, solange die Signalniveauveränderung, insbesondere der Pullup, durch den MCC nicht stattgefunden hat. Die Hardware Redundanz verhindert besonders bevorzugt zusätzlich, dass an einem Modul Phase 2 und Phase 3 zum Laden eines Elektrofahrzeug freigeschalten werden, solange nicht bereits an genau diesem Modul Phase 1 und Neutralleiter zum Laden eines Elektrofahrzeug freigeschalten wurden oder zumindest parallel bzw. zeitgleich freigeschalten werden.
Das System bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung kann, insbesondere mittels plug&play, mithilfe des Verbindungskabels, insbesondere des erfindungsgemäßen Hybridkabels, um beliebig viele Erweiterungsmodule erweitert werden. Das Gesamtsystem umfasst also mindestens ein Modul, insbesondere das Startmodul und eine beliebige Anzahl Erweiterungsmodule. Jedes Modul, sowohl Startmodul als auch Erweiterungsmodul, weist einen Anschluss für besonders bevorzugt genau ein Elektrofahrzeug auf und kann damit bzw. darüber ein Elektrofahrzeug aufladen.
Das Startmodul und mit ihm das gesamte Ladesystem bzw. die gesamte Vorrichtung werden bevorzugt mit der Standardladeleistung von 11kW (3 phasig 16A bei 230/400V) oder 22kW (3 phasig 32A bei 230/400V) an das Stromnetz angeschlossen.
Soll ein weiteres Lademodul angeschlossen werden, wird am Stromausgang und Daten- und/oder Signalausgang des vorherigen Moduls und am Stromeingang und Daten- und/oder Signaleingang des Folgemoduls das Hybridkabel für Strom und Daten und/oder Signale angeschlossen. Mit dem Hybridkabel ist insbesondere auch die Verbindung der Hardware Redundanz zum Schaltkreis des Schalters des neuen Lademoduls aufgebaut.
Nach einem Neustart des Systems erkennt der MCC bevorzugt automatisch, insbesondere über eine Initialisierungsroutine, die physikalische bzw. spatiale Position des bzw. der neuen Geräte wie Lademodule oder Messeinrichtungen im Ladesystem, vergibt diesen dynamisch ihre Adressen im Kommunikationsbus und nimmt bevorzugt deren Grunddaten wie die Seriennummer und Gerätetyp auf. Der MCC kann mit der physikalischen Position des Lademoduls dessen Phasendrehung bzw. Phasenkonfiguration ermitteln.
Die Stromleitung wird von einem Lademodul zum nächsten durchgereicht und bildet bevorzugt einen Strom-Bus. Damit steht jedem Lademodul theoretisch zu jeder Zeit die volle Anschlussleistung des Gesamtsystems bzw. des Startmoduls zur Verfügung. Jedes Lademodul ist also mit identischer Leistung installiert, wie das Startmodul und wie der gesamte Strom-bus. Die Kommunikation zwischen den Modulen erfolgt bevorzugt über ein Kommunikations-Bus aus Signal- und/oder Datenverbindungen, insbesondere wie auch die Reset-Funktionalität und die Hardware Redundanz. Jedes Lademodul ist zu jeder Zeit mit Strom versorgt und die Kommunikation wird dauerhaft zwischen den Lademodulen, den Ladecontrollern MCC und SCC und allen anderen angeschlossenen Geräten aufrechterhalten. Die Kommunikation verwendet bevorzugt den RS485 Übertragungsstandard mit Modbus, da dieser über eine lange Kabellänge stabile Datenverbindungen ermöglicht.
Das Haupt- bzw. Startmodul beinhaltet insbesondere den Hauptladecontroller Main Charge Controller (MCC). Dieser sammelt bevorzugt alle Daten des Systems, entscheidet besonders bevorzugt welches Lademodul wann welche Phase mit welcher Maximalstrombegrenzung zum Laden freigibt und übersendet diese Daten optional an ein angeschlossenes OCPP Backend oder ein anderes (IT-)System. Die maximale Ladeleistung pro System ist fest konfiguriert und wird niemals überschritten. Die Kommunikation mit externen (IT-)Systemen wird bevorzugt nur vom MCC für das gesamte Ladesystem übernommen. Das Ladesystem bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt sich gegenüber einem OCPP-Backend bevorzugt wie eine einzelne Ladestationen dar, die nach dem Bootvorgang eine definierte Anzahl Konnektoren bzw. Ladeanschlüsse aufweist, wobei die Anzahl der Konnektoren bzw. Ladeanschlüsse die Gesamtzahl der Lademodule in Reihe ist, also Startmodul plus Anzahl der Erweiterungsmodule. Ist der MCC mit dem Internet verbunden sind auch eine Fernwartung im Problemfall und nachträgliche Over-The-Air Updates möglich.
Durch die dauerhafte Strom- und Daten und/oder Signalverbindung aller Komponenten stehen dem MCC jederzeit Daten des Gesamtsystems, insbesondere alle Daten des Gesamtsystems, und Daten aller angesteckten Elektrofahrzeuge zur Verfügung.
Diese Daten sind insbesondere die Ladedaten. Die Ladedaten definieren bevorzugt wer wann wie viel Energie geladen hat und können bevorzugt während und/oder nach dem Ladevorgang vom MCC weiterverarbeitet werden. Insbesondere kann entweder im Startmodul ein (MiD-) Stromzähler oder eine Signierelektronik mit (MiD-)Stromzähler in jedem Lademodul und/oder eine Messkapsel CRC in jedem Lademodul verbaut sein. In allen drei Varianten kann durch den zeitlichen Abgleich der Ladevorgangs mit den Energiemessungen des/der Messeinrichtung/en zusammen mit dem Identifikationsmedium eine bevorzugt kWh genaue Zuordnung des verbrauchten Ladestroms realisiert werden. Diese können dann z.B. über die OCPP-Schnittstelle an ein OCPP-Backend zur Weiterverarbeitung, z.B. zur Abrechnung mit dem Nutzer, weitergeleitet werden.
Startet ein Nutzer einen Ladevorgang durch Einstecken seines Elektrofahrzeugs und optionaler Identifikation über ein Identifikationsmedium, gibt der MCC dem Fahrzeug bevorzugt eine nutzerspezifische Priorität, insbesondere gemäß einem vordefinierten bzw. gespeicherten bzw. registrierten Priorisierungsschema. Diese stammt bevorzugt aus seinen historischen Ladedaten und/oder aus manuellen Nutzereingabe oder aus automatisierter Eingabe über eine API. Bevorzugt wird anhand der ersten Minuten des Ladevorgangs die Ladecharakteristik des Elektroautos erkannt. Dies kann bei jedem Ladevorgang relevant sein, da die Ladeleistung von Elektrofahrzeugen je nach Jahreszeit variieren kann. Anhand dieser Priorität wird die Ladereihenfolge festgelegt. Wenn das Elektrofahrzeug an der Reihe ist gibt der MCC dem SCC des Lademoduls, an dem das Fahrzeug angesteckt ist, den Ladebefehl, insbesondere zusammen mit den Zusatzinformationen, wie viel Maximalstrom das Fahrzeug maximal verwenden darf und/oder ob einphasig oder dreiphasig geladen werden soll. Der SCC stellt bevorzugt über die CP-Signalleitung eine Anfrage, insbesondere in Form des PWM Signals, an das Elektrofahrzeug, ob dieses Laden möchte. Der Duty- Cycle des PWM-Signals kann dabei den maximalen Ladestrom vorgeben. Möchte das Fahrzeug laden senkt es z.B. über einen Widerstand das Spannungsniveau der CP- Signalleitung ab. Der SCC erkennt dies und schaltet je nach Vorgabe des MCC entweder Phase L1 und Neutralleiter N über seine Schaltelektronik, insbesondere eine Ladephase- L1-Niveauveränderungsschaltung, frei, falls der Befehl dreiphasig ist und der MCC eine Freigabe für das dreiphasige Laden erteilt hat, schaltet der SCC ebenfalls Phase 2 L2 und Phase 3 L3 über die Schaltelektronik, insbesondere Ladephase-L2/L3- Niveauveränderungsschaltung, frei. Jedes Schaltsignal wird bevorzugt erst vom SCC durch die Hardware Redundanz (HWR) propagieren, um das Relais zu schalten. Ist die jeweilige Phase bereits belegt oder wurde vor L2 und L3 nicht bereits L1 und N geschalten, greift die interne Softwaresteuerung. Falls diese fehlerhaft sein sollte, greift besonders bevorzugt als zweite Absicherung die Hardware Redundanz (HWR) und das Signal propagiert nicht zum Relais. So wird garantiert, dass pro Phase maximal ein Elektrofahrzeug lädt, was eine Netzüberlastung hardwareseitig verhindert. Es ist also ein hardwarebasiertes Lastmanagement. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können der Nutzer oder ein externes (IT-)System oder eine externe Steuereinrichtung vor, während oder nach dem Ladevorgang dem Ladesystem Daten zur Beeinflussung des Ladealgorithmus über eine Schnittstelle, insbesondere die Internetanbindung, bevorzugt für das Gesamtsystem oder nutzerspezifisch, bereitstellen. Dies beinhaltet insbesondere die benötigte Pendeldistanz, die als Prioritätskontingent priorisiert geladen werden soll, und die erwartete Abfahrtszeit des Fahrers, bis zu der das Prioritätskontingent geladen werden soll.
Im Ladesystem wird bevorzugt entweder maximal ein Elektrofahrzeug dreiphasig geladen oder bis zu drei Fahrzeuge jeweils maximal einphasig geladen. Aktuell nicht ladende Fahrzeuge werden bevorzugt in einem Wartemodus gehalten, bis sie wieder geladen werden sollen.
Wird nun ein weiteres Elektrofahrzeuge an einem beliebigen freien Lademodul eingesteckt, erkennt dessen SCC dies über die CP-Signalleitung. Bevorzugt validiert sich bzw. identifiziert sich der Nutzer. Dies erfolgt bevorzugt, wie zuvor bzgl. der Validierung am Lademodul beschrieben. Mit der Nutzeridentifikation hat der MCC alle benötigten Informationen. Der MCC berechnet nun mit den vorliegenden Informationen oder einem Teil der vorliegenden Informationen die neuen Prioritäten im Ladesystem bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Jedes Lademodul, das ein Elektrofahrzeug verbunden hat, das zum Laden berechtigt ist, bevorzugt nach Prüfung Nutzers und/oder des Identifikationsmediums, erhält eine Priorität in Abhängigkeit der dem MCC vorliegenden Parameter, insbesondere in Abhängigkeit eines registrierten Priorisierungsschemas, siehe Algorithmus unten. Der Algorithmus ist bevorzugt darauf ausgelegt, das Mobilitätsverhalten der Nutzer bestmöglich zu analysieren und an das Ladesystem zu koppeln. Dieses daraus entstehende Profil kann die Basis für die Priorität und das Lademanagement sein. Das Teilen von Leistung ist zentrales Element des Ladesystems und die Grundlage, um allen Nutzern zum benötigten Zeitpunkt die benötigte elektrische Reichweite zur Verfügung zu stellen. Ist ein Elektrofahrzeug aufgrund seiner Priorität zu einem Zeitpunkt zum Laden berechtigt, initialisiert der MCC das Laden dieses Elektrofahrzeugs, indem er den Ladebefehl an den SCC des jeweiligen Lademoduls gibt. Es wird maximal ein Elektrofahrzeug pro Phase geladen, entweder maximal ein angeschlossenes Elektrofahrzeug dreiphasig, oder bis zu drei Fahrzeuge einphasig.
Die angesteckten Elektrofahrzeuge werden also besonders bevorzugt sequentiell pro Phase geladen. Die Ladesteuerung, das sequentielle Last- und Lademanagement, insbesondere der Ladealgorithmus bzw. Algorithmus, bestimmt in welcher Reihenfolge, wie lange und mit wie vielen Phasen an welchem Lademodul geladen wird. Alle anderen nicht ladenden Elektrofahrzeuge werden dabei bevorzugt im Stand-by bzw. im Pausemodus gehalten. Die daraus erhobenen Daten stellen können auch die Basis für die Erweiterbarkeit des Ladesystem darstellen. Sobald Fahrzeuge länger dort parken, als sie zum Laden ihrer Mobilität benötigen, kann dem Betreiber z.B. eine entsprechende Empfehlung ausgesprochen werden, dass an diesem Stromanschluss noch weitere Module installiert werden können. Durch den integrierten Plug&Play Ansatz ist die Aufrüstung des Ladesystems um weitere Ladepunkte ohne großen Aufwand möglich.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sammelt der MCC zur Abrechnung bevorzugt alle Ladedaten eines Ladevorgangs und sendet diese zum Start und/oder zum Beenden des Ladevorgangs als Transaktion an ein optional angebundenes OCPP-Backend. Die Verbrauchsdaten werden vom MCC, insbesondere von dem MiD-Stromzähler, der Signierelektronik mit MiD-Zahler oder der Messkapsel, die für den jeweiligen Anschluss / zum Bemessen des jeweiligen Lademoduls in genau der Zeitscheibe zu verwenden ist, erhoben. Ist der Ladevorgang über mehrere Zeitscheiben verteilt wird die kumuliert abgegebene Energie bevorzugt als ein Ladevorgang / eine Transaktion übermittelt. Im Grunde steuert das Ladesystem mehrere Mikro-Ladevorgänge, die am Ende zu einem abschließenden Ladevorgang aufsummiert werden. Alternativ kann auch jeder einzelne Mikro-Ladevorgang oder eine definierte Anzahl an Mikro- Ladevorgängen oder ein in Abhängigkeit von definierten Ladestromabgabemengen abgerechnet werden. Die nutzerzentrierte Steuerung der Ladevorgänge im Ladealgorithmus nach Prioritätskontingenten, die sich z.B. an der Pendeldistanz orientieren, und transparente Kommunikation der Entscheidung hat zur Folge, dass der Nutzer zu keiner Zeit Nachteile in der Verwendung gegenüber einem anderen Lastmanagement entsteht. Im Vergleich zu klassischen Lastmanagement Systemen entstehen eher Vorteile, da der Nutzer individualisiert behandelt wird, über optionale Eingaben den Algorithmus beeinflussen kann und transparent informiert wird.
Technisch ist die Anzahl der Erweiterungsmodule nur durch die kumulierte Leitungslänge und die Anzahl der verfügbaren Adressen im Kommunikationsbus begrenzt. Da alle Parameter die Anzahl der Module erst spät begrenzen - Modbus funktioniert weit über 100m Leitungslänge, es sind weit mehr als 100 Adressen im Modbus verfügbar - kann die Anzahl der Module als unbegrenzt angesehen werden. Die tatsächliche Begrenzung ist der Energiedurchsatz zu den Fahrzeugen. Da sich alle Lademodule einen Stromanschluss teilen ist der mögliche Durchsatz pro Modul entsprechend geringer, je mehr Module angeschlossen sind.
Das Erweiterungsmodul bzw. die Anschlusseinrichtung weist bevorzugt auf:
Ladecontroller in jedem Modul SCC (Eng. Sub Charge Controller) Ladecontroller Recheneinheit bzw. Steuerungseinrichtung bzw. Mikrocontroller, insbesondere STM32F4
Auf der Recheneinheit läuft das Programm des Subchargecontrollers SCC. Der SCC sammelt bevorzugt alle Daten des Lademoduls. Er führt besonders bevorzugt sicherheitskritische Regelungen durch, wie die Kurzschlussüberwachung, Diodenprüfung und Temperaturüberwachung. Er kommuniziert über den Kommunikationsbus mit dem MCC. Er schaltet auf Befehl des MCC den Ladestrom entweder einphasig (L1 und N) oder dreiphasig (Einphasig plus L2 und L3) über das Schaltsignal frei, dass dann das Relais schließt, das den Ladestrom vom Strombus freischaltet. Der SCC bzw. die Recheneinheit ist eindeutig über ihre ID identifizierbar, die bevorzugt der Seriennummer des Lademoduls entspricht.
Optional: Zusätzliches Speichermedium SD-Karte
Wenn die Recheneinheit nicht über genug internen Speicher verfügt, kann ein externes Speichermedium, bevorzugt eine SD-Karte, hinzugefügt werden, auf die der SCC zugreifen kann.
Stromversorgung AC/DC-Netzteil zur Versorgung des Mainboards Der SCC erhält seine Stromversorgung bevorzugt in Gleichstrom DC aus einem Netzteil, das den Wechselstrom AC aus dem Strom-Bus abgreift und besonders bevorzugt in DC umwandelt.
Elektronik zur Kommunikation im Microgrid, bevorzugt Mikrochip zur seriellen Kommunikation RS485 oder Ethernet mit einem oder zwei twisted pair Der SCC kann über diese Elektronik über den Kommunikationsbus mit dem MCC und allen anderen im Bus verbundenen Geräten kommunizieren. Der SCC gibt bevorzugt die Information über den Status, z.B. ob ein Elektrofahrzeug angeschlossen ist, des CP und PP über die Kommunikationsschnittstelle an den MCC weiter.
CP-PP-Schaltkreis zur Fahrzeugkommunikation
Der SCC weist einen Schaltkreis zu Kommunikation mit dem Elektrofahrzeug, wie es z.B. in IEC 62196 und IEC 61851 definiert ist, auf. Die Kommunikation erfolgt bevorzugt über IEC 61851-1 „Mode 3“. Der Schaltkreis erzeugt zum einen die CP-Spannung mit +12V und -12V zum Elektrofahrzeug. Dieses wird bevorzugt als PWM-Signal zur Kommunikation der maximalen Stromstärke an das Elektrofahrzeug verwendet. Zusätzlich wird das Signal bevorzugt auf Kurzschluss und Diodenfehler geprüft. Das Elektrofahrzeug gibt bevorzugt Rückmeldung über seine Ladebereitschaft über das Zuschalten von Widerständen, die wiederum vom SCC bevorzugt über den Schaltkreis ausgelesen werden. Diese Informationen werden bevorzugt an den MCC weitergeleitet.
Der PP-Teil kann z.B. zur Identifikation des Ladekabels dienen, insbesondere wie Stromfest dieses ist.
Optional ein Buzzer
Der SCC kann den Buzzer auf verschiedenen Frequenzen auslösen, um dem Nutzer ein Audiofeedback bei der Interaktion zu geben.
Optional eine Anzeigeleiste, insbesondere LED-Leiste oder OLED-Leiste oder LCD-Leist, zur Indikation des Systemzustands, alternativ Display zur Anzeige des Systemzustands
Der SCC kann eine LED-Anzeige bzw. einen LED-Streifen aus mehreren, bevorzugt 8 oder 12 oder 16 LEDs, ansteuern. Die einzelnen LEDs können entweder alle gemeinsam, oder bevorzugt alle einzeln angesteuert werden. Ansteuern umfasst insbesondere das An- und Ausschalten und das Festlegen der Helligkeit sowie der Farbe der LEDs. Alternativ kann er ein Display ansteuern, das die vom SCC abgegebenen Informationen anzeigt. Optional ein RFID-Leser bevorzugt Kombileser RFID/NFC
Um eine einfache Nutzeridentifikation zu ermöglichen, kann der SCO auf den RFID-Leser zugreifen. Der RFID-Leser ermöglicht sowohl das Lesen von RFID-Karten wie MiFare, aber auch den NFC Standard zur Kommunikation mit dem Smartphone des Nutzers.
Optional ein Temperatursensor
Auf der Platine, bevorzugt neben den Schaltrelais, ist ein Temperatursensor zur Temperaturüberwachung angebracht. Der SCO kann den Temperaturwert direkt aus dem Temperatursensor abrufen, oder erhält Parameter wie die Spannung am Sensor, die der SCO in die Temperatur umrechnen kann. Das Programm des SCO umfasst die Regelungslogik, dass ab einer bestimmten Temperatur am Temperatursensor die Ladeleistung reduziert wird, und bei einer bevorzugt höheren Temperatur das Laden an diesem Modul gestoppt wird.
Optional entweder angeschlagenes Ladekabel mit Blinddose oder eine Typ2- Steckdose mit Verriegelung zum Schutz des Ladekabels vor Abzug durch Unbefugte
Zum Verbinden eines Elektrofahrzeugs mit dem Ladesystem hat jedes Lademodul entweder ein angeschlagenes Typ2-Ladekabel, das direkt an das Elektrofahrzeug angesteckt werden kann, oder eine Typ2-Steckdose, an der ein Ladekabel zur Verbindung mit dem Elektrofahrzeug angesteckt werden kann. Im zweiteren Fall wird ebenfalls ein Verriegelungsmechanik, bevorzugt aus Aktuator mit Verriegelungspin, mit eingebaut, die das Ladekabel vor, während und nach dem Ladevorgang verriegelt. Der Stecker wird bevorzugt vor dem Beginn des Ladevorgangs verriegelt und erst entriegelt, wenn der CP-Kontakt unterbrochen wird, oder der Nutzer den Ladevorgang bevorzugt durch erneute Authentifizierung beendet hat. So kann das Elektrofahrzeug während des Ladevorgangs nicht von der dem Lademodul entfernt werden. Die Verriegelung ist bevorzugt so umgesetzt, dass diese im Fall eines Stromausfalls des Lademoduls oder Ladesystems den Ladestecker freigibt. Dies ist bevorzugt mit einer elektromagnetischen Aktuator gelöst, der monostabil ist. Der stabile Zustand ist “entriegelt”, der instabile Zustand ist “verriegelt”.
Der SCC steuert die Verriegelung. Der SCC erkennt über den Spannungsabfall des CP, wenn ein Elektrofahrzeug verbunden ist, und teilt dies über die Kommunikationsschnittstelle dem MCC mit. Der SCC kommuniziert mit dem Fahrzeug über die hier genannten Ladekabel, genauer deren CP-Leitung.
Schaltelektronik (z.B. Relais, Schütze)
Jedes Lademodul umfasst Schalter bzw. Schütze bzw. Relais, die den Ladestrom freischalten, indem die Verbindung vom Strom-Bus zum Ladekabel bzw. zur Typ2- Steckdose und damit zum Elektrofahrzeug eingeschalten wird. Die Schaltelektronik schaltet L1 des Moduleingangs als L1 des Ladestroms, L2 des Moduleingangs als L2 des Ladestroms, L3 des Moduleingangs als L3 des Ladestroms und N des Moduleingangs als N des Ladestroms. Der SCC sendet ein Schaltsignal durch die Hardware Redundanz HWR zur Schaltelektronik. Kommt das Schaltsignal durch die Hardware Redundanz HWR schaltet die Schaltelektronik die jeweilige Phase. Die Schaltelektronik für Phase 1 und N werden bevorzugt vom gleichen Schaltsignal vom SCC betätigt. Die Schaltelektronik für Phase 2 und Phase 3 werden bevorzugt vom gleichen Schaltsignal vom SCC betätigt. Die Schaltelektronik ist bevorzugt monostabil. Der stabile Zustand ist bevorzugt “offen”, also dass der Schalter offen und damit der Ladestrom bzw. die Phase/n nicht freigeschalten ist/sind. Der instabile Zustand ist bevorzugt “geschlossen”, also dass der Schalter geschlossen bzw. geschaltet und damit der Ladestrom die Phase/n freigeschalten ist/sind. So werden im Fall eines Stromausfalls die Schalter automatisch geöffnet, da das Schaltsignal der Versorgung wegfällt, und der Ladestrom unterbrochen bzw. die Ladung abgebrochen.
Optional ein Schaltkreis zur Erkennung von Relay-/Schützkleber (Verschweißen der Kontaktierung im Schaltgerät)
In einer alternativen Ausführung wird ein Schaltkreis zur Schützklebererkennung verbaut. Dieser erkennt, ob das Relais tatsächlich offen bzw. geschlossen ist, indem die Spannung vor und nach dem Schalter bzw. Relais, der den Ladestrom freischaltet, gemessen oder verglichen wird. Das Resultat kann dann vom SCC ausgelesen und weiterverarbeitet werden. In einer alternativen Ausführung wird das Resultat als Logikwert direkt in die HWR als weiteren Parameter integriert.
Optional ein Plug&Play Stromverbinder zur Bus-Verschaltung der Stromversorgung der Module mit Phasenverschub in Reihe im Ladesystem:
Stromeingang zum vorherigen Modul (Bei Erweiterungsmodul, bevorzugt farblich grün markiert) oder Spannungsquelle (bei Startmodul, bevorzugt farblich schwarz markiert)
Stromausgang zum folgenden Modul (Start- und Erweiterungsmodul, bevorzugt farblich blau markiert) - bevorzugt 3 phasig (L1 , L2, L3) + Neutralleiter N + Schutzleiter PE
Jeder Stromeingang und Stromausgang besteht bevorzugt aus einer 6mm2 Leitung 3 phasig (L1 , L2, L3) mit Neutralleiter N und Schutzleiter PE.
Der Stromeingang und Stromausgang sind, bevorzugt über das Mainboard, so verbunden, dass die Phasendrehung vor dem Stromausgang realisiert ist. Bevorzugt ist Phase 1 L1 des Stromeingangs Phase 2 L2 des Stromausgangs, Phase 2 L2 des Stromeingangs Phase 3 L3 des Stromausgangs, Phase 3 L3 des Stromeingangs Phase 1 L1 des Stromausgangs, und Neutralleiter N des Stromeingang Neutralleiter N des Stromausgangs.
Optional ein Plug&Play Datenverbinder zur Herstellung der Daten- und Signalverbindung der Lademodule in Reihe im Ladesystem
Daten- und/oder Signaleingang vom vorherigen Modul (Erweiterungsmodul) oder Daten- und/oder Signaleingang zum Verbinden mit einem lokalen Netzwerk oder externer Steuereinrichtung (Startmodul)
Daten- und/oder Signalausgang zum folgenden Modul (Start- und Erweiterungsmodul)
Bevorzugt in Bauform RJ45
Bevorzugt umfasst der Daten- und Signaleingang 8 Kontakte für:
Reset-Leitung
Initialisierunsleitung Eingang Initjn
3 HWR-Leitungen, eine pro Phase
3 Adern zur Modbus Kommunikation über RS485, - A, B, und G
Bevorzugt umfasst der Daten- und Signaleingang die Verbindung des Schutzleiters zur Schirmung des vorherigen Hybridkabels
Bevorzugt umfasst der Daten- und Signalausgang 8 Kontakte für:
Reset-Leitung
Initialisierunsleitung Ausgang I nit_out
3 HWR-Leitungen, eine pro Phase
3 Adern zur Modbus Kommunikation über RS485, - A, B, und G
Bevorzugt umfasst der Daten- und Signalausgang die Verbindung des Schutzleiters zur Schirmung des folgenden Hybridkabels Hardware Redundanz bestehend bevorzugt aus HWR-Schaltkreis in jedem Modul und einer HWR-Busleitung pro Phase auf Phasenebene mit Phasenverschub und bevorzugt weiteren Sicherheitsaspekten (L1/N vor L2/L3).
Die Hardware Redundanz koppelt bevorzugt alle Schaltsignale zum Freischalten einer Phase aller im Ladesystem angeschlossenen Lademodule untereinander. Sie stellt hardwareseitig sicher, dass maximal ein Schalter zur Freischaltung des Ladestroms pro Phase im Ladesystem schaltet bzw. zur gleichen Zeit geschalten ist. Die Hardware Redundanz koppelt überdies die Schaltsignale für die Schalter zur Freischaltung des Ladestroms von L2 und L3 mit dem Schaltsignal des Schalters zur Freischaltung des Ladestroms L1 und N, nach seinem Ausgang aus dem HWR- Schaltkreis in einem Modul. Sie garantiert, dass die Schalter zum Freischalten des Ladestroms L1 und N stets mindestens gleichzeitig, bevorzugt vor den Schaltern zum Freischalten des Ladestroms L2 und L3 geschalten bzw. geschlossen sind.
Optional eine Membran
In einer alternativen Bauform umfasst jedes Lademodul eine Membran zur Vermeidung von Kondensation von Luftfeuchtigkeit im jeweiligen Gehäuse.
Optional Initiierungs-Leitungen “lnit_in” “lnit_out”
Die Initiierungs-Leitung “lnit_in” geht bevorzugt vom Daten- und/oder Signaleingang zum SCO. Die Initiierungs-Leitung “lnit_out” geht bevorzugt vom SCO zum Daten- und/oder Signalausgang. Im Startmodul geht die Die Initiierungs-Leitung “lnit_in” direkt vom MCC auf den SCO.
Optional eine Reset-Leitung
Die Reset Leitung ist bevorzugt ein Bus. Sie geht vom Daten- und/oder Signaleingang direkt zum Daten- und/oder Signalausgang und zum MCC und zum SCC. Über diese Leitung kann der SCC gezielt neu gestartet werden.
Optional: Messkapsel oder einsehbarer Energiezähler mit Signatur-Elektronik In einer alternativen Bauform hat jedes Modul eine Messkapsel oder einsehbaren Energiezähler mit Signatur-Elektronik, die den zum Elektrofahrzeug abgegebenen Ladestrom bemisst. Diese ist dann im Kommunikations-Bus bevorzugt vor aber ggf. auch nach den SCC geschalten und erhält ebenfalls die Kommunikation, den Reset, die Initialisierungsleitungen und leitet die HWR durch.
Optional ein erfindungsgemäßes Gehäuse bestehend aus Vorderschale & Rückschale - mit zwei Schrauben, bevorzugt Sicherheitsschrauben mit Senkkopf- mit umlaufender Dichtung, transparenter oder transluzenter Frontscheibe, bevorzugt aus Kunststoff, und Montagepunkte Blinddose mit angeschlagenem Typ2 Ladekabel oder der Typ2-Steckdose. Alle Komponenten werden in einem Gehäuse mit mindestens IP54 Schutzklasse und mind. IK08 Schlagfestigkeit verbaut, um die Komponenten vor Umwelteinflüssen zu schützen. Die transparente oder transluzente Frontscheibe ermöglicht dem Nutzer das Sehen der LED und/oder Einsehen der verbauten Bildschirme und Geräte wie Stromzählern und/oder Messkapseln.
Das Gehäuse ist auf die einfache Montage an der zugehörigen Wandhalterplatte über den Haken und die zwei Gewinde mit Senkkopfschrauben ausgelegt.
Optional eine erfindungsgemäße Wandbefestigungseinrichtung, insbesondere Wandhalteplatte, mit bevorzugt konischen Vertiefungen mit Durchgangslöchern und Langlöchern für zwei Schrauben, bevorzugt Sicherheitsschrauben mit Senkkopf.
Die Wandhalterplatte zusammen mit dem Gehäuse bietet den Abzugschutz für die Verbindungskabel und ermöglicht mit dem innovativen Hakenkonzept und der Kombination aus Senkkopfsicherheitsschraube an der Rückschale, mit der bevorzugt zwei konische Vertiefungen mit Durchgangslöchern und Langlöchern für zwei Schrauben, ein einfaches Einhängen und Eingleiten und damit einfache und schnelle Installation der Lademodule mit gesicherter Verbindung gegen Entfernen durch Unbefugte.
Die Wandbefestigungseinrichtung ist für die Montage an der Wand oder zur Montage an einem Standfuß ausgelegt.
Das Startmodul enthält bevorzugt neben allen Komponenten eines Erweiterungsmoduls ebenfalls:
Hauptladecontroller MCC (eng. Main Charge Controller) bzw.
Datenverarbeitungseinrichtung bzw. Recheneinheit z.B. Einplatinencomputer oder system on module, insbesondere Raspberry pi compute module mit integriertem Massenspeicher
Auf dem MCC läuft das MCC Programm. Dessen Aufgabe ist bevorzugt die Kommunikation mit allen angeschlossenen Geräten im Kommunikationsbus und/oder Erhebung derer Daten und Stati, Sammlung aller relevanten Daten im Ladesystem, Ausführung des dezentrale Ladealgorithmus - Entscheidung welches Elektrofahrzeug zu welchem Zeitpunkt mit welcher Ladeleistung mit wie vielen Phasen lädt - Übergabe der Pullup der HWR, Befehle an den SCC wie z.B. zum Starten bzw.
Stoppen des Ladevorgangs, Fahrzeugkommunikation, PWM und phasenspezifisches Freischalten der Schalter bzw. Relais des Ladestroms, Verbindung zum Internet und Kommunikation mit OCPP-Backends oder anderen (IT-) Systemen bevorzugt über Schnittstellen APIs, Verbindung und Kommunikation mit lokalen Netzwerken und Geräten und externen Steuergeräten in diesen lokalen Netzwerken.
In einer theoretisch möglichen alternativen Ausführung kann der MCC mit einer eigenen AC/DC-Stromversorgung auch in einem eigenen Gehäuse außerhalb des ersten Moduls, quasi als “Modul 0” installiert werden. Er würde dann allerdings keinen eigenen Ladepunkt darstellen.
- Alternative Ausführung: Eine SD-Karte oder ähnliches Speichermedium Falls der MCC keinen internen Massenspeicher enthält oder der interne Massenspeicher nicht ausreicht, kann der MCC durch eine SD-Karte zusätzliche Speicherkapazität erhalten.
Optional kann der MCC eine oder mehrere Komponenten zur Herstellung einer (Internet-) Verbindung aufweisen.
Der MCC greift über diese auf das Internet oder lokale Netzwerke oder externe Steuergeräte zu.
Bevorzugt ein Embedded Modem oder Surfstick mit Roaming fähiger SIM- Karte für 2G/3G/4G/5G/NBIoT/LTE-M
Ethernet Adapter (optional auf Platine integriert) oder WIFI-Modul oder Bluetooth Modul zur kabelgebundenen oder kabellosen Verbindung mit einem lokalen Netzwerk, bevorzugt über TCP/IP und Internetzugang über dieses Schnittstelle zu einem externen Steuergerät über potentialfreien Kontakt mit 2 oder 4 Leistungen (1 oder 2 Paare)
Optional einen MID-Stromzähler, insbesondere falls nicht in jedem Lademodul eine Messkapsel oder ein einsehbarer Energiezähler mit Signatur-Elektronik verbaut ist. In der Basisausführung gibt es im Ladesystem nur einen (MID-)Stromzähler im Ladesystem, bevorzugt genau im Startmodul bevorzugt genau im Stromkreis nach dem Stromeingang. Dieser ist im Kommunikationsbus eingebunden. Der (MID- )Stromzähler kann insbesondere, aber nicht ausschließlich, den Ladestrom und die Stromstärke und die Ladeleistung pro Phase aufzeichnen. Diese werden periodisch und/oder bei bestimmten Events wie dem Start oder Stopp eines Ladevorgangs vom MCC abgefragt. Da zu einer Zeit, bzw. pro Zeitscheibe, maximal ein Elektrofahrzeug pro Phase lädt, kann mit dem einen Zählpunkt genau errechnet werden, wieviel Energie bzw. Ladestrom von welchem Elektrofahrzeug in einem Ladevorgang bezogen wurde.
Dies ist insbesondere vorteilhaft, da durch das sequentielle Last- und Lademanagement pro Phase und/oder die statische Phasendrehung und/oder dynamische Phaseneinteilung nur ein Stromzähler am Anfang des Ladesystems benötigt wird, um mehrere Ladepunkte Kilowattstunden genau zu bemessen, auch wenn drei Elektroautos einphasig Laden. Dies spart hohe Kosten und Montageaufwand ein, da nur ein Stromzähler pro Ladesystem statt einem Stromzähler pro Ladestation verbaut werden muss. Analog wird auch die Anzahl der benötigten Stromübergänge bzw. Verbindungen reduziert, was geringere Verlustleistung und weniger mögliche Fehlkontaktierungen zur Folge hat.
Lesemöglichkeit für HWR
In einer alternativen Bauform kann der MCC den aktuellen Logikwert jeder Hardware Redundanz HWR-Leitung auslesen.
Reset-Knopf
In einer alternativen Bauform hat der MCC einen angeschlossenen Reset-Knopf den der Betreiber betätigen kann, um das Ladesystem einfach neu zu starten.
Terminierungswiderstand des Bussystems
Bevorzugt kann je nach verwendeter Kommunikationstechnologie am Anfang des Kommunikationsbus vor dem Anschluss des MCC ein Terminierungswiderstand verbaut sein, insbesondere um die Kommunikationsleitung auch bei höheren Leitungslängen zu stabilisieren.
Echtzeituhr RTC mit zugehöriger Stromversorgung (Batterie oder Goldcap) Der MCC kann eine aktive Uhr aufweisen, unter anderem zur Auswertung der Daten, Durchführen des Ladealgorithmus und Aufzeichnung der Ladevorgänge. Dafür hat er eine Real-Time-Clock verbaut. Diese stellt sicher, dass die interne Zeit des MCC auch ohne Verbindung zum Internet korrekt bleibt. Diese kann entweder von einer Batterie versorgt werden, oder bevorzugt mit einem Goldcap, der nach einem Stromausfall für mindestens drei Tage die Stromversorgung der RTC aufrechterhält.
Optional Signalniveauveränderungsschaltung, insbesondere Pullup Schaltkreis, der Hardware Redundanz HWR
Die HWR ist bevorzugt so ausgelegt, dass diese ohne Signalniveauveränderung, insbesondere den Pullup, durch den MCC kein Freischalten eines Schalters im gesamten Ladesystem ermöglicht. Effektiv aktiviert der MCC durch die Signalniveauveränderung, insbesondere den Pullup der HWR-Leitungen auf “Hoch”, alle Schalter in allen Modulen im Ladesystem. Das System ist gegen Fehlkontaktierungen der HWR abgesichert, da ohne Kontakt zum Startmodul keine Signalniveauveränderung, insbesondere kein Pullup der HWR-Leitungen, stattfindet. Einzelne, mehrere oder alle der nachfolgend genannten Komponenten des SCC werden bevorzugt auf einer Platine bzw. PCB - genannt Mainboard gebündelt:
Recheneinheit des Subchargecontroller SCC
Zusätzliches Speichermedium SD-Karte
Stromversorgung AC/DC
Elektronik zur Kommunikation im Microgrid, bevorzugt Mikrochip zur seriellen Kommunikation rs485 oder Ethernet mit einem oder zwei twisted pair
CP-PP-Schaltkreis zur Fahrzeugkommunikation
Buzzer
Temperatursensor
Stromversorgung AC/DC
Schaltelektronik (z.B. Relais, Schütze)
Schaltkreis zur Erkennung von Relay-/Schützkleber (Verschweißen der Kontaktierung im Schaltgerät)
Im Falle eines Startmoduls werden Elektronik um den SCC und um den MCC bevorzugt auf derselben Platine bzw. PCB verbaut., so muss auch im Startmodul bevorzugt nur ein Mainboard einbaut werden. Das Mainboard um den SCC wird also bevorzugt um alle oder einzelne elektronischen Komponenten des MCC erweitert. Diese umfasst dann bevorzugt einzelne, mehrerer oder alle der nachfolgenden elektronischen Komponenten zusätzlich:
Hauptladecontroller MCC (eng. Main Charge Controller) Recheneinheit z.B. Einplatinencomputer oder system on module, insbesondere Raspberry pi compute module
Eine SD-Karte oder ähnliches Speichermedium, falls der MCC keinen internen Massenspeicher enthält
Eine oder mehrere Komponenten zur Herstellung einer (Internet-) Verbindung.
Bevorzugt ein Embedded Modem oder Surfstick mit Roaming fähiger SIM- Karte für 2G/3G/4G/5G/NBIoT/LTE-M
Ethernet Adapter (optional auf Platine integriert) zur Verbindung mit einem lokalen Netzwerk und Internetzugang über dieses
Schnittstelle zu einem externen Steuergerät über potentialfreien Kontakt mit 2 oder 4 Leistungen (1 oder 2 Paare)
Terminierungswiderstand des Bussystems
Echtzeituhr RTC mit zugehöriger Stromversorgung (Batterie oder Goldcap) Signalveränderungsschaltung, insbesondere Pullup Schaltkreis, der Hardware Redundanz HWR
Das RFID-Lesegerät und die LED-Anzeige sind bevorzugt auf einer Platine gebündelt und werden bevorzugt über ein Kabel mit dem Mainboard verbunden.
Einzelne, mehrere oder alle der nachfolgend genannten Komponenten werden bevorzugt zusätzlich selbst mechanisch am Gehäuse angeschlossen
Mainboard
- LED-RFID-Platine
- Angeschlagenes Ladekabel Typ 2 oder Typ2 Steckdose mit Verriegelung Optional Stromzähler, siehe Einbaumöglichkeit Stromzähler Verkabelung des Strom-bus mit Phasenverschub
Daten- und/oder Signal Ein- und Ausgänge Membran
Optional Reset-Knopf am Startmodul
Mit dem hier gezeigten Ladesystem können einfach und modular viele Ladeplätze von nur einem Stromnetzanschluss aufgebaut werden.
Das bevorzugt modulare Plug&Play Stecksystem, insbesondere mit Hybridkabel und/oder automatische Adressierung neuer Lademodule und Geräte ermöglicht eine einfache auch nachträgliche Erweiterung um neue Lademodule in Reihe, ohne Konfigurationsaufwand im Feld. Zusammen mit der Kombination aus Wandhalterplatte und Rückschale des Lademoduls, mit Einhak-Konzept mit Eingleiten und Abzugsschutz der Steckverbinder, reduzieren die Installationszeit eines Lademoduls auf ein Minimum, vermeidet
Installationsfehler und erhöhen den Komfort bei der Installierenden Person. Auch muss das Fachpersonal so weniger oder garnicht für die Installation geschult sein.
Das sequentielle Last- und Lademanagement aus Softwaresteuerung und zusätzlicher oder alternativer hardwarebasierter Absicherung durch die Hardwareredundanz garantieren dabei im Betrieb, dass das Stromnetz nie überlastet wird.
Der Nutzer kann sein Elektrofahrzeug an einem beliebigen Lademodul in der Kette einstecken und sich optional authentifizieren. Bevorzugt entscheidet der Ladealgorithmus die Ladereihenfolge, Ladestärke und/oder Phasenaufteilung, insbesondere automatisch nach Bedarf der Nutzer und/oder einem registrierten Priorisierungsschema, was positive Auswirkungen auf die Nutzerzufriedenheit verspricht.
Da das Ladesystem bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung auch im dezentralen Verbund mit dem vorinstallierten Ladealgorithmus verwendbar ist, ist eine Datenanbindung nur optional nötig, wenn eine Abrechnung oder eine Beeinflussung des Ladealgorithmus durch den Nutzer gewünscht wird. Das Ladesystem bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung kann also quasi überall installiert werden, unabhängig von der Verfügbarkeit eines Netzwerks. Nach Bedarf kann eine Integration in ein OCPP-Backend vorgenommen werden. Dies ist auch “Over-The-Air” durch ein Update möglich.
Die konsequente Bündelung und systemübergreifenden Verwendung teurer Komponenten im Startmodul, wodurch zum Beispiel nur eine Internetverbindung benötigt wird, können gegenüber den bekannten Ladestationen erhebliche Kostensenkungen der Hardware pro Ladepunkt realisiert werden. Die reduzierten Hardwarekosten und schnellere Installation gegenüber vergleichbaren Ladestationen macht die Elektrifizierung von Stellplätzen deutlich kostengünstiger, wenn mehr als ein Ladepunkt am Standort benötigt wird.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht so die bedarfsgerechte Erweiterung der Ladeinfrastruktur analog zur Elektrifizierung von Flotten durch einfache modulare Erweiterung um Erweiterungsmodule.
Durch die Garantie der Hardware Redundanz, dass stets nur ein Elektrofahrzeug pro Phase geladen wird, reicht es, wenn das Ladesystem nur mit einem regulären
Leitungsschutzschalter und einem FI-Schutzschalter vor dem Startmodul abgesichert werden, statt einem solchen Sicherungs-Paar aus Leitungsschutzschalter und FI- Schutzschalter pro Ladestation, was weitere Kosten spart. Aus Sicht des Netzbetreibers ist nur das erste Lademodul relevant für die Anmeldung bzw. Genehmigung von Ladepunkten. Durch die physikalische Kopplung aller Lademodule verhält sich das Ladesystem aus Netzsicht wie eine Einzelladestation, was die Komplexität im Aufbau von Ladeinfrastruktur zusätzlich reduziert.
Das Ladesystem bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung weist bevorzugt bis zu oder mindestens drei Einbaumöglichkeiten für eine Strommesseinrichtung auf. Die Basisvariante bzw. erste Ausführungsform ist der Einbau eines einzelnen MiD-Stromzählers im Startmodul, der vom Stromfluss direkt hinter dem Stromeingang des Startmoduls vor der Elektronik des MCC/SCC und somit auch vor dem Stromausgang eingebaut ist. Dieser ist MiD-Konform und ermöglicht eine phasengenaue Erhebung der Spannungen, Stromstärken und Energieverbräuche. Er ist bevorzugt im Kommunikationskreis, hier Modbus, eingebunden und hat eine feste Adresse, da er bevorzugt nur einmal genau im Startmodul verbaut ist. In dieser Konfiguration ist in den Erweiterungsmodulen besonders bevorzugt kein Stromzähler verbaut. Durch das sequentielle Last- und Lademanagement kann mit diesem einen Zähler genau ermittelt werden, welches Elektrofahrzeug wie viel geladen hat, indem die in den Zeitscheiben geladenen Energiemengen pro Elektrofahrzeug summiert werden.
In der zweiten Ausführungsform wird ein von außen einsehbarer MiD-Stromzähler in jedem Lademodul, insbesondere mit zusätzlicher Signierelektronik, verbaut. Im Stromfluss ist dieser zwischen dem Strom-bus und auf der Elektronik bevorzugt vor oder kurz vor der Schaltelektronik bzw. den Relais eingebaut. Es wird folglich nur der Ladestrom des jeweiligen Lademoduls bemessen und selbst die Stand-By Verbrauche des Lademoduls werden nicht bemessen. Der Stromzähler ist über die eigene Kommunikationsleitung, hier Modbus, mit der Signierelektronik verbunden. Die Signierelektronik ist im Kommunikationssystem, hier Modbus, des Ladesystems eingebunden und erhält seine Stromversorgung separat aus dem Strombus über L1 und N des jeweiligen Lademoduls. Im Ladesystem ist so bevorzugt immer abwechselnd eine Signierelektronik und ein SCC, da jeweils ein SCC und eine Signierelektronik im einem Lademodul zusammengehören. Dieser Aufbau erfüllt alle Anforderungen des Mess- und Eichrechts in Deutschland, wenn stets eine feste Partei mit einem Lademodul abgerechnet wird.
Die dritte Ausführungsform ist der Einbau einer einsehbaren Messkapsel CRC statt der Kombination aus MiD-Stromzähler und bevorzugt Signierelektronik. Die Messkapsel wird analog kurz vor der Schaltelektronik im Stromfluss verbaut und erhält eine extra Stromversorgung. Diese bemisst bevorzugt ebenfalls nur den Ladestrom zum Elektrofahrzeug. Eine verplombte Messkapsel CRC, deren einsehbares Display und einer bevorzugt zugehörigen Backendanbindung und bevorzugt Transparenzsoftware ist vorteilhaft, da dadurch das Ladesystem besonders bevorzugt derart ausgeführt werden kann, dass es alle Anforderungen des Deutschen Mess- und Eichrechts in allen Einsatzszenarien des deutschen Marktes erfüllt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Startmodul direkt am Stromnetz angeschlossen. Es werden bevorzugt drei Phasen L1 , L2 L3, der Neutralleiter N und der Schutzleiter “Erdung” PE benötigt. Hierfür erfolgt bevorzugt eine Absicherung in der Vorsicherung auf die Ladeleistung des Lademoduls von bevorzugt 3x16A bzw. 11 kW oder 3x32 A bzw. 22kW: Ein Fehlerstromschutzschalter Typ B und ein Leitungsschutzschalter sind bevorzugt in der Vorinstallation vorgesehen. Das Ladesystem kann optional eine integrierte DC-Fehlerstromerkennung beinhalten. Dann ist nur ein Fehlerstromschutzschalter Typ A in der Vorinstallation notwendig. Der Anschluss erfolgt auf Seite des Startmoduls über die Konfektionierung des Stromkabels an einem bevorzugt mitgelieferten Steckverbinder - Spezifikation siehe Verbindungskabel- am Stromeingang des Startmoduls. Dieser ist bevorzugt mit einer schwarzen Mutter farbkodiert. Das Startmodul bildet besonders bevorzugt den ersten Ladepunkt für ein Elektrofahrzeug.
Die vorliegende Erfindung umfasst ebenfalls ein Gehäusekonzept zur einfachen Installation der Lademodule. Bestehende Lösungen von Ladestationen müssen zur Montage normalerweise geöffnet werden. Dies führt dazu, dass zwei Elektrofachkräfte zur Installation benötigt werden. Zusätzlich besteht das Risiko, dass die installierende Person das Produkt beim Öffnen, Verschraubung an der Wand und Verließen beschädigt. Oft liegen die Produkte nach dem Auspacken auch einfach am Boden oder es wird installationsmaterial vergessen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein mehrteiliges Gehäuse eines Hauptmoduls, insbesondere einer Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen. Das mehrteilige Gehäuse weist dabei bevorzugt zumindest auf:
Eine Wandbefestigungseinrichtung, insbesondere Wandbefestigungsplatte, zur Ankopplung des mehrteiligen Gehäuses an eine Wand, und ein Komponentengehäuse zur Aufnahme elektrischer Komponenten, insbesondere ein Stromquellenverbindungselement zum Ankoppeln an eine Stromquelle eines Anschlusses zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs, einer Datenverarbeitungseinrichtung zum Daten- und/oder Signalaustausch, Ladestromausgabeschnittstelle zum Ausgeben des Ladestroms, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle mehrere Phasen zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, eine Daten- und/oder Signalschnittstelle zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen, wobei das Komponentengehäuse und die Wandbefestigungseinrichtung lösbar miteinander verbindbar sind.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein mehrteiliges Gehäuse einer Anschlusseinrichtung bzw. Erweiterungsmodul, insbesondere einer Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen. Das mehrteilige Gehäuse weist dabei bevorzugt zumindest auf:
Eine Wandbefestigungseinrichtung, insbesondere Wandbefestigungsplatte, zur Ankopplung des mehrteiligen Gehäuses an eine Wand, und ein Komponentengehäuse zur Aufnahme elektrischer Komponenten, insbesondere zumindest einen Daten- und/oder Signalanschluss zum Empfangen und/oder Senden von Daten und/oder Signale, einen oder genau einen Ladestromeingang mit mehreren Phasen, eine Ladestromweiterleitungsschnittstelle, einer Steuerungseinrichtung, einen Anschluss zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs, wobei das Komponentengehäuse und die Wandbefestigungseinrichtung lösbar miteinander verbindbar sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Komponentengehäuse einen außenseitigen Begrenzungsteil und einen innenseitigen Begrenzungsteil auf, wobei der außenseitige Begrenzungsteil und der innenseitige Begrenzungsteil über ein umlaufendes Dichtungselement miteinander mechanisch gekoppelt sind. Der außenseitige Begrenzungsteil kann im Rahmen der vorliegenden Offenbarung alternativ als außenseitiger Begrenzungsanteil bezeichnet werden und/oder der innenseitige Begrenzungsteil kann im Rahmen der vorliegenden Offenbarung alternativ als innenseitige Begrenzungsanteil bezeichnet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umschließen der innenseitige Begrenzungsteil und der außenseitige Begrenzungsteil zumindest mehrheitlich einen Aufnahmeraum zum Vorhalten der elektrischen Komponenten. Mehrheitlich umschließen bedeutet hierbei bevorzugt, dass mehr als 50% des Volumens des Aufnahmeraums von Wandungsanteilen des äußeren Begrenzungsteils und des inneren Begrenzungsteils umschlossen sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet der innenseitige Begrenzungsteil ein erstes Kopplungselement aus und wobei die Wandbefestigungseinrichtung ein zweites Kopplungselement ausbildet, wobei das erste Kopplungselement zum formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen und/oder feldschlüssigen Zusammenwirken mit dem zweiten Kopplungselement ausgebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet das erste Kopplungselement zumindest einen Haken und das zweite Kopplungselement eine zur Aufnahme des Hakens korrespondierend gestaltete Aufnahmeeinrichtung aus oder wobei das zweite Kopplungselement zumindest den Haken und das erste Kopplungselement die zur Aufnahme des Hakens korrespondierend gestaltete Aufnahme ausbildet, wobei der Haken bevorzugt entgegen der Schwerkraftrichtung einhakt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein zumindest abschnittsweise für sichtbares Licht zumindest teilweise transparenter Zentrumsteil in einem Zentrum des äußeren Begrenzungsanteils angekoppelt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Zentrumsteil eine Dicke von weniger 10mm, insbesondere weniger als 8mm oder weniger als 6mm, auf und erstreckt sich in Breitenrichtung mehr als 40mm, insbesondere mehr als 60mm oder mehr als 80mm oder mehr als 100mm, und erstreckt sich in Längsrichtung mehr als 50mm, insbesondere mehr als 100mm oder mehr als 150mm.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Zentrumsteil, das Dichtungselement, der äußere Begrenzungsanteil, der innere Begrenzungsanteil und/oder die Wandbefestigungseinrichtung Polymermaterial auf oder besteht daraus.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Zentrumsteil Polycarbonat oder PMMA auf oder besteht daraus.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Zentrumsteil auf der dem Aufnahmeraum zugewandten Seite selektiv lakiert, insbesondere teilweise oder abschnittsweise oder mehrheitlich oder vollständig umlaufend, und bildet dadurch zumindest abschnittsweise einen lackierten Rahmen aus, wobei der Rahmen bevorzugt eine Breits von mindestens 2mm oder bis zu 30mm, insbesondere bis zu 15mm, aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das Zentrumsteil und der äußere Begrenzungsanteil mit Kleber miteinander verklebt, wobei der Kleber mit dem lackierten Rahmen des Zentrumsteil zusammenwirkt, bevorzugt wirkt der Kleber auf der Seite des Zentrumsteil ausschließlich mit dem lackierten Rahmen zusammen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der äußere Begrenzungsanteil und das Dichtungselement als einstückiges Bauteil mittels eines 2k- Spitzgussverfahrens erzeugt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet die Wandbefestigungseinrichtung zumindest abschnittsweise eine Wabenstruktur aus, wobei die Wabenstruktur bevorzugt zumindest in einem Anteil mehr als 5, insbesondere mehr als 10 oder mehr als 15 oder mehr als 20, aneinander angrenzende Waben aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Wandbefestigungseinrichtung in Längsrichtung zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende einen flachen Anteil und einen hohen Anteil auf, wobei sich der flache Anteil über eine erste Länge ausgehend vom ersten Ende in Richtung des zweiten Endes erstreckt, wobei die erste Länge mindesten 20%, insbesondere mindestens 30% oder 40% oder bis zu 40% oder bis zu 50%, der Gesamtlänge der Wandbefestigungseinrichtung entspricht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erstreckt sich der hohe Anteil über eine zweite Länge ausgehend vom zweiten Ende in Richtung des ersten Endes, wobei die zweite Länge mindesten 20%, insbesondere mindestens 30% oder 40% oder bis zu 40% oder bis zu 50%, der Gesamtlänge der Wandbefestigungseinrichtung entspricht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der hohe Anteil eine mittlere Höhe auf, die einem Vielfachen der mittleren Höhe des flachen Anteils entspricht, wobei das Vielfache bevorzugt zumindest das dreifache oder zumindest das fünffache oder zumindest das achtfache bedeutet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die vielfache Höhe des hohen Anteils durch zwei wangenartige Anteile bewirkt, wobei die wangenartigen Anteile seitlich einen Durchgang zum Durchführen von zumindest einer Leitung, insbesondere einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten Leitung und/oder einer Daten- und/der Signalleitung, insbesondere eines oder mehrerer, insbesondere genau zweier Mehrkomponentenkabel, begrenzen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das erste Kopplungselement und das zweite Kopplungselement im Bereich des ersten Endes ausgebildet, insbesondere nicht oder weniger als 10cm vom ersten Ende beabstandet ausgebildet, und wobei im Bereich des zweiten Endes, insbesondere nicht oder weniger als 30cm oder weniger als 20cm vom zweiten Ende beabstandet ausgebildet, mindestens eine Fixiereinrichtung zum Fixieren des Komponentengehäuse, insbesondere des inneren Begrenzungsteils und/oder des äußeren Begrenzungsteils, an der Wandbefestigungseinrichtung vorgesehen ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet der eine wangenförmige Anteil oberseitig eine erste Kontur aus und der zweite wangenförmige Anteil bildet oberseitig eine zweite Kontur aus, wobei die erste Kontur und die zweite Kontur bevorzugt gespiegelt ausgebildet sind, und wobei der innere Begrenzungsteil ein U-förmige oder im wesentlichen U-förmige Wange ausbildet, wobei die Wange des Begrenzungsteils und die beiden wangenförmigen Anteile der Wandbefestigungseinrichtung in einem Einbauzustand eine kombinierte Kontur, insbesondere ausgehend von einer Wange der Wandbefestigungseinrichtung über die Wange des Begrenzungsteils hin zur anderen Wange der Wandbefestigungseinrichtung eine kontinuierlich bzw. im Wesentlichen kontinuierlich verlaufende Kontur, ausbilden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bilden die Wangen der Wandbefestigungseinrichtung im Zustand mit daran angekoppeltem inneren Begrenzungsanteil einen Finger- und/oder Zugriffsschutz aus.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Wandbefestigungseinrichtung mehrere Durchgangslöcher zur Befestigung an einer bzw. der Wand auf.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen. Die Vorrichtung weist bevorzugt zumindest auf: Ein Hauptmodul, wobei das Hauptmodul ein Stromquellenverbindungselement zum Ankoppeln an eine Stromquelle, insbesondere einen 11 KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, und mindestens eine erste Anschlusseinrichtung und eine zweite Anschlusseinrichtung, bevorzugt drei, genau drei oder mindestens drei Anschlusseinrichtungen, wobei zumindest die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Anschluss zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs und die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Anschluss zum Anschließen eines weiteren Elektrofahrzeugs aufweist, wobei das Hauptmodul eine Datenverarbeitungseinrichtung zum Daten- und/oder Signalaustausch mit der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung aufweist, wobei das Hauptmodul eine Ladestromausgabeschnittstelle zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle mehrere Phasen zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, wobei das Hauptmodul eine Daten- und/oder Signalschnittstelle zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Daten- und/oder Signalanschluss zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Ladestromeingang mit mehreren Phasen zur mehrphasigen Einkopplung des von dem Hauptmodul bereitstellbaren Ladestroms aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung eine erste Steuerungseinrichtung aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung eine erste Ladestromweiterleitungsschnittstelle zum Weiterleiten des Ladestroms an die zweite Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Daten- und/oder Signalanschluss zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls aufweist wobei die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Ladestromeingang mit den Phasen zur mehrphasigen Einkopplung des von der ersten Anschlusseinrichtung weiterleitbaren Ladestroms aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung eine zweite Steuerungseinrichtung aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung bevorzugt eine zweite Ladestromweiterleitungsschnittstelle zum Weiterleiten des Ladestroms an eine dritte Anschlusseinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptmodul ein mehrteiliges Gehäuse aufweist, wobei das mehrteilige Gehäuse des Hauptmoduls zumindest eine Wandbefestigungseinrichtung, insbesondere
Wandbefestigungsplatte, zur Ankopplung des mehrteiligen Gehäuses an eine Wand, und ein Komponentengehäuse zur Aufnahme elektrischer Komponenten aufweist, wobei das Komponentengehäuse und die Wandbefestigungseinrichtung lösbar miteinander verbindbar sind und/oder die erste Anschlusseinrichtung und/oder die zweite Anschlusseinrichtung ein mehrteiliges Gehäuse aufweist, wobei das mehrteilige Gehäuse der ersten Anschlusseinrichtung und/oder der zweiten Anschlusseinrichtung zumindest eine Wandbefestigungseinrichtung, insbesondere Wandbefestigungsplatte, zur Ankopplung des mehrteiligen Gehäuses an eine Wand und ein Komponentengehäuse zur Aufnahme elektrischer Komponenten aufweist, wobei das Komponentengehäuse und die Wandbefestigungseinrichtung lösbar miteinander verbindbar sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind mehrere Signalleitungen, insbesondere genau zwei oder genau drei Signalleitungen, zum Verbinden der Daten- und/oder Signalschnittstelle des Hauptmoduls mit dem ersten Daten- und/oder Signalanschluss der ersten Anschlusseinrichtung und dem zweiten Daten- und/oder Signalanschluss der zweiten Anschlusseinrichtung vorgesehen, wobei die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung in Reihe mit den mehreren Signalleitungen verbunden sind, wobei die Anzahl der Signalleitungen zumindest der Anzahl an Ladestrom führenden Phasen entspricht.
Die vorliegende Erfindung löst diese Probleme somit bevorzugt durch ein mehrteiliges Gehäuse, das bevorzugt eine Rückschale bzw. einen inneren Begrenzungsanteil des Lademoduls mit Einhängehaken oben und Gewinden mit vorinstallierten Sicherheitssenkkopfschrauben und einer Wandhalterplatte bzw.
Wandbefestigungseinrichtung mit Aussparung/en oben für den Einhängehaken und Backen zur Realisierung des Abzugschutzes der Stromstecker und Daten- und/oder Signalsteckern und mit Langlöchern und je einer konischen Vertiefung mit zentriertem Durchgangsloch zum einfachen Einführen und Befestigung des Lademoduls durch simples Anziehen der Senkkopfsicherheitsschraube aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Einhängehaken eine Befestigung oben durch eine Schraube ersetzen und ermöglicht bevorzugt gleichzeitig ein flexibles Einhängen des Lademoduls an der Wandhalterplatte während des Installationsprozesses. Bevorzugt sichern zwei Senkkopfsicherheitsschrauben das Lademodul bzw. das Komponentengehäuse gegen unbefugtes Entfernen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zur Montage an der Wand zuerst für jedes Lademodul eine Wandhalterplatte bzw.
Wandbefestigungseinrichtung montiert. Diese hat die Funktion, dass das Lademodul einfach an- und abgenommen werden kann und gleichzeitig die Steckverbinder nach der Montage des Lademoduls an der Wandhalterplatte nicht mehr zugänglich sind. Das Lademodul wird bevorzugt von oben an die Wandhalterplatte eingeführt, bis der Haken der Rückschale des Lademoduls komplett zwischen Wandhalterplatte und Wand eingefahren ist. Nun wird das Lademodul zur Wand gedrückt. Die zwei Senkkopfschrauben, die bevorzugt bereits unten an der Rückschale in den vorgesehenen Schraubgewinden montiert sind, gleiten so durch die Langlöcher in die Backen der Wandhalterplatte. Am Ende der Langlöcher ist eine konische Vertiefung mit zentriertem Durchgangsloch für die Senkkopfschrauben. Durch Anziehen der Schrauben wird das Lademodul mit der Wandhalteplatte fest verbunden. Die Senkkopfschrauben zentrieren das Lademodul durch einsenken in die konischen Vertiefungen der Wandhalteplatte. Das Anziehen presst den Haken weiter zur Wandhalteplatte, was die Gesamtkonstruktion weiter versteift und ein Entfernen des Lademoduls unmöglich macht, ohne die Schrauben zu lösen. Die Senkkopfschrauben sind bevorzugt Sicherheitsschrauben, um die Demontage durch Unbefugte zu verhindern. So ist das Modul in sehr kurzer Zeit an der Wand montiert, kann aber auch einfach wieder entnommen werden, wenn die demontierende Person den zugehörigen Sicherheitsbit mit richtigem Antrieb zur Verfügung hat.
Bei der Installation der Startmoduls besteht optional die Möglichkeit, über den Daten- und/oder Signaleingang des Startmoduls ein Ethernet Kabel zur Herstellung einer kabelgebunden Verbindung zu einem lokalen Netzwerk und über dies zum Internet herzustellen. Es kann bevorzugt zusätzlich oder alternativ eine Verbindung zu einer externen Steuereinheit über einen/zwei potentialfreien Kontakt/potentialfreie Kontakte hergestellt werden.
Das Verbindungskabel ermöglicht bevorzugt eine einfache, insbesondere plug&play, Installation der Lademodule. Das Verbindungskabel beinhaltet erfindungsgemäß sowohl die Stromleitungen als auch die Daten- und Signalleitungen. Die Leitungen für Strom- und Signal und/oder Daten sind gemäß einerweiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entweder gemeinsam in einem Kabel oder sind zwei parallel laufende Kabel, die über einen Gewebeschlauch oder eine ähnliche Montageart zu einer Einheit verbunden sind. Die Datenleitungen sind bevorzugt von den Stromleitungen abgeschirmt. Die Schirmung wird bevorzugt über den Daten-Ein- und/oder - Ausgang des Lademoduls/der Lademodule geerdet.
Besonders bevorzugt sind an beiden Enden des Verbindungskabels Steckverbinder für den Stromanschluss und den Daten-/Signalanschluss angebracht, wobei die Steckverbinder Teil eines Verbindungsstecker sind oder als zwei getrennte Teile eines Verbindungssteckers bezeichnet werden.
Die Steckverbinder und das Kabel sind bevorzugt für den Außenbereich geeignet und erfüllen besonders bevorzugt mindestens die Schutzklasse IP54. Die Stromverbinder haben bevorzugt einen Fingerschutz. Alle Steckverbinder sind bevorzugt aus nicht bzw. gering leitfähigem Material wie Kunststoff.
Damit die installierende Person möglichst schnell und ohne Fehler die Kabel mit dem Lademodul verbinden kann, sind die Stecker bevorzugt orientiert und können nicht falsch gepolt eingesteckt werden. Der Stromstecker ist bevorzugt ein “push-in” Verbinder. Der Stromstecker ist analog zu den Stromeingängen des Lademoduls Blau für den Ausgang und Grün für den Eingang farbkodiert. Beim Einstecken des Stromsteckers in das Lademodul rastet der Stecker mit einem “Klick” ein und ist verriegelt. Zum Entriegeln und Herausziehen muss ein Druckknopf heruntergedrückt werden. Durch die Farbkodierung, das Audiofeedback und die automatische Verriegelung wird eine kritische Fehlinstallation verhindert. Die einrastende Verriegelung des Stromsteckers verhindert versehentliches Lösen und Lösen über die Zeit.
Der Daten- und/oder Signalstecker ist bevorzugt ein RJ45-Steckverbinder, insbesondere mit IP-Schutztülle und/oder mit Schraubverschluss. Dieser ist den meisten Personen als “Ethernet” oder “Lan” Stecker bekannt und garantiert ein bekanntes Gefühl bei der installierenden Kraft. Der Daten- und/oder Signalstecker wird bevorzugt in die Buchse gesteckt und die IP-Schutzfülle bevorzugt festgeschraubt. Durch die Kombination aus einem jedermann bekannten Datenstecker zur Übertragung verschiedener Daten und Signale wird eine einfache, insbesondere plug&play, Installation durch jedermann ermöglicht. Ist der Schraubverschluss richtig angezogen ist eine langlebige Kontaktierung sehr wahrscheinlich.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Hybridkabel, insbesondere zum Verbinden eines Hauptmoduls mit einer Anschlusseinrichtung einer Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen oder zum Verbinden einer ersten Anschlusseinrichtung mit einer zweiten Anschlusseinrichtung einer Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen. Das erfindungsgemäße Hybridkabel weist bevorzugt zumindest auf:
Einen ersten Verbindungsstecker, wobei der erste Verbindungsstecker zumindest aufweist: ein erstes Verbindungselement, wobei das erste Verbindungselement mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten ersten Phase verbunden ist ein zweites Verbindungselement, wobei das zweite Verbindungselement mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten zweiten Phase verbunden ist ein drittes Verbindungselement, wobei das dritte Verbindungselement mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten dritten Phase verbunden ist ein viertes Verbindungselement, wobei das vierte Verbindungselement mit einem Neutralleiter verbunden ist ein fünftes Verbindungselement, wobei das fünfte Verbindungselement mit einem Schutzleiter verbunden ist, ein sechstes Verbindungselement, wobei das sechste Verbindungselement mit einer ersten Signalleitung verbunden ist, ein siebtes Verbindungselement, wobei das siebte Verbindungselement mit einer zweiten Signalleitung verbunden ist, ein achtes Verbindungselement, wobei das achte Verbindungselement mit einer dritten Signalleitung verbunden ist, wobei das erste bis achte Verbindungselement des ersten Verbindungssteckers in einer definierten ersten Konfiguration zueinander angeordnet sind, einen zweiten Verbindungsstecker, wobei der zweite Verbindungsstecker zumindest aufweist: ein erstes Verbindungselement, wobei das erste Verbindungselement mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten zweiten Phase verbunden ist ein zweites Verbindungselement, wobei das zweite Verbindungselement mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten dritten Phase verbunden ist ein drittes Verbindungselement, wobei das dritte Verbindungselement mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten ersten Phase verbunden ist ein viertes Verbindungselement, wobei das vierte Verbindungselement mit dem Neutralleiter verbunden ist ein fünftes Verbindungselement, wobei das fünfte Verbindungselement mit dem Schutzleiter verbunden ist, ein sechstes Verbindungselement, wobei das sechste Verbindungselement mit der zweiten Signalleitung verbunden ist, ein siebtes Verbindungselement, wobei das siebte Verbindungselement mit der dritten Signalleitung verbunden ist, ein achtes Verbindungselement, wobei das achte Verbindungselement mit der ersten Signalleitung verbunden ist, wobei das erste bis achte Verbindungselement des zweiten Verbindungssteckers in einer definierten zweiten Konfiguration zueinander angeordnet sind, wobei die erste Konfiguration und die zweite Konfiguration identisch sind, einen ersten Leitungsstrang, wobei die erste Phase zum Führen des Ladestroms, die zweite Phase zum Führen des Ladestroms, die dritte Phase zum Führen des Ladestroms und der Neutralleiter und der Schutzleiter Teil des ersten Leitungsstrangs sind, einen zweiten Leitungsstrang, wobei zumindest die erste Signalleitung, die zweite Signalleitung und die dritte Signalleitung Teil des zweiten Leitungsstrangs sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der erste Leitungsstrang und/oder der zweite Leitungsstrang elektrisch geschirmt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der erste Leitungsstrang und/oder der zweite Leitungsstrang zumindest abschnittsweise von derselben Ummantelung umschossen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind im zweiten Leitungsstrang zusätzlich einer ersten Datenleitung, einer zweiten Datenleitung und einer dritten Datenleitung, eine Resetleitung, insbesondere Signalleitung, und eine Initialisierungsleitung, insbesondere Signalleitung, vorgesehen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der erste Verbindungsstecker ein neuntes Verbindungselement auf, wobei das neunte Verbindungselement mit der ersten Datenleitung verbunden ist und wobei der zweite Verbindungsstecker ein neuntes Verbindungselement aufweist, wobei das neunte Verbindungselement des zweiten Verbindungssteckers mit der ersten Datenleitung verbunden ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der erste Verbindungsstecker ein zehntes Verbindungselement auf, wobei das zehnte Verbindungselement mit der zweiten Datenleitung verbunden ist und wobei der zweite Verbindungsstecker ein zehntes Verbindungselement aufweist, wobei das zehnte Verbindungselement des zweiten Verbindungssteckers mit der zweiten Datenleitung verbunden ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der erste Verbindungsstecker ein elftes Verbindungselement auf, wobei das elfte Verbindungselement mit der dritten Datenleitung verbunden ist und wobei der zweite Verbindungsstecker ein elftes Verbindungselement aufweist, wobei das elfte Verbindungselement des zweiten Verbindungssteckers mit der dritten Datenleitung verbunden ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der erste Verbindungsstecker ein zwölftes Verbindungselement auf, wobei das zwölfte Verbindungselement mit der Resetleitung verbunden ist und wobei der zweite Verbindungsstecker ein zwölftes Verbindungselement aufweist, wobei das zwölfte Verbindungselement des zweiten Verbindungssteckers mit der Resetleitung verbunden ist.
Der erste Verbindungsstecker ein dreizehntes Verbindungselement aufweist, wobei das dreizehnte Verbindungselement mit der Initialisierungsleitung verbunden ist und wobei der zweite Verbindungsstecker ein dreizehntes Verbindungselement aufweist, wobei das dreizehnte Verbindungselement des zweiten Verbindungssteckers mit der Initialisierungsleitung verbunden ist.
Weiterhin bezieht sich die vorliegend Erfindung auf eine Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist bevorzugt zumindest auf: Ein Hauptmodul, wobei das Hauptmodul ein Stromquellenverbindungselement zum Ankoppeln an eine Stromquelle, insbesondere einen 11 KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, und mindestens eine erste Anschlusseinrichtung und eine zweite Anschlusseinrichtung, bevorzugt drei, genau drei oder mindestens drei Anschlusseinrichtungen, wobei zumindest die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Anschluss zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs und die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Anschluss zum Anschließen eines weiteren Elektrofahrzeugs aufweist, wobei das Hauptmodul eine Datenverarbeitungseinrichtung zum Daten- und/oder Signalaustausch mit der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung aufweist, wobei das Hauptmodul eine Ladestromausgabeschnittstelle zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle mehrere Phasen zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, wobei das Hauptmodul eine Daten- und/oder Signalschnittstelle zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Daten- und/oder Signalanschluss zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Ladestromeingang mit mehreren Phasen zur mehrphasigen Einkopplung des von dem Hauptmodul bereitstellbaren Ladestroms aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung eine erste Steuerungseinrichtung aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung eine erste Ladestromweiterleitungsschnittstelle zum Weiterleiten des Ladestroms an die zweite Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Daten- und/oder Signalanschluss zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Ladestromeingang mit den Phasen zur mehrphasigen Einkopplung des von der ersten Anschlusseinrichtung weiterleitbaren Ladestroms aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung eine zweite Steuerungseinrichtung aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung bevorzugt eine zweite Ladestromweiterleitungsschnittstelle zum Weiterleiten des Ladestroms an eine dritte Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle und die Daten- und/oder Signalschnittstelle des Hauptmoduls über ein Hybridkabel mit dem ersten Daten- und/oder Signalanschluss und dem ersten Ladestromeingang der ersten Anschlusseinrichtung verbunden sind, wobei das Hybridkabel zumindest einen ersten Verbindungsstecker, einen zweiten Verbindungsstecker, einen ersten Leitungsstrang und einen zweiten Leitungsstrang aufweist, wobei der erste Verbindungsstecker zumindest aufweist: ein erstes Verbindungselement, wobei das erste Verbindungselement mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten ersten Phase verbunden ist ein zweites Verbindungselement, wobei das zweite Verbindungselement mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten zweiten Phase verbunden ist ein drittes Verbindungselement, wobei das dritte Verbindungselement mit einer zum
Führen von Ladestrom ausgebildeten dritten Phase verbunden ist ein viertes Verbindungselement, wobei das vierte Verbindungselement mit einem Neutralleiter verbunden ist ein fünftes Verbindungselement, wobei das fünfte Verbindungselement mit einem Schutzleiter verbunden ist, ein sechstes Verbindungselement, wobei das sechste Verbindungselement mit einer ersten Signalleitung verbunden ist, ein siebtes Verbindungselement, wobei das siebte Verbindungselement mit einer zweiten Signalleitung verbunden ist, ein achtes Verbindungselement, wobei das achte Verbindungselement mit einer dritten Signalleitung verbunden ist, wobei der zweite Verbindungsstecker zumindest aufweist: ein erstes Verbindungselement, wobei das erste Verbindungselement mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten zweiten Phase verbunden ist ein zweites Verbindungselement, wobei das zweite Verbindungselement mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten dritten Phase verbunden ist ein drittes Verbindungselement, wobei das dritte Verbindungselement mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten ersten Phase verbunden ist ein viertes Verbindungselement, wobei das vierte Verbindungselement mit dem Neutralleiter verbunden ist ein fünftes Verbindungselement, wobei das fünfte Verbindungselement mit dem Schutzleiter verbunden ist, ein sechstes Verbindungselement, wobei das sechste Verbindungselement mit der zweiten Signalleitung verbunden ist, ein siebtes Verbindungselement, wobei das siebte Verbindungselement mit der dritten Signalleitung verbunden ist, ein achtes Verbindungselement, wobei das achte Verbindungselement mit der ersten Signalleitung verbunden ist, wobei das erste bis achte Verbindungselement des ersten Verbindungssteckers in einer definierten ersten Konfiguration zueinander angeordnet sind, wobei das erste bis achte Verbindungselement des zweiten Verbindungssteckers in einer definierten zweiten Konfiguration zueinander angeordnet sind, wobei die erste Konfiguration und die zweite Konfiguration bevorzugt identisch sind, wobei die erste Phase zum Führen des Ladestroms, die zweite Phase zum Führen des Ladestroms, die dritte Phase zum Führen des Ladestroms und der Neutralleiter und der Schutzleiter Teil des ersten Leitungsstrangs sind, wobei zumindest die erste Signalleitung, die zweite Signalleitung und die dritte Signalleitung Teil des zweiten Leitungsstrangs sind, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle und die Daten- und/oder Signalschnittstelle des Hauptmoduls mit dem ersten Verbindungsstecker gekoppelt sind und wobei der erste Daten- und/oder Signalanschluss und der erste Ladestromeingang der ersten Anschlusseinrichtung mit dem zweiten Verbindungsstecker verbunden sind. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung bevorzugt zumindest auf: Ein Hauptmodul, wobei das Hauptmodul ein Stromquellenverbindungselement zum Ankoppeln an eine Stromquelle, insbesondere einen 11 KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, und mindestens eine erste Anschlusseinrichtung und eine zweite Anschlusseinrichtung, bevorzugt drei, genau drei oder mindestens drei Anschlusseinrichtungen, wobei zumindest die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Anschluss zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs und die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Anschluss zum Anschließen eines weiteren Elektrofahrzeugs aufweist, wobei das Hauptmodul eine Datenverarbeitungseinrichtung zum Daten- und/oder Signalaustausch mit der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung aufweist, wobei das Hauptmodul eine Ladestromausgabeschnittstelle zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle mehrere Phasen zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, wobei das Hauptmodul eine Daten- und/oder Signalschnittstelle zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Daten- und/oder Signalanschluss zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Ladestromeingang mit mehreren Phasen zur mehrphasigen Einkopplung des von dem Hauptmodul bereitstellbaren Ladestroms aufweist wobei die erste Anschlusseinrichtung eine erste Steuerungseinrichtung aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung eine erste Ladestromweiterleitungsschnittstelle zum Weiterleiten des Ladestroms an die zweite Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Daten- und/oder Signalanschluss zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls aufweist wobei die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Ladestromeingang mit den Phasen zur mehrphasigen Einkopplung des von der ersten Anschlusseinrichtung weiterleitbaren Ladestroms aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung eine zweite Steuerungseinrichtung aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung bevorzugt eine zweite Ladestromweiterleitungsschnittstelle zum Weiterleiten des Ladestroms an eine dritte Anschlusseinrichtung aufweist, wobei der erste Daten- und/oder Signalanschluss und die erste Ladestromweiterleitungsschnittstelle der ersten Anschlusseinrichtung über ein Hybridkabel mit dem zweiten Daten- und/oder Signalanschluss und dem zweiten Ladestromeingang der zweiten Anschlusseinrichtung verbunden sind, wobei das Hybridkabel zumindest einen ersten Verbindungsstecker, einen zweiten Verbindungsstecker, einen ersten Leitungsstrang und einen zweiten Leitungsstrang aufweist, wobei der erste Verbindungsstecker zumindest aufweist:
-ein erstes Verbindungselement, wobei das erste Verbindungselement mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten ersten Phase verbunden ist
-ein zweites Verbindungselement, wobei das zweite Verbindungselement mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten zweiten Phase verbunden ist
-ein drittes Verbindungselement, wobei das dritte Verbindungselement mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten dritten Phase verbunden ist
-ein viertes Verbindungselement, wobei das vierte Verbindungselement mit einem Neutralleiter verbunden ist
-ein fünftes Verbindungselement, wobei das fünfte Verbindungselement mit einem Schutzleiter verbunden ist,
-ein sechstes Verbindungselement, wobei das sechste Verbindungselement mit einer ersten Signalleitung verbunden ist, -ein siebtes Verbindungselement, wobei das siebte Verbindungselement mit einer zweiten Signalleitung verbunden ist,
-ein achtes Verbindungselement, wobei das achte Verbindungselement mit einer dritten Signalleitung verbunden ist, wobei der zweite Verbindungsstecker zumindest aufweist:
-ein erstes Verbindungselement, wobei das erste Verbindungselement mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten zweiten Phase verbunden ist
-ein zweites Verbindungselement, wobei das zweite Verbindungselement mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten dritten Phase verbunden ist
-ein drittes Verbindungselement, wobei das dritte Verbindungselement mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten ersten Phase verbunden ist
-ein viertes Verbindungselement, wobei das vierte Verbindungselement mit dem Neutralleiter verbunden ist
-ein fünftes Verbindungselement, wobei das fünfte Verbindungselement mit dem Schutzleiter verbunden ist,
-ein sechstes Verbindungselement, wobei das sechste Verbindungselement mit der zweiten Signalleitung verbunden ist,
-ein siebtes Verbindungselement, wobei das siebte Verbindungselement mit der dritten Signalleitung verbunden ist,
-ein achtes Verbindungselement, wobei das achte Verbindungselement mit der ersten Signalleitung verbunden ist, wobei das erste bis achte Verbindungselement des ersten Verbindungssteckers in einer definierten ersten Konfiguration zueinander angeordnet sind, wobei das erste bis achte Verbindungselement des zweiten Verbindungssteckers in einer definierten zweiten Konfiguration zueinander angeordnet sind, wobei die erste Konfiguration und die zweite Konfiguration bevorzugt identisch sind, wobei die erste Phase zum Führen des Ladestroms, die zweite Phase zum Führen des Ladestroms, die dritte Phase zum Führen des Ladestroms und der Neutralleiter und der Schutzleiter Teil des ersten Leitungsstrangs sind, wobei zumindest die erste Signalleitung, die zweite Signalleitung und die dritte Signalleitung Teil des zweiten Leitungsstrangs sind, wobei der erste Daten- und/oder Signalanschluss und die erste Ladestromweiterleitungsschnittstelle der ersten Anschlusseinrichtung mit dem ersten Verbindungsstecker gekoppelt sind und wobei der zweite Daten- und/oder Signalanschluss und der zweite Ladestromeingang der zweiten Anschlusseinrichtung mit dem zweiten Verbindungsstecker verbunden sind.
Ist das Ladesystem in der Variante dreiphasiger Anschluss mit Wechselstrom ausgebildet, dann umfasst das erfindungsgemäße Hybridkabel bzw. Stromkabel bevorzugt die drei Phasen (L1 , L2, L3), den Neutralleiter (N) und den Schutzleiter (PE). Diese sind bevorzugt stets für einen Ladestrom von 32A ausgelegt. Der Leitungsquerschnitt beträgt bevorzugt 6mm2. Die Leitungen sind bevorzugt so ausgelegt, dass auch bei Leitungslängen über 50 Meter der Spannungsabfall geringgehalten wird. Sollten kumuliert längere Leitungslängen benötigt werden, kann auch der Ladestrom von 32A (22kW Ladeleistung) auf 16A (11kW Ladeleistung) reduziert werden, um die Verluste zu reduzieren und längere Leitungslängen bei 6mm2 zu ermöglichen.
Das Datenkabel enthält bevorzugt alle Daten- und Signalleitungen, um:
Die Kommunikation zwischen den Modulen zu ermöglichen
Den Reset aller Geräte durchzuführen
Die Initialisierungsroutine mit dynamischer Adressierung des Busadressen und Bestimmung der physikalischen Position in der Kette durchzuführen Die Übertragungsleitungen der HWR
Im hier gezeigten Aufbau umfasst die Datenleitung besonders bevorzugt:
Es wird ein Cat5e oder Cat6 Ethernet mit 4 Twisted Pair Adern verwendet. Die gesamte Leitung ist geschirmt. Zusätzlich ist jedes Twisted Pair geschirmt.
Drei Adern werden für die Übertragung der Logiksignale der HWR Signale verwendet.
Drei Adern werden zur Modbus Kommunikation über RS485 verwendet. Die Leitungen sind “A”, “B”, und “SC7”GND” des Modbus.
Eine Ader wird zum Reset aller Geräte verwendet.
Eine Ader wird für die Initialisierungsroutine mit dynamischer Adressierung des Busadressen und Bestimmung der physikalischen Position in der Kette verwendet Das Verbindungskabel bzw. erfindungsgemäße Hybridkabel ist also eine Verbindung zwischen zwei Lademodulen, insbesondere zwischen einem Startmodul und einem Erweiterungsmodul und/oder zwischen zwei Erweiterungsmodulen. Es weist bevorzugt zwei Komponenten bzw. Stränge auf, die besonders bevorzugt im selben Strang verlaufen. Das Verbindungskabel bzw. erfindungsgemäße Hybridkabel weist bevorzugt mindestens oder genau zwei Komponenten auf, wobei jede Komponente selbst wieder ein Strang ist. In einem Strang laufen bevorzugt mehrere Adern, insbesondere 5 Adern, verlaufen und im anderen Strang bevorzugt ebenfalls mehrere, insbesondere 6, 8 oder 10 Adern, verlaufen. Der erste Strang überträgt hierbei bevorzugt den Power-bus und damit den Ladestrom und Versorgungsstrom für die AC/DC-Netzteile der Lademodule und besteht, aus 5 Adern, insbesondere Phase 1 L1 , Phase 2 L2, Phase 3 L3, Neutralleiter N und Schutzleiter bzw. Erdungsleitung PE.
Zur Kommunikation und für die Hardware Redundancy stehen bevorzugt mindestens 6 oder 8 oder 10 bevorzugt aber 8 Adern zur Verfügung, diese sind bevorzugt Teil des zweiten Strangs bzw. eines zweiten Strangs.
Der zweite Strang bzw. die zweite Leitung teilt sich weiter in die bevorzugt drei Adern zur Datenkommunikation zwischen dem MCC und allen angeschlossenen Geräten wie SCCs und Messeinrichtungen, eine Reset-Leitung für den Reset-bus, eine Initialisierungsleitung für die I nititalisierungsroutine und drei HWR-Leitungen für die phasenspezifische Hardwareredundanz als Signal- bzw. Logik-bus auf.
Zur Übertragung der Leistung stehen somit bevorzugt 5 Adern mit besonders bevorzugt jeweils 1 ,5 mmA2 bis 25mmA2 Querschnittsfläche, insbesondere 6 mmA2 Querschnittsfläche, zur Verfügung (L1 , L2, L3, N, PE).
Zur Kommunikation stehen somit bevorzugt 6 oder 8 oder 10 Adern mit einem bevorzugt geringeren Querschnitt, insbesondere mit einer Querschnittsfläche zwischen 0, 1mmA2 und 5mmA2, insbesondere einer Querschnittsfläche von 0,5 mmA2, zur Verfügung.
Ist das Startmodul installiert können nun beliebig viele Erweiterungsmodule in Reihe geschaltet werden. Jedes Erweiterungsmodul bildet einen Ladepunkt für ein Elektrofahrzeug.
Zur Installation eines Erweiterungsmoduls wird ein Verbindungskabel bzw. erfindungsgemäße Hybridkabel in variabler Länge vom vorherigen Modul zum nächsten Modul gelegt. Dazu wird das vorherige Lademodul bevorzugt von der Wand entfernt, um das Hybridkabel anzuschließen.
Am vorherigen Modul werden die zwei Stecker des Verbindungskabels bzw. erfindungsgemäße Hybridkabel bevorzugt an dem mit einer blauen Mutter als Ausgangsseite farbkodierten Seite eingesteckt. Am folgenden Modul werden die zwei Stecker des Verbindungskabels bevorzugt an dem mit einer grünen Mutter als Eingangsseite eingesteckt. Die Stromverbinder rasten besonders bevorzugt mit einem “Klickgeräusch“ als Audio-Feedback ein. Bei den Daten- und oder Signalverbindern wird bevorzugt erst der RJ45 Stecker eingesteckt, dann die IP-Schutztülle an der Gegenseite am Lademodul festgeschraubt.
Beide Lademodule werden dann bevorzugt wieder an der Wandhalterplatte befestigt. Das System wird dann besonders bevorzugt neu gestartet. Das System erkennt dann bevorzugt automatisch das neu hinzugekommene Lademodul, siehe Initialisierungsroutine.
Stromkreis und Phasendrehung und Phasenteilung
In DE: 102017 124469.7 wurde in einem modularen System sequentiell maximal ein Elektroauto zu gleichen Zeit geladen. Der Nachteil ist, dass Plug-In-Hybride meist nur einphasig laden. Manche Elektroautos laden ebenfalls nur einphasig oder zweiphasig. Diese Fahrzeuge blockieren im sequentiellen Ansatz aus DE: 10 2017 124469.7 und EU EP: 18 78 9007.4 den gesamten Stromanschluss, also alle drei Phasen, obwohl sie aktiv nur eine verwenden. Dies resultiert ebenfalls in einer ineffizienten Netzauslastung. Die Problematik ist, dass nach dem Ladestandard für Elektroautos beim Laden mit einer Phase genau Phase 1 zum Laden verwendet werden muss.
Dieses Problem wird durch die erfindungsgemäße Lösungen ausgeräumt:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich somit zusätzlich oder alternativ auf eine Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung zumindest auf:
Ein Hauptmodul, wobei das Hauptmodul ein Stromquellenverbindungselement zum Ankoppeln an eine Stromquelle, insbesondere einen 11KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, und mindestens eine erste Anschlusseinrichtung und eine zweite Anschlusseinrichtung, bevorzugt drei, genau drei oder mindestens drei Anschlusseinrichtungen, wobei zumindest die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Anschluss zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs und die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Anschluss zum Anschließen eines weiteren Elektrofahrzeugs aufweist, wobei das Hauptmodul eine Datenverarbeitungseinrichtung zum Daten- und/oder Signalaustausch mit der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung aufweist, wobei das Hauptmodul eine Ladestromausgabeschnittstelle zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle mehrere Phasen zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, wobei das Hauptmodul eine Daten- und/oder Signalschnittstelle zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Daten- und/oder Signalanschluss zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Ladestromeingang mit mehreren Phasen zur mehrphasigen Einkopplung des von dem Hauptmodul bereitstellbaren Ladestroms aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung eine erste Ladestromweiterleitungsschnittstelle zum Weiterleiten des Ladestroms an die zweite Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Daten- und/oder Signalanschluss zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Ladestromeingang mit den Phasen zur mehrphasigen Einkopplung des von der ersten Anschlusseinrichtung weiterleitbaren Ladestroms aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung bevorzugt eine zweite Ladestromweiterleitungsschnittstelle zum Weiterleiten des Ladestroms an eine dritte Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung zur Ladestrombereitstellung an den ersten Anschluss eine erste Phasenkonfiguration aufweist und die zweite Anschlusseinrichtung zur Ladestrombereitstellung an den zweiten Anschluss eine zweite Phasenkonfiguration aufweist, wobei die erste Phasenkonfiguration und die zweite Phasenkonfiguration dieselbe Anzahl an Phasen aufweist, wobei die zweite Phasenkonfiguration gegenüber der ersten Phasenkonfiguration gedreht ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind zum Leiten des Ladestroms vom Hauptmodul zu den Anschlusseinrichtungen eine erste Phase I, eine zweite Phase II und eine dritte Phase III vorgesehen, wobei in der ersten Anschlusseinrichtung die erste Phase I als Ladephase L1 die zweite Phase II als Ladephase L2 und die dritte Phase III als Ladephase L3 oder die zweite Phase II als Ladephase L3 und die dritte Phase III als Ladephase L2 konfiguriert ist oder wobei in der ersten Anschlusseinrichtung die erste Phase I als Ladephase L2 die zweite Phase II als Ladephase L3 und die dritte Phase III als Ladephase L1 oder die zweite Phase II als Ladephase L1 und die dritte Phase als Ladephase L3 konfiguriert ist oder wobei in der ersten Anschlusseinrichtung die erste Phase I als Ladephase L3 die zweite Phase II als Ladephase L2 und die dritte Phase III als Ladephase L1 oder die zweite Phase II als Ladephase L1 und die dritte Phase III als Ladephase L2 konfiguriert ist und wobei in der zweiten Anschlusseinrichtung eine andere Phase (I, II, III) als Ladephase L1 konfiguriert ist als in der ersten Anschlusseinrichtung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die zweite Anschlusseinrichtung zur Ladestrombereitstellung an den zweiten Anschluss eine zweite Phasenkonfiguration auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das Hauptmodul und die Anschlusseinrichtungen in Reihe geschaltet, d.h. das erste Modul ist das Hauptmodul und daran schließen sich bevorzugt mehrere Anschlusseinrichtungen in Reihe an, insbesondere mehr als zwei oder mehr oder genau oder bis zu drei oder mehr oder genau oder bis zu vier oder mehr oder genau oder bis zu fünf oder mehr oder genau oder bis zu sechs oder mehr oder genau oder bis zu sieben oder mehr oder genau oder bis zu acht oder mehr oder genau oder bis zu neuen Anschlusseinrichtungen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das
Hauptmodul ebenfalls einen Anschluss zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs aufweisen.
Weist das Hauptmodul ebenfalls einen Anschluss zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs auf, dann weist das Hauptmodul zur Ladestrombereitstellung an den Anschluss des Hauptmoduls bevorzugt eine dritte Phasenkonfiguration auf, wobei die dritte Phasenkonfiguration von der ersten Phasenkonfiguration und der zweiten Phasenkonfiguration verschieden ist, bevorzugt ist jeweils in der ersten Phasenkonfiguration, der zweiten Phasenkonfiguration und der dritten Phasen konfigu ration eine andere Phase als Ladephase L1 konfiguriert
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Hauptmodul einen Anschluss zum Anschließen und Laden eines Elektrofahrzeugs aufweist, wobei der erste Anschluss und der zweite Anschluss bevorzugt jeweils zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs dienen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die zweite Anschlusseinrichtung eine weitere Ladestromweiterleitungsschnittstelle, insbesondere zum Weiterleiten des Ladestroms an eine dritte Anschlusseinrichtung, aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das Hauptmodul und die erste Anschlusseinrichtung und/oder die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung und/oder die zweite Anschlusseinrichtung und die dritte Anschlusseinrichtung (etc.) über ein Verbindungskabel bzw. jeweils ein Verbindungskabel miteinander verbunden, wobei das Verbindungskabel zumindest zwei Stränge aufweist, wobei in einem Strang die drei Phasen I, II und III sowie ein Neutralleiter verlaufen und in dem anderen Strang die Daten- und/oder Signalleitungen, insbesondere genau oder bis zu oder mehr als 8 Daten- und/oder Signalleitungen, verlaufen, wobei bevorzugt zumindest der Strang, in dem die Daten- und/oder Signalleitungen verlaufen geschirmt ist, wobei besonders bevorzugt alle Stränge geschirmt sind und wobei besonders bevorzugt auch die einzelnen Daten- und/oder Signalleitungen innerhalb des bevorzugt geschirmten Strangs nochmals individuell geschirmt sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Hardware Redundancy vorgesehen, wobei die Hardware Redundancy verhindert, dass zeitgleich mehr als genau ein Fahrzeug je Phase geladen wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Hauptmodul zur Ladestrombereitstellung an den Hauptmodul-Anschluss eine definierte Phasenkonfiguration auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere ein Speicherelement der Datenverarbeitungseinrichtung, Daten zur Phasenkonfiguration von mehreren an das Hauptmodul in Reihe anschließbaren Anschlusseinrichtungen auf oder hält diese vor, wobei die Daten mindestens zwei und bevorzugt bis zu drei voneinander verschiedene Phasenkonfigurationen abbilden oder repräsentieren und/oder wobei das Hauptmodul eine Einrichtung zum Drehen der über die Ladestromausgabeschnittstelle ausgehenden Phasen aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bei zwei Phasen, die den Ladestrom führen, eine Phasendrehung um +/-180° erfolgt bzw. bewirkbar ist bzw. bewirkt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bei drei Phasen, die den Ladestrom führen, eine Phasendrehung um +/-1200 erfolgt bzw. bewirkbar ist bzw. bewirkt.
Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Hauptmodul zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen, insbesondere zur Verwendung in einer zur genannten Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen, wobei das Hauptmodul ein Stromquellenverbindungselement zum Ankoppeln an eine Stromquelle, insbesondere einen 11 KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, wobei das Hauptmodul eine Datenverarbeitungseinrichtung zum Daten- und/oder Signalaustausch mit einer ersten Anschlusseinrichtung und einer zweiten Anschlusseinrichtung aufweist, (wobei die Anschlusseinrichtungen nicht Teil des Hauptmoduls sind), wobei das Hauptmodul eine Ladestromausgabeschnittstelle zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle mehrere Phasen zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, wobei das Hauptmodul eine Daten- und/oder Signalschnittstelle zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung aufweist, wobei das Hauptmodul einen Hauptmodul-Anschluss zum Anschließen und Laden eines Elektrofahrzeugs aufweist, wobei das Hauptmodul zur Ladestrombereitstellung an den Hauptmodul-Anschluss eine definierte Phasen Konfiguration aufweist, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung Daten zur Phasenkonfiguration von mehreren an das Hauptmodul in Reihe anschließbaren Anschlusseinrichtungen aufweist oder vorhält, wobei die Daten mindestens zwei und bevorzugt bis zu drei voneinander verschiedene Phasenkonfigurationen abbilden oder repräsentieren und/oder wobei das Hauptmodul eine Einrichtung zum Drehen der über die Ladestromausgabeschnittstelle ausgehenden Phasen aufweist.
Die Systemgrenze des Hauptmodus kann ein daran fest angeordnetes oder austauschbares Kabel, das z.B. mit der Ladestromausgabeschnittstelle verbunden ist oder verbunden werden kann, umfassen, wobei die Einrichtung zum Drehen der über die Ladestromausgabeschnittstelle ausgehenden Phasen bevorzugt Teil des Kabels ist oder Teil des Gehäuses des Hauptmoduls ist oder innerhalb des Gehäuses des Hauptmoduls angeordnet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Hauptmodul eine Hauptmodul-Schaltungseinrichtung auf, wobei durch die Hauptmodul- Schaltungseinrichtung zeitversetzt zumindest eine erste Schaltungskonfiguration, eine zweite Schaltungskonfiguration und eine dritte Schaltungskonfiguration einstellbar ist, wobei gemäß der ersten Schaltungskonfiguration der Hauptmodul-Schaltungseinrichtung der Hauptmodul-Anschluss von den Phasen, über die Ladestrom führbar ist, getrennt ist und/oder der Hauptmodul-Anschluss vom Ladestrom elektrisch getrennt ist, wobei gemäß der zweiten Schaltkonfiguration der Hauptmodul-Schaltungseinrichtung der Hauptmodul- Anschluss mit genau einer Phase, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der Hauptmodul-Anschluss mit genau einer Ladestrom führenden Phase verbunden ist und wobei gemäß der dritten Schaltkonfiguration der Hauptmodul-Schaltungseinrichtung der Hauptmodul-Anschluss mit mehreren Phasen, insbesondere zwei oder drei oder allen Phasen, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der Hauptmodul- Anschluss mit mehreren Ladestrom führenden Phasen, insbesondere zwei oder genau zwei oder drei genau drei oder allen Phasen, verbunden ist. Die vorliegende Erfindung ist vorteilhaft, da sich das Ladesystem bzw. die Vorrichtung 1 bzw. die einzelnen Module 22, 10, 11, 12 zur 1, 2 oder 3 phasigen Nutzung eignen, wodurch die Vorrichtung 1 für den Einsatz in verschiedenen Stromnetzen geeignet ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 kann einphasig (e.g. für Hausnetze in USA), zweiphasig (e.g. Japan) oder dreiphasig (Europa) gebaut werden, d.h. anstelle des hierin beschriebenen dreiphasigen Aufbaus, würde für ein einphasiges Stromnetz lediglich eine Phase in der Vorrichtung 1 vorgesehen werden und hinsichtlich eines zweiphasigen Stromnetzes würden lediglich zwei Phasen in der Vorrichtung 1 vorgesehen werden. Die Phasenrotation und Belegung kann entsprechend angepasst werden. Dies ist weiterhin vorteilhaft, da in jedem Markt (z.B. USA, Japan, Europa) das Stromnetz optimal ausgenutzt wird.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist bevorzugt zumindest auf: Ein Hauptmodul, wobei das Hauptmodul ein Stromquellenverbindungselement zum Ankoppeln an eine Stromquelle, insbesondere einen 11 KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, und mindestens eine erste Anschlusseinrichtung und eine zweite Anschlusseinrichtung, bevorzugt drei, genau drei oder mindestens drei Anschlusseinrichtungen, wobei zumindest die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Anschluss zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs und die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Anschluss zum Anschließen eines weiteren Elektrofahrzeugs aufweist, wobei das Hauptmodul eine Datenverarbeitungseinrichtung zum Daten- und/oder Signalaustausch mit der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung aufweist, wobei das Hauptmodul eine Ladestromausgabeschnittstelle zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle mehrere Phasen zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, wobei das Hauptmodul eine Daten- und/oder Signalschnittstelle zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Daten- und/oder Signalanschluss zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Ladestromeingang mit mehreren Phasen zur mehrphasigen Einkopplung des von dem Hauptmodul bereitstellbaren Ladestroms aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung eine erste Ladestromweiterleitungsschnittstelle zum Weiterleiten des Ladestroms an die zweite Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Daten- und/oder Signalanschluss zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls aufweist wobei die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Ladestromeingang mit den Phasen zur mehrphasigen Einkopplung des von der ersten Anschlusseinrichtung weiterleitbaren Ladestroms aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung bevorzugt eine zweite Ladestromweiterleitungsschnittstelle zum Weiterleiten des Ladestroms an eine dritte Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung eine erste Schaltungseinrichtung aufweist, wobei durch die erste Schaltungseinrichtung zeitversetzt zumindest eine erste Schaltungskonfiguration, eine zweite Schaltungskonfiguration und eine dritte Schaltungskonfiguration einstellbar ist, wobei gemäß der ersten Schaltungskonfiguration der ersten Schaltungseinrichtung der erste Anschluss von den Phasen, über die Ladestrom führbar ist, getrennt ist und/oder der erste Anschluss vom Ladestrom elektrisch getrennt ist, d.h. die über den ersten Ladestromeingang mit Ladestrom versorgbaren bzw. versorgten Phasen sind in der ersten Schaltkonfiguration der ersten Schaltungseinrichtung derart vom Anschluss getrennt, dass der Ladestrom nicht über den Anschluss zum Elektrofahrzeug fließen kann, wobei gemäß der zweiten Schaltkonfiguration der ersten Schaltungseinrichtung der erste Anschluss mit genau einer Phase, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der erste Anschluss mit genau einer Ladestrom führenden Phase verbunden ist, d.h. eine der über den ersten Ladestromeingang mit Ladestrom versorgbaren bzw. versorgten Phasen ist in der zweiten Schaltkonfiguration der ersten Schaltungseinrichtung derart mit dem ersten Anschluss verbunden, dass der Ladestrom nur genau mittels dieser einen Phase über den Anschluss zum Elektrofahrzeug fließen kann, und wobei gemäß der dritten Schaltkonfiguration der ersten Schaltungseinrichtung der erste Anschluss mit mehreren Phasen, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der erste Anschluss mit mehreren Ladestrom führenden Phasen, insbesondere zwei oder genau zwei oder drei oder genau drei oder allen Phasen, verbunden ist, d.h. mehrere, insbesondere alle, der über den ersten Ladestromeingang mit Ladestrom versorgbaren bzw. versorgten Phasen sind in der dritten Schaltkonfiguration der ersten Schaltungseinrichtung derart mit dem ersten Anschluss verbunden, dass der Ladestrom mittels mehrerer, insbesondere aller, dieser Phasen über den Anschluss zum Elektrofahrzeug fließen kann, wobei die zweite Anschlusseinrichtung eine zweite Schaltungseinrichtung aufweist, wobei durch die zweite Schaltungseinrichtung zeitversetzt zumindest eine erste Schaltungskonfiguration, eine zweite Schaltungskonfiguration und eine dritte Schaltungskonfiguration einstellbar ist, wobei gemäß der ersten Schaltungskonfiguration der zweiten Schaltungseinrichtung der zweite Anschluss von den Phasen, über die Ladestrom führbar ist, getrennt ist und/oder der zweite Anschluss vom Ladestrom elektrisch getrennt ist, wobei gemäß der zweiten Schaltkonfiguration der zweiten Schaltungseinrichtung der zweite Anschluss mit genau einer Phase, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der zweite Anschluss mit genau einer Ladestrom führenden Phase verbunden ist und wobei gemäß der dritten Schaltkonfiguration der zweiten Schaltungseinrichtung der zweite Anschluss mit mehreren Phasen, insbesondere zwei oder drei oder allen Phasen, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der zweite Anschluss mit mehreren Ladestrom führenden Phasen, insbesondere zwei oder genau zwei oder drei genau drei oder allen Phasen, verbunden ist.
Die zweite Anschlusseinrichtung weist bevorzugt genau eine Schaltungseinrichtung auf, auch wenn diese als „zweite Schaltungseinrichtung“ bezeichnet wird. Die zweite Schaltungseinrichtung weist bevorzugt genau einen Anschluss auf, auch wenn dieser als „zweiter Anschluss“ bezeichnet wird. Diese gilt analog für die dritte, vierte fünfte, etc. Anschlusseinrichtung und Komponenten der jeweiligen Anschlusseinrichtungen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Hauptmodul einen Hauptmodul-Anschluss zum Anschließen und Laden von Elektrofahrzeugen auf und wobei das Hauptmodul eine Hauptmodul-Schaltungseinrichtung aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist durch die Hauptmodul-Schaltungseinrichtung zeitversetzt zumindest eine erste Schaltungskonfiguration, eine zweite Schaltungskonfiguration und eine dritte Schaltungskonfiguration einstellbar. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist gemäß der ersten Schaltungskonfiguration der Hauptmodul-Schaltungseinrichtung der Hauptmodul- Anschluss von den Phasen, über die Ladestrom führbar ist, getrennt und/oder der Hauptmodul-Anschluss ist vom Ladestrom elektrisch getrennt, d.h. die über das Stromquellenverbindungselement mit Ladestrom versorgbaren bzw. versorgten Phasen sind in der ersten Schaltkonfiguration der Hauptmodul-Schaltungseinrichtung derart vom Hauptmodul-Anschluss getrennt, dass der Ladestrom nicht über den Hauptmodul-Anschluss zum Elektrofahrzeug fließen kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist gemäß der zweiten Schaltkonfiguration der Hauptmodul-Schaltungseinrichtung der Hauptmodul- Anschluss mit genau einer Phase, über die Ladestrom führbar ist, verbunden und/oder wobei der Hauptmodul-Anschluss mit genau einer Ladestrom führenden Phase verbunden ist, d.h. eine der über das Stromquellenverbindungselement mit Ladestrom versorgbaren bzw. versorgten Phasen ist in der zweiten Schaltkonfiguration der Hauptmodul- Schaltungseinrichtung derart mit dem Hauptmodul-Anschluss verbunden, dass der Ladestrom nur genau mittels dieser einen Phase über den Hauptmodul-Anschluss zum Elektrofahrzeug fließen kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist gemäß der dritten Schaltkonfiguration der Hauptmodul-Schaltungseinrichtung der Hauptmodul- Anschluss mit mehreren Phasen, insbesondere zwei oder drei oder allen Phasen, über die Ladestrom führbar ist, verbunden und/oder wobei der Hauptmodul-Anschluss mit mehreren Ladestrom führenden Phasen, insbesondere zwei oder genau zwei oder drei genau drei oder allen Phasen, verbunden ist, d.h. mehrere, insbesondere alle, der über das Stromquellenverbindungselement mit Ladestrom versorgbaren bzw. versorgten Phasen sind in der dritten Schaltkonfiguration der Hauptmodul-Schaltungseinrichtung derart mit dem Hauptmodul-Anschluss verbunden, dass der Ladestrom mittels mehrerer, insbesondere aller, dieser Phasen über den Hauptmodul-Anschluss zum Elektrofahrzeug fließen kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Hauptmodul einen Hauptmodul-Anschluss zum Anschließen und Laden eines Elektrofahrzeugs auf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Hauptmodul zur Ladestrombereitstellung an den Hauptmodul-Anschluss eine definierte Phasenkonfiguration auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere ein Speicherelement der Datenverarbeitungseinrichtung, Daten zur Phasenkonfiguration der in Reihe an das Hauptmodul angeschlossenen ersten Anschlusseinrichtung und zweiten Anschlusseinrichtung und bevorzugt weiteren Anschlusseinrichtungen auf oder hält diese vor, wobei die Daten mindestens zwei und bevorzugt bis zu drei voneinander verschiedene Phasenkonfigurationen abbilden oder repräsentieren und/oder wobei das Hauptmodul eine Einrichtung zum Drehen der über die Ladestromausgabeschnittstelle ausgehenden Phasen aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die erste Anschlusseinrichtung zur Ladestrombereitstellung an den ersten Anschluss eine erste Phasenkonfiguration auf, wobei die erste Anschlusseinrichtung eine erste Einrichtung zum Drehen der über den Ladestromeingang eingehenden Phasen und/oder zum Drehen der über die Ladestromweiterleitungsschnittstelle ausgehenden Phasen aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die zweite Anschlusseinrichtung zur Ladestrombereitstellung an den zweiten Anschluss eine zweite Phasenkonfiguration auf, wobei die zweite Anschlusseinrichtung eine zweite Einrichtung zum Drehen der über den Ladestromeingang eingehenden Phasen und/oder zum Drehen der über die Ladestromweiterleitungsschnittstelle ausgehenden Phasen aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei zwei Phasen, die den Ladestrom führen, eine Phasendrehung um 180° erfolgt bzw. bewirkbar ist bzw. bewirkt wird und/oder bei drei Phasen, die den Ladestrom führen, eine Phasendrehung um 120° erfolgt bzw. bewirkbar ist bzw. bewirkt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das Hauptmodul und alle daran angeschlossenen Anschlusseinrichtungen oder alle an das Hauptmodul anschließbaren Anschlusseinrichtungen genau über zwei Phasen zum Leiten von Ladestrom und bevorzugt genau einen Neutralleiter und einen Schutzleiter miteinander verbunden oder verbindbar oder wobei das Hauptmodul und alle daran angeschlossenen Anschlusseinrichtungen oder alle an das Hauptmodul anschließbaren Anschlusseinrichtungen genau über drei Phasen zum Leiten von Ladestrom und bevorzugt genau einen Neutralleiter und einen Schutzleiter miteinander verbunden sind oder verbindbar sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das Hauptmodul und die erste Anschlusseinrichtung und/oder die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung und/oder die zweite Anschlusseinrichtung und die dritte Anschlusseinrichtung (etc.) über ein Verbindungskabel bzw. jeweils ein Verbindungskabel miteinander verbunden, wobei das Verbindungskabel zumindest zwei Stränge aufweist, wobei in einem Strang die drei Phasen I, II und III sowie ein Neutralleiter und ein Schutzleiter PE verlaufen und in der anderen Strängen die Daten- und/oder Signalleitungen, insbesondere genau oder bis zu oder mehr als 8 Daten- und/oder Signalleitungen, verlaufen, wobei bevorzugt zumindest den Strang, in der die Daten- und/oder Signalleitungen verlaufen geschirmt ist, wobei besonders bevorzugt alle Stränge geschirmt sind und wobei besonders bevorzugt auch die einzelnen Daten- und/oder Signalleitungen innerhalb das bevorzugt geschirmten Strangs nochmals individuell geschirmt sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Hardware Redundancy vorgesehen ist, wobei die Hardware Redundancy verhindert, dass zeitgleich mehr als genau ein Fahrzeug je Phase geladen wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung und bevorzugt eine dritte Anschlusseinrichtung derart eingerichtet, dass sie Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten an das Hauptmodul übermitteln können, wobei die Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten repräsentieren mit wie vielen Phasen ein zum Zeitpunkt der Übermittlung der Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten an der jeweiligen Anschlusseinrichtung angeschlossenes Elektrofahrzeug ladbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Hauptmodul derart eingerichtet, dass es von den Anschlusseinrichtungen Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten empfangen kann, wobei die Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten repräsentieren mit wie vielen Phasen ein zum Zeitpunkt der Übermittlung der Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten an der jeweiligen Anschlusseinrichtung angeschlossenes Elektrofahrzeug ladbar ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Hauptmodul derart eingerichtet, dass es Ladeanweisungsdaten und/oder Ladeanweisungssignale zum Start eines einphasigen Ladevorgangs zumindest an eine Anschlusseinrichtung und bevorzugt an zwei Anschlusseinrichtungen übermittelt, wenn es zuvor Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten einer weiteren Anschlusseinrichtung empfangen hat, die definieren, dass das an der weiteren Anschlusseinrichtung angeschlossene Fahrzeug ausschließlich mittels einphasigem Laden ladbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Hauptmodul derart eingerichtet, dass es Ladeanweisungsdaten und/oder Ladeanweisungssignale zum Start eines mehrphasigen Ladevorgangs an eine Anschlusseinrichtung übermittelt, wenn es zuvor Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten dieser Anschlusseinrichtung empfangen hat, die definieren, dass das an dieser Anschlusseinrichtung angeschlossene Fahrzeug mittels mehrphasigem Laden, insbesondere dreiphasigem Laden, ladbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfasst das Hauptmodul mittels Signale und/oder Daten eines Stromzählers oder einer Messeinrichtung, ob ein Elektrofahrzeug zum einphasigen oder mehrphasigen Laden geeignet ist, bevorzugt werden dem zuletzt mit der Vorrichtung verbundenen Elektrofahrzeug erst mehrere, insbesondere alle drei Ladestrom führenden Phasen, verfügbar gemacht, wobei das Hauptmodul bevorzugt mittels des Stromzählers oder der Messeinrichtung ermittelt, an welchen Phasen Strom gezogen wird, wenn nur an einer Phase Strom gezogen wird, wird das Elektrofahrzeug für diesen Ladevorgang und bevorzug für weitere Ladevorgänge als einphasig klassifiziert, wenn es Strom an zwei Phasen nimmt wird das Elektrofahrzeug für diesen Ladevorgang und bevorzug für weitere Ladevorgänge als zweiphasig klassifiziert und wenn es Strom an drei Phasen nimmt, wird das Elektrofahrzeug für diesen Ladevorgang und bevorzug für weitere Ladevorgänge als dreiphasig klassifiziert.
Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Hauptmodul zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen, insbesondere zur Verwendung in einer zur genannten Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen, wobei das Hauptmodul ein Stromquellenverbindungselement zum Ankoppeln an eine Stromquelle, insbesondere einen 11 KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, wobei das Hauptmodul eine Datenverarbeitungseinrichtung zum Daten- und/oder Signalaustausch mit einer ersten Anschlusseinrichtung und einer zweiten Anschlusseinrichtung aufweist, (wobei die Anschlusseinrichtungen nicht Teil des Hauptmoduls sind), wobei das Hauptmodul eine Ladestromausgabeschnittstelle zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle mehrere Phasen zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, wobei das Hauptmodul eine Daten- und/oder Signalschnittstelle zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung aufweist, wobei das Hauptmodul einen Hauptmodul-Anschluss zum Anschließen und Laden eines Elektrofahrzeugs aufweist, wobei das Hauptmodul eine Hauptmodul-Schaltungseinrichtung aufweist, wobei durch die Hauptmodul-Schaltungseinrichtung zeitversetzt zumindest eine erste Schaltungskonfiguration, eine zweite Schaltungskonfiguration und eine dritte Schaltungskonfiguration einstellbar ist, wobei gemäß der ersten Schaltungskonfiguration der Hauptmodul-Schaltungseinrichtung der Hauptmodul-Anschluss von den Phasen, über die Ladestrom führbar ist, getrennt ist und/oder der Hauptmodul-Anschluss vom Ladestrom elektrisch getrennt ist, wobei gemäß der zweiten Schaltkonfiguration der Hauptmodul-Schaltungseinrichtung der Hauptmodul-Anschluss mit genau einer Phase, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der Hauptmodul-Anschluss mit genau einer Ladestrom führenden Phase verbunden ist und wobei gemäß der dritten Schaltkonfiguration der Hauptmodul- Schaltungseinrichtung der Hauptmodul-Anschluss mit mehreren Phasen, insbesondere zwei oder drei oder allen Phasen, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der Hauptmodul-Anschluss mit mehreren Ladestrom führenden Phasen, insbesondere zwei oder genau zwei oder drei genau drei oder allen Phasen, verbunden ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Hauptmodul derart eingerichtet, dass es von den Anschlusseinrichtungen Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten empfangen kann, wobei die Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten repräsentieren mit wie vielen Phasen ein zum Zeitpunkt der Übermittlung der Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten an der jeweiligen Anschlusseinrichtung angeschlossenes Elektrofahrzeug ladbar ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Hauptmodul derart eingerichtet, dass es Ladeanweisungsdaten und/oder Ladeanweisungssignale zum Start eines einphasigen Ladevorgangs zumindest an eine Anschlusseinrichtung und bevorzugt an zwei Anschlusseinrichtungen übermittelt, wenn es zuvor Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten einer weiteren Anschlusseinrichtung empfangen hat, die definieren, dass das an der weiteren Anschlusseinrichtung angeschlossene Fahrzeug ausschließlich mittels einphasigem Laden ladbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Hauptmodul derart eingerichtet, dass es Ladeanweisungsdaten und/oder Ladeanweisungssignale zum Start eines mehrphasigen Ladevorgangs an eine Anschlusseinrichtung übermittelt, wenn es zuvor Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten dieser Anschlusseinrichtung empfangen hat, die definieren, dass das an dieser Anschlusseinrichtung angeschlossene Fahrzeug mittels mehrphasigem Laden, insbesondere dreiphasigem Laden, ladbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Hauptmodul zur Ladestrombereitstellung an den Hauptmodul-Anschluss eine definierte Phasenkonfiguration auf, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung Daten zur Phasenkonfiguration von mehreren an das Hauptmodul in Reihe anschließbaren Anschlusseinrichtungen aufweist oder vorhält, wobei durch die Daten mindestens zwei und bevorzugt bis zu drei voneinander verschiedene Phasenkonfigurationen abbilden oder repräsentieren und/oder wobei das Hauptmodul eine Einrichtung zum Drehen der über die Ladestromausgabeschnittstelle ausgehenden Phasen aufweist.
Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Anschlusseinrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen, insbesondere zur Verwendung in einer zur genannten Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen und/oder zum Anschluss an ein zuvor genanntes Hauptmodul, wobei Anschlusseinrichtung einen oder genau einen Anschluss zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung eine anschlusseinrichtungsseitige Datenverarbeitungseinrichtung zum Daten- und/oder Signalaustausch mit einem Hauptmodul und/oder einer weiteren Anschlusseinrichtung aufweist, (Hauptmodul oder weitere Anschlusseinrichtung ist dabei nicht Teil der Anschlusseinrichtung), wobei die Anschlusseinrichtung einen Daten- und/oder Signalanschluss zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung einen ersten oder genau einen Ladestromeingang mit mehreren Phasen zur mehrphasigen Einkopplung eines von dem Hauptmodul bereitstellbaren Ladestroms aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung eine erste oder genau eine Ladestromweiterleitungsschnittstelle zum Weiterleiten des Ladestroms an eine weitere Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung eine erste Schaltungseinrichtung aufweist, wobei durch die erste Schaltungseinrichtung zeitversetzt zumindest eine erste Schaltungskonfiguration, eine zweite Schaltungskonfiguration und eine dritte Schaltungskonfiguration einstellbar ist, wobei gemäß der ersten Schaltungskonfiguration der ersten Schaltungseinrichtung der erste Anschluss von den Phasen, über die Ladestrom führbar ist, getrennt ist und/oder der erste Anschluss vom Ladestrom elektrisch getrennt ist, wobei gemäß der zweiten Schaltkonfiguration der ersten Schaltungseinrichtung der erste Anschluss mit genau einer Phase, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der erste Anschluss mit genau einer Ladestrom führenden Phase verbunden ist und wobei gemäß der dritten Schaltkonfiguration der ersten Schaltungseinrichtung der erste Anschluss mit mehreren Phasen, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der erste Anschluss mit mehreren Ladestrom führenden Phasen, insbesondere zwei oder genau zwei oder drei oder genau drei oder allen Phasen, verbunden ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Anschlusseinrichtung derart eingerichtet, dass sie Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten an das Hauptmodul übermitteln kann, wobei die Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten repräsentieren mit wie vielen Phasen ein zum Zeitpunkt der Übermittlung der Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten an der Anschlusseinrichtung angeschlossenes Elektrofahrzeug ladbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Anschlusseinrichtung zur Ladestrombereitstellung an den ersten Anschluss eine erste Phasenkonfiguration auf, wobei die Anschlusseinrichtung eine Einrichtung zum Drehen der über den Ladestromeingang eingehenden Phasen und/oder zum Drehen der über die Ladestromweiterleitungsschnittstelle ausgehenden Phasen aufweist.
Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Aufladen von Batterien eines oder mehrerer Elektrofahrzeuge umfassend die Schritte:
Bereitstellen einer Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen, insbesondere gemäß einem der genannten Ansprüche, wobei das Hauptmodul einen Hauptmodul-Anschluss zum Anschließen und Laden eines Elektrofahrzeugs aufweist und/oder eine dritte Anschlusseinrichtung vorgesehen ist, wobei die dritte Anschlusseinrichtung in Reihe an die zweite Anschlusseinrichtung angekoppelt ist, wobei die erste Anschlusseinrichtung, die zweite Anschlusseinrichtung und die dritte Anschlusseinrichtung bevorzugt baugleich oder zumindest funktionsgleich sind,
Bestimmen ob genau ein Elektrofahrzeug an der Vorrichtung angeschlossen ist oder ob mehr als ein Elektrofahrzeug an der Vorrichtung angeschlossen sind, in dem Fall, dass nun genau ein Fahrzeug an der Vorrichtung angeschlossen ist wird die Schalteinrichtung des Moduls (Hauptmodul oder eine der Anschlusseinrichtungen), an das das Fahrzeug angeschlossen ist, in Abhängigkeit der Eigenschaften des Elektrofahrzeugs entweder in einer zweiten Schaltkonfiguration oder einer dritte Schaltkonfiguration betrieben, wodurch dem Elektrofahrzeug entweder Ladestrom über eine Phase oder über mehrere Phasen zugeführt wird, für den Fall, dass drei oder mehr als drei Elektrofahrzeuge an der Vorrichtung angeschlossen sind, sind bis zu drei oder genau drei Schalteinrichtungen (des Hauptmoduls und zwei Anschlusseinrichtungen oder drei Anschlusseinrichtungen) zeitgleich in der zweiten Schaltkonfiguration betreibbar und alle weiteren Schalteinrichtungen werden in der ersten Schaltkonfiguration betrieben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Hauptmodul einen Hauptmodul-Anschluss zum Anschließen und Laden eines Elektrofahrzeugs auf und es ist eine dritte Anschlusseinrichtung vorgesehen, wobei die dritte Anschlusseinrichtung in Reihe an die zweite Anschlusseinrichtung angekoppelt ist, wobei die erste Anschlusseinrichtung, die zweite Anschlusseinrichtung und die dritte Anschlusseinrichtung baugleich oder zumindest funktionsgleich sind oder wobei das Hauptmodul einen Hauptmodul-Anschluss zum Anschließen und Laden eines Elektrofahrzeugs aufweist und eine dritte Anschlusseinrichtung und eine vierte Anschlusseinrichtung vorgesehen ist, wobei die dritte Anschlusseinrichtung in Reihe an die zweite Anschlusseinrichtung angekoppelt ist und wobei die vierte Anschlusseinrichtung in Reihe an die dritte Anschlusseinrichtung angekoppelt ist, wobei die erste Anschlusseinrichtung, die zweite Anschlusseinrichtung, die dritte Anschlusseinrichtung und die vierte Anschlusseinrichtung baugleich oder zumindest funktionsgleich sind.
Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Aufladen von Batterien eines oder mehrerer Elektrofahrzeuge umfassend die Schritte:
Bereitstellen einer Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen, insbesondere gemäß einem der genannten Ansprüche, wobei das Hauptmodul einen Hauptmodul-Anschluss zum Anschließen und Laden eines Elektrofahrzeugs aufweist und/oder eine dritte Anschlusseinrichtung vorgesehen ist, wobei die dritte Anschlusseinrichtung in Reihe an die zweite Anschlusseinrichtung angekoppelt ist, wobei die erste Anschlusseinrichtung, die zweite Anschlusseinrichtung und die dritte Anschlusseinrichtung bevorzugt baugleich oder bevorzugt zumindest funktionsgleich sind, wobei das Hauptmodul von einer oder mindestens einer Anschlusseinrichtung Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten empfängt, wobei die Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten repräsentieren mit wie vielen Phasen ein zum Zeitpunkt der Übermittlung der Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten an der Anschlusseinrichtung angeschlossenes Elektrofahrzeug ladbar ist, wobei das Hauptmodul Ladeanweisungsdaten und/oder Ladeanweisungssignale zum Start eines einphasigen Ladevorgangs zumindest an eine Anschlusseinrichtung und bevorzugt an zwei Anschlusseinrichtungen übermittelt, wenn es zuvor Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten einer weiteren Anschlusseinrichtung empfangen hat, die definieren, dass das an der weiteren Anschlusseinrichtung angeschlossene Fahrzeug ausschließlich mittels einphasigem Laden ladbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übermittelt die Anschlusseinrichtung Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten an das Hauptmodul, das zuletzt mit der Vorrichtung verbunden wurde.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dienen die Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten bezüglich des zuletzt angeschlossenen Elektrofahrzeugs als Auslöser für das Übermitteln von Ladeanweisungsdaten und/oder Ladeanweisungssignalen vom Hauptmodul an weitere Anschlusseinrichtungen, wenn das Elektrofahrzeug gemäß einem registrierten Priorisierungsschema als Elektrofahrzeug mit der höchsten Priorisierung gilt und somit zuerst geladen wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übermittelt das Hauptmodul Ladeanweisungsdaten und/oder Ladeanweisungssignale zum Start eines mehrphasigen Ladevorgangs an eine Anschlusseinrichtung, wenn es zuvor Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten dieser Anschlusseinrichtung empfangen hat, die definieren, dass das an dieser Anschlusseinrichtung angeschlossene Fahrzeug mittels mehrphasigem Laden, insbesondere dreiphasigem Laden, ladbar ist und bevorzugt zusätzlich das Elektrofahrzeug gemäß einem registrierten Priorisierungsschema die höchste Priorisierung hat. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf eine Anschlusseinrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen, insbesondere zur Verwendung in einer zur genannten Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen und/oder zum Anschluss an ein zuvor genanntes Hauptmodul, wobei Anschlusseinrichtung einen oder genau einen Anschluss zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung eine anschlusseinrichtungsseitige Datenverarbeitungseinrichtung zum Daten- und/oder Signalaustausch mit einem Hauptmodul und/oder einer weiteren Anschlusseinrichtung aufweist, (Hauptmodul oder weitere Anschlusseinrichtung ist dabei nicht Teil der Anschlusseinrichtung), wobei die Anschlusseinrichtung einen Daten- und/oder Signalanschlusseingang zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung einen ersten oder genau einen Ladestromeingang mit mehreren Phasen zur mehrphasigen Einkopplung eines von dem Hauptmodul bereitstellbaren Ladestroms aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung eine erste oder genau eine Ladestromweiterleitungsschnittstelle zum Weiterleiten des Ladestroms an eine weitere Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung zur Ladestrombereitstellung an den ersten Anschluss eine erste Phasenkonfiguration aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung eine Einrichtung zum Drehen der über den Ladestromeingang eingehenden Phasen und/oder zum Drehen der über die Ladestromweiterleitungsschnittstelle ausgehenden Phasen aufweist.
Die Systemgrenze der Anschlusseinrichtung kann ein daran fest angeordnetes oder austauschbares Kabel, das z.B. mit der Ladestromweiterleitungsschnittstelle verbunden ist oder verbunden werden kann, umfassen, wobei die Einrichtung zum Drehen der über die Ladestromweiterleitungsschnittstelle ausgehenden Phasen bevorzugt Teil des Kabels ist oder Teil des Gehäuses der Anschlusseinrichtung ist oder innerhalb des Gehäuses der Anschlusseinrichtung angeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Systemgrenze der Anschlusseinrichtung ein daran fest angeordnetes oder austauschbares Kabel, das z.B. mit dem Ladestromeingang verbunden ist oder verbunden werden kann, umfassen, wobei die Einrichtung zum Drehen der über den Ladestromeingang eingehenden Phasen bevorzugt Teil des Kabels ist oder Teil des Gehäuses der Anschlusseinrichtung ist oder innerhalb des Gehäuses der Anschlusseinrichtung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegen die Phasen vor der Einrichtung zum Drehen in einer ersten Phasenkonfiguration vor und nach der Einrichtung zum Drehen liegen die Phasen in einer zweiten Phasenkonfiguration vor, wobei die erste Phasenkonfiguration und die zweite Phasenkonfiguration dieselbe Anzahl an Phasen aufweist.
Diese Lösung ist vorteilhaft, da das hier beschriebene modulare Ladesystem maximal ein Auto pro Phase laden kann. Es wird also sequentiell pro Phase geladen statt alle drei Phasen gemeinsam sequentiell zu verteilen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Phase 1 in jedem Modul zwischen Stromeingang und Stromausgang, genauer vor dem Stromausgang, um genau eine Phase, entsprechend 120° im Drehstromnetz, verschoben. Dies kann ich beide Richtungen geschehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kommt Phase L1 in das Startmodul. Diese ist im Erweiterungsmodul 1 dann L2, in Erweiterungsmodul 2 dann L3, in Erweiterungsmodul 3 dann wieder L1 , usw.
Entsprechend kommt in das Startmodul Phase L2. Diese ist im Erweiterungsmodul 1 dann L3, in Erweiterungsmodul 2 dann L1, in Erweiterungsmodul 3 dann wieder L2, usw.
Entsprechend kommt in das Startmodul Phase L3. Diese ist im Erweiterungsmodul 1 dann L1 , in Erweiterungsmodul 2 dann L2, in Erweiterungsmodul 3 dann wieder L3, usw.
Dies ist vorteilhaft, da die Erfindung eine statische Phasendrehung aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Leitungen der Hardwareredundanz HWR dementsprechend analog zu den Stromleitungen gedreht. Die Leitung der Hardwareredundanz von L1 dreht sich mit L1 , die Leitung der Hardwareredundanz von L2 dreht sich mit L2, die Leitung der Hardwareredundanz von L3 dreht sich mit L3.
Das führt dazu, dass jeweils verschiedene Phasenkonfigurationen an verschiedenen Lademodulen anliegen. Im vorliegenden Beispiel mit vier Lademodulen können also z.B. an Lademodul 1 , 2, 3 und 4 Elektrofahrzeuge angesteckt werden. Allerdings können nur entweder Laemodul 1, 2, und 3 oder Lademodul 2, 3, und 4 gleichzeitig einphasig Laden, da nur dort jeweils eine eigene freie Phase vorliegt, während die anderen Laden.
Es ist auch ein System bzw. eine erfindungsgemäße Vorrichtung möglich, an dem an Lademodul 1 mit zwei Phasen geladen wird und dazu an Lademodul 3 wieder 1 phasig geladen wird. Allerdings sind autos, die zweiphasig Laden, sehr selten und daher ist der Aufwand der Integration nicht im Verhältnis zur gewonnenen Effizienz. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schalten Phase 1 und Neutralleiter gleichzeitig zum Laden ein. Besonders bevorzugt werden Phase 2 und 3 gleichzeitig geschalten , da manche Fahrzeuge Probleme bekommen, wenn nur Phase 2 oder Phase 3 anliegen.
Daher ist die Verschaltung bevorzugt so, dass jeder Ladecontroller SCC zwei Signale zum Freischalten des Ladestroms über die Relais geben kann. Ein Signal schaltet gleichzeitig L1 und N. Ein zweites Signal schaltet gleichzeitig L2 und L3.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann sich somit auf eine dynamische Phasenteilung in einphasig L1/N und dreiphasig L1/N + L2/L3 beziehen.
Bevorzugt wird über die Software geregelt, dass erst L1 und N schalten, sollte L2 und L3 auch geschalten werden, um ein Elektrofahrzeug dreiphasig zu Laden. Dies wird ebenfalls in der neuen HWR sichergestellt. Das Schaltsignal für L2&L3 kommt nur durch die HWR, wenn die Phasen für L2&L3 nicht von einem anderen Modul verwendet werden, also nicht belegt sind, und wenn das Schaltsignal für L1 und N bereits gesendet wird. Zusätzlich kann die Software über die Schalterkennung detektieren, ob das Doppelrelais für L1 und N korrekt angezogen wurde.
Für die Implementierung im Ladealgorithmus kennt der Hauptcontroller MCC bevorzugt die Phasenkonfiguration der Lademodule, also welche Phase des Startmoduls an welchem Lademodul (n-ten Lademodul) auf L1 , L2 und L3 nach der n-ten Drehung anliegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erkennt der MCC dies bevorzugt durch die Initialisierung. Der MCC kennt durch fabrikseitige Einstellung, in welche Richtung die Phasen gedreht werden, und kann daher mit der physikalischen Position in der Reihe die Phasenkonfiguration jedes Lademoduls errechnen. Das zweite Erweiterungsmodul hat seine Phasen um 120° gedreht, das dritte um 240°, das das vierte um 360°, etc. Damit ist das System bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung periodisch mit jedem dritten Lademodul. Die Phase L1 des Startmoduls liegt auch an Lademodul 4 als L1 an, ebenfalls an Lademodul 7, etc. Das bedeutet, dass Lademodul 1, 4, 7, etc. nie gleichzeitig Laden können, auch nicht einphasig. Entsprechend können ebenfalls Lademodule 2, 5, 8, etc. und Lademodule 3, 6, 9, etc. nie gleichzeitig laden.
Die hier beschriebene Umsetzung der Phasenteilung hat insbesondere den Vorteil, dass keine Konfiguration im Feld vorgenommen werden muss. Bestehende Ansätze setzen einen individuellen Anschluss der Phasen durch einen Elektriker voraus. Im Anschluss basieren solche Systeme stets auf der manuellen Eingabe bzw. Konfiguration der Phasenkonfiguration durch die installierende oder inbetriebnehmende Person. Da es hier leicht zu menschlichen Fehlern kommen kann, ist dies eine erhebliche Schwäche alternative Ansätze, denn ein Fehler in der Eingabe würde im Betrieb sofort zu einem Netzüberlastung und damit zum Auslösen der Sicherung oder im schlimmsten Fall zu einem Brand führen. Da das hier beschriebene Ladesystem bzw. der Hauptcontroller in der Initialisierungsroutine selbstständig erhebt, welches Lademodul an welcher Stelle steht und damit die Phasenkonfiguration kennt, muss die installierende oder inbetriebnehmende Person dies nicht konfigurieren. Dies ist im Vergleich zu alternativen Ansätzen, die die Phasenkonfiguration als manuellen Input hinterlegt benötigen, inhärent sicher und somit deutlich weniger fehleranfällig. Das Stromnetz kann so nicht durch eine Fehlkonfiguration überlastet werden, wie bei alternativen Ansätzen.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung gegenüber der aus der DE 10 2017 124469.7 bekannten Versorgungsleitung ist, dass sie erweiterbar ist. Der Vorteil der vorliegenden Erfindung gegenüber der in der EP 18 78 9007.4 dargestellten HWR auf Logiksignalen ist, dass nur noch eine Ader für die HWR je Phase erforderlich ist. Im System mit Phasendrehung und Teilung wären also mindestens sechs Adern bzw. Verbindungskabel bzw. Versorgungsleitungen nötig, was bereits an der Grenze der meisten Standardleitungen und Steckverbinder ist. Es werden auch keine weiteren Signale mit einbezogen. Die Anzahl der nötigen Adern muss also auf eine pro Phase reduziert werden.
Die Probleme werden mit der vorliegenden Erfindung behoben.
Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen. Diese Vorrichtung weist bevorzugt zumindest auf: Ein Hauptmodul, wobei das Hauptmodul ein Stromquellenverbindungselement zum Ankoppeln an eine Stromquelle, insbesondere einen 11 KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, und mindestens eine erste Anschlusseinrichtung und eine zweite Anschlusseinrichtung, bevorzugt drei, genau drei oder mindestens drei Anschlusseinrichtungen, wobei zumindest die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Anschluss zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs und die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Anschluss zum Anschließen eines weiteren Elektrofahrzeugs aufweist, wobei das Hauptmodul eine Datenverarbeitungseinrichtung zum Daten- und/oder Signalaustausch mit der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung aufweist, wobei das Hauptmodul eine Ladestromausgabeschnittstelle zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle mehrere Phasen zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, wobei das Hauptmodul eine Daten- und/oder Signalschnittstelle zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Daten- und/oder Signalanschluss zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Ladestromeingang mit mehreren Phasen zur mehrphasigen Einkopplung des von dem Hauptmodul bereitstellbaren Ladestroms aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung eine erste Steuerungseinrichtung aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung eine erste Ladestromweiterleitungsschnittstelle zum Weiterleiten des Ladestroms an die zweite Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Daten- und/oder Signalanschluss zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls aufweist wobei die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Ladestromeingang mit den Phasen zur mehrphasigen Einkopplung des von der ersten Anschlusseinrichtung weiterleitbaren Ladestroms aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung eine zweite Steuerungseinrichtung aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung bevorzugt eine zweite Ladestromweiterleitungsschnittstelle zum Weiterleiten des Ladestroms an eine dritte Anschlusseinrichtung aufweist,
Wobei mehrere Signalleitungen, insbesondere genau zwei oder genau drei Signalleitungen, zum Verbinden der Daten- und/oder Signalschnittstelle des Hauptmoduls mit dem ersten Daten- und/oder Signalanschluss der ersten Anschlusseinrichtung und dem zweiten Daten- und/oder Signalanschluss der zweiten Anschlusseinrichtung vorgesehen sind, wobei die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung in Reihe mit den mehreren Signalleitungen verbunden sind, wobei die Anzahl der Signalleitungen zumindest der Anzahl an Ladestrom führenden Phasen entspricht, wobei jede Anschlusseinrichtung je Ladestrom führender Phase eine Niveauveränderungsschaltung zum Verändern eines auf einer der mehreren Signalleitungen anlegbaren Signalniveaus aufweist, wobei jeder Phase jeweils mindestens einer definierten Signalleitung zugeordnet ist, wobei die den einzelnen Phasen zugeordnete Signalleitungen voneinander verschiedene Signalleitungen sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind zum Leiten des Ladestroms vom Hauptmodul zu den Anschlusseinrichtungen als Phasen eine erste Phase I, eine zweite Phase II und eine dritte Phase III vorgesehen, wobei in der ersten Anschlusseinrichtung die erste Phase I als Ladephase L1 die zweite Phase II als Ladephase L2 und die dritte Phase III als Ladephase L3 oder die zweite Phase II als Ladephase L3 und die dritte Phase III als Ladephase L2 konfiguriert ist oder wobei in der ersten Anschlusseinrichtung die erste Phase I als Ladephase L2 die zweite Phase II als Ladephase L3 und die dritte Phase III als Ladephase L1 oder die zweite Phase II als Ladephase L1 und die dritte Phase als Ladephase L3 konfiguriert ist oder wobei in der ersten Anschlusseinrichtung die erste Phase I als Ladephase L3 die zweite Phase II als Ladephase L2 und die dritte Phase III als Ladephase L1 oder die zweite Phase II als Ladephase L1 und die dritte Phase III als Ladephase L2 konfiguriert ist und wobei in der zweiten Anschlusseinrichtung eine andere Phase (I, II, III) als Ladephase L1 konfiguriert ist als in der ersten Anschlusseinrichtung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist jede Anschlusseinrichtung als Niveauveränderungsschaltung eine Ladephase-L1-Niveauveränderungsschaltung auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Ladephase-L1- Niveauveränderungsschaltung ein „OR“-Gate, ein „AND“-Gate und eine Feedbackschleife auf, wobei das „OR“-Gate signaltechnisch mit der der jeweiligen Phase zugeordneten Signalleitung verbunden ist und zum Ausgeben eines Signals in Abhängigkeit des angelegten Signalniveaus ausgebildet ist, wobei das „AND“-Gate eingangsseitig signaltechnisch mit dem Steuersignal zum Ansteuern des Schalters für L1/N der Steuerungseinrichtung der jeweiligen Anschlusseinrichtung und dem „OR“-Gate verbunden ist und zum Ausgeben eines Signals in Abhängigkeit von Signalen des „OR“-Gates und der Steuerungseinrichtung ausgebildet ist, wobei Ausgangssignal des „AND“-Gates über die Feedbackschleife an das „OR“-Gate übermittelbar ist, wobei das Ausgangssignal des „AND“-Gates eine Aktivierung des Ladevorgangs, wobei das Signal, das eine Aktivierung des Ladevorgangs repräsentiert, zum Schalten eines Ladeschaltmittels, insbesondere eines Relais, zum elektrischen Verbinden der jeweiligen Ladephase L1 mit dem Elektrofahrzeug ausgebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein von der Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit eines Schaltsignals ansteuerbarer erster Schalter vorgesehen, wobei der erste Schalter signaltechnisch mit der der Ladephase L1 zugeordneten Signalleitung gekoppelt ist oder koppelbar ist, wobei in Abhängigkeit eines Schaltens des ersten Schalters das angelegte Signalniveau der Signalleitung veränderbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist über die Feedbackschleife, die bevorzugt durch einen Schaltkreis oder ein Logikgatter ausgebildet wird, das Ausgangssignal des „AND“-Gates schneller zum Eingang des „OR“-Gates leitbar als die Veränderung des anliegenden Signalniveaus der Signalleitung bewirkbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind neben den Ladestrom führenden Phasen auch ein Neutralleiter und bevorzugt ein Schutzleiter vorgesehen, wobei die Ladephase-L1 -Niveauveränderungsschaltung ebenfalls zum zeitgleichen oder unmittelbar zeitgleichen Ankopplung des Neutralleiters und der Ladephase L1 zum Laden des Elektrofahrzeugs ausgebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist jede Anschlusseinrichtung als Niveauveränderungsschaltung zusätzlich zur Ladephase-L1- Niveauveränderungsschaltung eine Ladephase-L2/L3-Niveauveränderungsschaltung auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Ladephase-L2/L3- Niveauveränderungsschaltung ein erstes „AND“-Gate und ein zweites „AND“-Gate und ein drittes „AND-Gate“ und ein „OR“-Gate und eine L2/L3-Feedbackschleife auf, wobei der Eingang des ersten „AND“-Gates signaltechnisch mit der der Ladephase L2 zugeordneten Signalleitung und der der Ladephase L3 zugeordneten Signalleitung verbunden ist, wobei der Eingang des „OR“-Gates mit dem Ausgang des ersten „AND“-Gates verbunden und mit der L2/L3-Feedbackschleife verbunden ist, wobei der Eingang des zweiten „AND“- Gates mit dem Ausgang des „OR“-Gates und dem Ausgang des dritten „AND“-Gates verbunden ist, wobei der Eingang des dritten „AND“-Gates signaltechnisch mit dem Steuersignal zum Ansteuern des Schalters für L2/L3 der Steuerungseinrichtung der jeweiligen Anschlusseinrichtung und mit dem Ausgang des „AND“-Gates der Ladephase Li- Niveauveränderungsschaltung verbunden ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Ausgang des zweiten „AND“-Gates mit dem Eingangs einer Schalteinrichtung zum Ankoppeln der Ladephasen L2 und L3 zum Laden des Elektrofahrzeugs und über die L2/L3-Feedbackschleife mit dem Eingang des „OR“-Gates verbunden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein von der jeweiligen Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit eines Schaltsignals ansteuerbarer zweiter Schalter und/oder dritter Schalter vorgesehen, wobei der zweite Schalter und/oder dritte Schalter signaltechnisch mit der der Ladephase L2 zugeordneten Signalleitung und/oder mit der der Ladephase L3 zugeordneten Signalleitung gekoppelt ist oder koppelbar ist, wobei in Abhängigkeit eines Schaltens des zweiten Schalters und/oder des dritten Schalters das angelegte Signalniveau der jeweiligen Signalleitung veränderbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird über die L2/L3- Feedbackschleife, die bevorzugt durch einen Schaltkreis oder ein Logikgatter ausgebildet, das Ausgangssignal des zweiten „AND“-Gates schneller zum Eingang des „OR“-Gates leitbar ist als eine mittels des zweiten Schalters und/oder dritten Schalters bewirkbare Veränderung des anliegenden Signalniveaus der der Ladephase L2 oder L3 zugeordneten Signalleitung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Hauptmodul ebenfalls einen Anschluss zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs auf und das Hauptmodul weist zur Ladestrombereitstellung an den Anschluss des Hauptmoduls bevorzugt eine dritte Phasenkonfiguration auf, wobei die dritte Phasenkonfiguration von der ersten Phasenkonfiguration und der zweiten Phasenkonfiguration verschieden ist, bevorzugt ist jeweils in der ersten Phasenkonfiguration, der zweiten Phasenkonfiguration und der dritten Phasenkonfiguration eine andere Phase als Ladephase L1 - in der jeweiligen Anschlusseinrichtung bzw. dem Hauptmodul - konfiguriert (d.h. bei bis zu 3 Lademodulen (Hauptmodul/Anschlusseinrichtung)). Sind mehr als 3 Lademodule vorgesehen bzw. miteinander verbunden, dann wiederholen sich die Phasenkonfigurationen entsprechend.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist jede Anschlusseinrichtung genau dieselben Ladestrom führenden Phasen auf, wobei die Ladestrom führenden Phasen in Reihe das Hauptmodul mit der ersten Anschlusseinrichtung und dann mit der zweiten Anschlusseinrichtung etc. verbindet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind neben den drei Signalleitungen noch drei Datenleitungen und zwei weitere Signalleitungen Bestandteil eines Leitungsstrangs.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Zuordnung der jeweiligen Phasen zu den jeweiligen Signalleitungen im Hauptmodul und/oder den Anschlusseinrichtungen dieselbe.
Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Hauptmodul zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen, insbesondere zur Verwendung in einer zur genannten Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen, wobei das Hauptmodul ein Stromquellenverbindungselement zum Ankoppeln an eine Stromquelle, insbesondere einen 11 KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, wobei das Hauptmodul eine Datenverarbeitungseinrichtung zum Daten- und/oder Signalaustausch mit einer ersten Anschlusseinrichtung und einer zweiten Anschlusseinrichtung aufweist,
(wobei die Anschlusseinrichtungen nicht Teil des Hauptmoduls sind) wobei das Hauptmodul eine Ladestromausgabeschnittstelle zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle mehrere Phasen zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, wobei das Hauptmodul eine Daten- und/oder Signalschnittstelle zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung aufweist, wobei das Hauptmodul einen Hauptmodul-Anschluss zum Anschließen und Laden eines Elektrofahrzeugs aufweist, wobei das Hauptmodul zur Ladestrombereitstellung an den Hauptmodul-Anschluss eine definierte Phasenkonfiguration aufweist, wobei das Hauptmodul je Ladestrom führender Phase eine Niveauveränderungsschaltung zum Verändern eines auf einer der mehreren Signalleitungen anlegbaren Signalniveaus aufweist, wobei jeder Phase jeweils einer definierten Signalleitung zugeordnet ist, wobei die den einzelnen Phasen zugeordnete Signalleitungen voneinander verschiedene Signalleitungen sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zum Leiten des Ladestroms eine erste Phase I, eine zweite Phase II und eine dritte Phase III vorgesehen, wobei in dem Hauptmodul die erste Phase I als Ladephase L1 die zweite Phase II als Ladephase L2 und die dritte Phase III als Ladephase L3 oder die zweite Phase II als Ladephase L3 und die dritte Phase III als Ladephase L2 konfiguriert ist oder wobei in dem Hauptmodul die erste Phase I als Ladephase L2 die zweite Phase II als Ladephase L3 und die dritte Phase III als Ladephase L1 oder die zweite Phase II als Ladephase L1 und die dritte Phase als Ladephase L3 konfiguriert ist oder wobei in dem Hauptmodul die erste Phase I als Ladephase L3 die zweite Phase II als Ladephase L2 und die dritte Phase III als Ladephase L1 oder die zweite Phase II als Ladephase L1 und die dritte Phase III als Ladephase L2 konfiguriert ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Hauptmodul als Niveauveränderungsschaltung eine Ladephase-L1-Niveauveränderungsschaltung auf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Ladephase-L1- Niveauveränderungsschaltung ein „OR“-Gate, ein „AND“-Gate und eine Feedbackschleife auf, wobei das „OR“-Gate signaltechnisch mit der der jeweiligen Phase zugeordneten Signalleitung verbunden ist und zum Ausgeben eines Signals in Abhängigkeit des angelegten Signalniveaus ausgebildet ist, wobei das „AND“-Gate signaltechnisch mit der Datenverarbeitungseinrichtung des Hauptmoduls und dem „OR“-Gate verbunden ist und zum Ausgeben eines Signals in Abhängigkeit von Signalen des „OR“-Gates und der Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, wobei Ausgangssignal des „AND“-Gates über die Feedbackschleife an das „OR“-Gate übermittelbar ist, wobei das Ausgangssignal des „AND“-Gates eine Aktivierung des Ladevorgangs, wobei das Signal, das eine Aktivierung des Ladevorgangs repräsentiert, zum Schalten eines Ladeschaltmittels, insbesondere eines Relais, zum elektrischen Verbinden der jeweiligen Ladephase L1 mit dem Elektrofahrzeug ausgebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein von der Datenverarbeitungseinrichtung in Abhängigkeit eines Schaltsignals ansteuerbarer erster Schalter vorgesehen, wobei der erste Schalter signaltechnisch mit der der Ladephase L1 zugeordneten Signalleitung gekoppelt ist oder koppelbar ist, wobei in Abhängigkeit eines Schaltens des ersten Schalters das angelegte Signalniveau der Signalleitung veränderbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist über die Feedbackschleife, die bevorzugt durch einen Schaltkreis oder ein Logikgatter ausgebildet wird, das Ausgangssignal des „AND“-Gates schneller zum Eingang des „OR“-Gates leitbar als die Veränderung des anliegenden Signalniveaus der Signalleitung bewirkbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind neben den Ladestrom führenden Phasen auch ein Neutralleiter und bevorzugt ein Schutzleiter vorgesehen, wobei die Ladephase-L1 -Niveauveränderungsschaltung ebenfalls zum zeitgleichen oder unmittelbar zeitgleichen Ankopplung des Neutralleiters und der Ladephase L1 zum Laden des Elektrofahrzeugs ausgebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Hauptmodul als Niveauveränderungsschaltung zusätzlich zur Ladephase-L1-Niveauveränderungsschaltung eine Ladephase-L2/L3-Niveauveränderungsschaltung auf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Ladephase-L2/L3- Niveauveränderungsschaltung ein erstes „AND“-Gate und ein zweites „AND“-Gate und ein „OR“-Gate und eine L2/L3-Feedbackschleife auf, wobei der Eingang des ersten „AND“- Gates signaltechnisch mit der der Ladephase L2 zugeordneten Signalleitung und der der Ladephase L3 zugeordneten Signalleitung verbunden ist, wobei der Eingang des „OR“- Gates mit dem Ausgang des ersten „AND“-Gates verbunden und mit der L2/L3- Feedbackschleife verbunden ist, wobei der Eingang des zweiten „AND“-Gates mit dem Ausgang des „OR“-Gates und dem Ausgang des „AND“-Gates der Ladephase-L1- Niveauveränderungsschaltung verbunden ist, wobei der Ausgang des zweiten „AND“-Gates mit dem Eingangs einer Schalteinrichtung zum Ankoppeln der Ladephasen L2 und L3 zum Laden des Elektrofahrzeugs und über die L2/L3-Feedbackschleife mit dem Eingang des „OR“-Gates verbunden ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein von der Datenverarbeitungseinrichtung in Abhängigkeit eines Schaltsignals ansteuerbarer zweiter Schalter und/oder dritter Schalter vorgesehen, wobei der zweite Schalter und/oder dritte Schalter signaltechnisch mit der der Ladephase L2 zugeordneten Signalleitung und/oder mit der der Ladephase L3 zugeordneten Signalleitung gekoppelt ist oder koppelbar ist, wobei in Abhängigkeit eines Schaltens des zweiten Schalters und/oder des dritten Schalters das angelegte Signalniveau der jeweiligen Signalleitung veränderbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist über die L2/L3- Feedbackschleife, die bevorzugt durch einen Schaltkreis oder ein Logikgatter ausgebildet wird, das Ausgangssignal des zweiten „AND“-Gates schneller zum Eingang des „OR“-Gates leitbar als eine mittels des zweiten Schalters und/oder dritten Schalters bewirkbare Veränderung des anliegenden Signalniveaus der der Ladephase L2 oder L3 zugeordneten Signalleitung.
Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Anschlusseinrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen, insbesondere zur Verwendung in einer zur genannten Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2) und/oder zum Anschluss an ein zuvor genanntes Hauptmodul, wobei Anschlusseinrichtung einen oder genau einen Anschluss zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung eine anschlusseinrichtungsseitige Steuerungseinrichtung zum Daten- und/oder Signalaustausch mit einem Hauptmodul und/oder einer weiteren Anschlusseinrichtung aufweist,
(Hauptmodul oder weitere Anschlusseinrichtung ist dabei nicht Teil der Anschlusseinrichtung), wobei die Anschlusseinrichtung einen Daten- und/oder Signalanschlusseingang zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung einen ersten oder genau einen Ladestromeingang mit mehreren Phasen zur mehrphasigen Einkopplung eines von dem Hauptmodul bereitstellbaren Ladestroms aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung eine erste oder genau eine Ladestromweiterleitungsschnittstelle zum Weiterleiten des Ladestroms an eine weitere Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung zur Ladestrombereitstellung an den ersten Anschluss eine erste Phasenkonfiguration aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung je Ladestrom führender Phase eine Niveauveränderungsschaltung zum Verändern eines auf einer der mehreren Signalleitungen anlegbaren Signalniveaus aufweist, wobei jeder Phase jeweils einer definierten Signalleitung zugeordnet ist, wobei die den einzelnen Phasen zugeordnete Signalleitungen voneinander verschiedene Signalleitungen sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zum Leiten des Ladestroms eine erste Phase I, eine zweite Phase II und eine dritte Phase III vorgesehen, wobei in der Anschlusseinrichtung die erste Phase I als Ladephase L1 die zweite Phase II als Ladephase L2 und die dritte Phase III als Ladephase L3 oder die zweite Phase II als Ladephase L3 und die dritte Phase III als Ladephase L2 konfiguriert ist oder wobei in der Anschlusseinrichtung die erste Phase I als Ladephase L2 die zweite Phase II als Ladephase L3 und die dritte Phase III als Ladephase L1 oder die zweite Phase II als Ladephase L1 und die dritte Phase als Ladephase L3 konfiguriert ist oder wobei in der Anschlusseinrichtung die erste Phase I als Ladephase L3 die zweite Phase II als Ladephase L2 und die dritte Phase III als Ladephase L1 oder die zweite Phase II als Ladephase L1 und die dritte Phase III als Ladephase L2 konfiguriert ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Anschlusseinrichtung als Niveauveränderungsschaltung eine Ladephase-L1-Niveauveränderungsschaltung auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Ladephase-L1- Niveauveränderungsschaltung ein „OR“-Gate, ein „AND“-Gate und eine Feedbackschleife auf, wobei das „OR“-Gate signaltechnisch mit der der jeweiligen Phase zugeordneten Signalleitung verbunden ist und zum Ausgeben eines Signals in Abhängigkeit des angelegten Signalniveaus ausgebildet ist, wobei das „AND“-Gate signaltechnisch mit der Steuerungseinrichtung der Anschlusseinrichtung und dem „OR“-Gate verbunden ist und zum Ausgeben eines Signals in Abhängigkeit von Signalen des „OR“-Gates und der Steuerungseinrichtung ausgebildet ist, wobei Ausgangssignal des „AND“-Gates über die Feedbackschleife an das „OR“-Gate übermittelbar ist, wobei das Ausgangssignal des „AND“-Gates eine Aktivierung des Ladevorgangs, wobei das Signal, das eine Aktivierung des Ladevorgangs repräsentiert, zum Schalten eines Ladeschaltmittels, insbesondere eines Relais, zum elektrischen Verbinden der jeweiligen Ladephase L1 mit dem Elektrofahrzeug ausgebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein von der Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit eines Schaltsignals ansteuerbarer erster Schalter vorgesehen, wobei der erste Schalter signaltechnisch mit der der Ladephase L1 zugeordneten Signalleitung gekoppelt ist oder koppelbar ist, wobei in Abhängigkeit eines Schaltens des ersten Schalters das angelegte Signalniveau der Signalleitung veränderbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist über die Feedbackschleife, die bevorzugt durch einen Schaltkreis oder ein Logikgatter ausgebildet wird, das Ausgangssignal des „AND“-Gates schneller zum Eingang des „OR“-Gates leitbar als die Veränderung des anliegenden Signalniveaus der Signalleitung bewirkbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind neben den Ladestrom führenden Phasen auch ein Neutralleiter und bevorzugt ein Schutzleiter vorgesehen, wobei die Ladephase-L1 -Niveauveränderungsschaltung ebenfalls zum zeitgleichen oder unmittelbar zeitgleichen Ankopplung des Neutralleiters und der Ladephase L1 zum Laden des Elektrofahrzeugs ausgebildet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Anschlusseinrichtung als Niveauveränderungsschaltung zusätzlich zur Ladephase-L1- Niveauveränderungsschaltung eine Ladephase-L2/L3-Niveauveränderungsschaltung auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Ladephase-L2/L3- Niveauveränderungsschaltung ein erstes „AND“-Gate und ein zweites „AND“-Gate und ein „OR“-Gate und eine L2/L3-Feedbackschleife auf, wobei der Eingang des ersten „AND“- Gates signaltechnisch mit der der Ladephase L2 zugeordneten Signalleitung und der der Ladephase L3 zugeordneten Signalleitung verbunden ist, wobei der Eingang des „OR“- Gates mit dem Ausgang des ersten „AND“-Gates verbunden und mit der L2/L3- Feedbackschleife verbunden ist, wobei der Eingang des zweiten „AND“-Gates mit dem Ausgang des „OR“-Gates und dem Ausgang des „AND“-Gates der Ladephase-L1- Niveauveränderungsschaltung verbunden ist, wobei der Ausgang des zweiten „AND“-Gates mit dem Eingangs einer Schalteinrichtung zum Ankoppeln der Ladephasen L2 und L3 zum Laden des Elektrofahrzeugs und über die L2/L3-Feedbackschleife mit dem Eingang des „OR“-Gates verbunden ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein von der Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit eines Schaltsignals ansteuerbarer zweiter Schalter und/oder dritter Schalter vorgesehen, wobei der zweite Schalter und/oder dritte Schalter signaltechnisch mit der der Ladephase L2 zugeordneten Signalleitung und/oder mit der der Ladephase L3 zugeordneten Signalleitung gekoppelt ist oder koppelbar ist, wobei in Abhängigkeit eines Schaltens des zweiten Schalters und/oder des dritten Schalters das angelegte Signalniveau der jeweiligen Signalleitung veränderbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist über die L2/L3- Feedbackschleife, die bevorzugt durch einen Schaltkreis oder ein Logikgatter ausgebildet wird, das Ausgangssignal des zweiten „AND“-Gates schneller zum Eingang des „OR“-Gates leitbar als eine mittels des zweiten Schalters und/oder dritten Schalters bewirkbare Veränderung des anliegenden Signalniveaus der Ladephase L2 und/oder L3 zugeordneten Signalleitung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Anschlusseinrichtung eine Einrichtung zum Drehen der über den Ladestromeingang eingehenden Phasen und/oder zum Drehen der über die Ladestromweiterleitungsschnittstelle ausgehenden Phasen auf.
Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Aufladen von Batterien eines oder mehrerer Elektrofahrzeuge umfassend die Schritte:
Bereitstellen einer Vorrichtung (1) zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2), insbesondere gemäß einem der liegenden Ansprüche, wobei das Hauptmodul einen Hauptmodul-Anschluss zum Anschließen und Laden eines Elektrofahrzeugs aufweist und/oder eine dritte Anschlusseinrichtung vorgesehen ist, wobei die dritte Anschlusseinrichtung in Reihe an die zweite Anschlusseinrichtung angekoppelt ist, wobei die erste Anschlusseinrichtung, die zweite Anschlusseinrichtung und die dritte Anschlusseinrichtung baugleich sind,
Verändern des Signalniveaus einer oder mehrerer der den Ladestrom führenden Phasen zugeordneten Signalleitung/en in Abhängigkeit der Aktivierung eine Ladevorgangs.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren den Schritt des Bestimmens ob genau ein Elektrofahrzeug an der Vorrichtung angeschlossen ist oder ob mehr als ein Elektrofahrzeug an der Vorrichtung angeschlossen sind, auf, in dem Fall, dass nun genau ein Fahrzeug an der Vorrichtung angeschlossen ist wird die Schalteinrichtung des Moduls (Hauptmodul oder eine der Anschlusseinrichtungen) an das das Fahrzeug angeschlossen ist in Abhängigkeit der Eigenschaften des Elektrofahrzeugs entweder in einer zweiten Schaltkonfiguration oder einer dritte Schaltkonfiguration betrieben, wodurch dem Elektrofahrzeug entweder Ladestrom über eine Phase oder über mehrere Phasen zugeführt wird, für den Fall, dass drei oder mehr als drei Elektrofahrzeuge an der Vorrichtung angeschlossen sind, werden genau drei Schalteinrichtungen (des Hauptmoduls und zwei Anschlusseinrichtungen oder drei Anschlusseinrichtungen) in der zweiten Schaltkonfiguration betrieben und alle weiteren Schalteinrichtungen werden in der ersten Schaltkonfiguration betrieben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Hauptmodul einen Hauptmodul-Anschluss zum Anschließen und Laden eines Elektrofahrzeugs auf und wobei eine dritte Anschlusseinrichtung vorgesehen ist, wobei die dritte Anschlusseinrichtung in Reihe an die zweite Anschlusseinrichtung angekoppelt ist, wobei die erste
Anschlusseinrichtung, die zweite Anschlusseinrichtung und die dritte Anschlusseinrichtung baugleich sind oder wobei das Hauptmodul einen Hauptmodul-Anschluss zum Anschließen und Laden eines Elektrofahrzeugs aufweist und eine dritte Anschlusseinrichtung und eine vierte Anschlusseinrichtung vorgesehen ist, wobei die dritte Anschlusseinrichtung in Reihe an die zweite Anschlusseinrichtung angekoppelt ist und wobei die vierte Anschlusseinrichtung in Reihe an die dritte Anschlusseinrichtung angekoppelt ist, wobei die erste Anschlusseinrichtung, die zweite Anschlusseinrichtung, die dritte Anschlusseinrichtung und die vierte Anschlusseinrichtung baugleich sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird in Abhängigkeit der Aktivierung eines ersten einphasigen Ladevorgangs eines Elektrofahrzeugs das Signalniveau einer der derjeweiligen Ladephase L1 zugeordneten Signalleitung verändert und während des ersten Ladevorgangs an einer anderen Anschlusseinrichtung der Vorrichtung wird ein weitere Ladevorgang zum Laden eines Elektrofahrzeugs gestartet, wobei das Signalniveau einer der derjeweiligen Ladephase L1 zugeordneten Signalleitung verändert wird.
Diese Lösung ist vorteilhaft, da das erfindungsgemäße Prinzip der Hardware Redundanz HWR ist, dass alle Schaltsignale im System, die den Ladestrom bzw Stromanschluss freigeben, durch eine gemeinsame Verbindung gekoppelt werden. Wenn nun ein Elektrofahrzeug einphasig lädt bzw ein Verbraucher einphasig Strom verbraucht ist nur genau diese Phase im modularen Verbund blockiert. Die übrigen zwei Phasen stehen anderen Elektrofahrzeugen bzw. anderen Verbrauchern zur Verfügung. Die Hardware Redundancy beschränkt das Ladesystem dahingehend durch physikalische Anordnung der Logikschaltung, sodass nur maximal die gewünschte Anzahl an Schaltern bzw. Relais, insbesondere ein Schalter bzw. Relais, zu einem Zeitpunkt schalten kann. Die Hardware Redundancy begrenzt so die verwendete Leistung des Gesamtsystems auf die Anschlussleistung physikalisch. Ein Softwarefehler, der niemals ausgeschlossen werden kann, führt so niemals zu einer Überlastung des festgelegten Netzanschlusses.
Es ist also ein Hardware basiertes Lastmanagementsystem. Da genau ein Verbraucher mit voller Leistung pro Phase aktiv sein kann, kann der Stromanschluss vorne nie überlastet werden. Dadurch ist es möglich, mehrere Verbraucher bzw. Anschlusspunkte der gleichen Leistungsklasse, bei Elektrofahrzeugen meist 3x16A(11kW) oder 3x32A(22kW), an einer Stromleitung bzw. einem Strombus der identischen Leistungsklasse von 11 kW oder 22kW anzuschließen. Mit einer reinen Softwaresteuerung bzw. softwareseitigen Absicherung wäre dies nicht möglich und regulatorisch verboten, da man normalerweise den Gleichzeitigkeitsfaktor der angeschlossenen oder anschließbaren Verbraucher mit einbeziehen muss und dementsprechend die Stromzufuhr bzw. den Strombus bzw. die Stromleistung signifikant höher dimensionieren muss.
Dies wurde insbesondere in einer Schaltung realisiert, die genau eine Ader bzw. ein Verbindungskabel bzw. eine Versorgungsleitung pro Phase benötigt. Es werden also im Dreiphasensystem mit Phasendrehung und Phasenaufteilung genau drei Adern bzw. drei Verbindungskabel bzw. drei Versorgungsleitungen benötigt. Dies wurde realisiert, indem die Logikschaltung als Bussystem neu entwickelt wurde.
In der vorliegenden Erfindung kann die Hardware Redundanz HWR als zusätzliche Sicherheitseinrichtung verwendet werden. Die Software des Ladesystems, insbesondere auf dem MCC, steuert bevorzugt bereits so, dass genau ein Elektrofahrzeug pro Phase lädt. Die Hardware Redundanz HWR garantiert auf Hardware Ebene, dass auch im Fehlerfall der Software nur ein Verbraucher pro Phase aktiv bzw. nur jede Phase von maximal einem Anschlusspunkt zum Verbraucher bzw. Elektroauto freigeschalten ist. Sie stellt also hardwareseitig sicher, dass das Stromnetz nie überlastet wird, indem die Leistung des Stromanschlusses pro Phase nie überschritten wird.
Durch die Auslegung als Bussystem kann die Funktionalität gewährleistet werden, unabhängig davon wie viele Verbraucher bzw. Anschlusspunkte bzw. Lademodule in Reihe geschalten werden.
Zusätzlich können optional eine oder zwei weitere Funktionalitäten integriert sein:
Signalniveauveränderung bzw. Sicherheits Pullup durch Hauptcontroller MCC
- Kopplung HWR L2/L3 an HWR von L1/N
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein Sicherheits Pullup durch den MCC integriert.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung gegenüber der in dem Dokumentn EP 18 78 9007.4 veröffentlichen Hardware Redundanz auf Logikbasis ist, dass diese greift wenn die Leitungen der HWR nicht angeschlossen sind. Der Fehlermodus ist, dass das Datenkabel nicht richtig konfektioniert ist und genau die Adern/Pins der Hardware Redundanz nicht verbunden sind.
Um diese Problematik zu lösen ist die erfindungsgemäße HWR bevorzugt so ausgelegt, dass der geteilte Signalbus, bzw. alle drei Signalbusse, einer für jede Phase, im Normalfall Niedrig “0” ist, also, dass normalerweise kein Elektrofahrzeug Laden kann bzw. keine Phase eines Anschlusses zum Verbraucher freigegeben werden kann. Der MCC ist mit dem Bus der HWR, bzw. allen drei Busleitungen der HWR, verbunden. Erst während dem Bootvorgang setzt der MCC den Bus auf “Hoch” bzw. “1”, was den “Pullllp” darstellt. Jetzt können die Ladevorgänge gestartet bzw. die Phasen an den jeweiligen Anschlüssen freigegeben werden.
So ist ausgeschlossen, dass keine fehlende Verbindung zum MCC die HWR der einzelnen Geräte bzw. Lademodule bzw. Anschlüsse ausgehebelt wird, da ohne durchgehenden HWR Signalbus keine Verbindung zum Pullup durch den MCC vorliegt und somit nie eine Phase freigegeben werden kann.
In einer alternativen Ausführung kann der MCC den aktuellen Logikwert der HWR bzw. der HWR jeder Phase auslesen, aber neben dem Pullup nicht weiter beeinflussen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird durch die HWR sichergestellt, dass Phase 2 L2 und Phase 3 L3 nur zugeschaltet werden dürfen, wenn Phase 1 L1 und Neutralleiter N bereits zugeschalten sind. Das gemeinsame Schaltsignal für L1 und N geht, nachdem es die HWR durchlaufen hat, bevorzugt als weitere Voraussetzung in die Logikschaltung der HWR des gemeinsamen Schaltsignals für L2 und L2. Das Schaltsignal einer oder mehreren Phasen, bevorzugt die Schaltsignale zum Schalten von L2 und L3 sind also an das Schaltsignal einer anderen Phase, bevorzugt von L1 und N gekoppelt.
Erst wenn das Signal zum Schalten von L1/N gegeben wurde, und dieses durch die HWR bekommen ist, kann das Signal vom SCC zum Schalten der Phasen 2 und 3 durch die HWR zum Schalter / Relais durchgeleitet werden.
Es wird somit bevorzugt verhindert, dass die Phasen 2 und 3 geschalten werden, bevor das Schaltsignal für L1 und N gesendet wurde. Dies erfolgt bevorzugt, in dem nicht das Signal zum Schalten von L1 und N in der HWR für L2/L3 verwendet wird, wird sichergestellt, dass das Schaltsignal von L1 und N auch tatsächlich zur Schaltung von L1 und N verwendet wurde und damit der Schalter / das Relais von L1 und N zum Verbraucher geschalten ist, und nicht durch seine eigene HWR blockiert ist.
Die HWR wird erfindungsgemäß über eine Logikschaltung realisiert. Diese wird bevorzugt über die Spannung der (Logik-)Signale repräsentiert, die “Hoch” bzw. ”1” oder “Niedrig” bzw. “0” sein können. Das hohe Spannungsniveau ist bevorzugt 5V oder 3,3V. Um physikalische Einflüsse wie Leitungsverluste einzubeziehen ist „Hoch“ zum Beispiel der Bereich 4 - 6V oder 2V - 4V und „Niedrig“ zum Beispiel 0V - 1 V. In dieser bevorzugten Ausprägung ist bevorzugt die Leitung bei einem hohen Signal frei und das Laden darf auf dieser Phase gestartet werden bzw. diese Phase des Anschlusspunkts für den angeschlossenen Verbraucher freigegeben werden. Da es sich um eine Logikschaltung handelt könnte das ganze System auch invertiert werden.
Bevorzugt sind alle Geräte mit dem Bus der HWR, bzw. mit einem Signalbus pro Phase, also 3 Signalbussen, einem pro Phase im Drehstromsystem, verbunden. Ist kein Pullup durch den Hauptcontroller MCC durchgeführt, sind alle Signalbusse auf dem logischen Wert 0. Erst mit dem Boot des Hauptcontroller MCC betätigt dieser den Pullup und der logische Wert geht auf 1. Nun können die Phasen freigeben werden.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist bevorzugt zumindest auf: Ein Hauptmodul, wobei das Hauptmodul ein Stromquellenverbindungselement zum Ankoppeln an eine Stromquelle, insbesondere einen 11 KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, und mindestens eine erste Anschlusseinrichtung und eine zweite Anschlusseinrichtung, bevorzugt drei, genau drei oder mindestens drei Anschlusseinrichtungen, wobei zumindest die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Anschluss zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs und die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Anschluss zum Anschließen eines weiteren Elektrofahrzeugs aufweist, wobei das Hauptmodul eine Ladestromausgabeschnittstelle zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle mehrere Phasen zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, wobei das Hauptmodul eine Daten- und/oder Signalschnittstelle zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Daten- und/oder Signalanschluss zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Ladestromeingang mit mehreren Phasen zur mehrphasigen Einkopplung des von dem Hauptmodul bereitstellbaren Ladestroms aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung eine erste Ladestromweiterleitungsschnittstelle zum Weiterleiten des Ladestroms an die zweite Anschlusseinrichtung aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Daten- und/oder Signalanschluss zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls aufweist wobei die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Ladestromeingang mit den Phasen zur mehrphasigen Einkopplung des von der ersten Anschlusseinrichtung weiterleitbaren Ladestroms aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung bevorzugt eine zweite Ladestromweiterleitungsschnittstelle zum Weiterleiten des Ladestroms an eine dritte Anschlusseinrichtung aufweist, wobei mehrere Datenleitungen, insbesondere genau zwei oder genau drei Datenleitungen, zum Verbinden der Daten- und/oder Signalschnittstelle des Hauptmoduls mit dem ersten Daten- und/oder Signalanschluss der ersten Anschlusseinrichtung und dem zweiten Daten- und/oder Signalanschluss der zweiten Anschlusseinrichtung vorgesehen sind, wobei die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung in Reihe mit den mehreren Datenleitungen verbunden sind, wobei das Hauptmodul und die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung über eine Analogleitung miteinander verbunden sind, das Hauptmodul eine Datenverarbeitungseinrichtung zum Daten- und/oder Signalaustausch mit der ersten Anschlusseinrichtung (10) und der zweiten Anschlusseinrichtung aufweist, die erste Anschlusseinrichtung eine erste Steuerungseinrichtung zumindest zur Bestätigung einer ersten Adresse aufweist, und die zweite Anschlusseinrichtung eine zweite Steuerungseinrichtung zumindest zur Bestätigung einer zweiten Adresse aufweist, wobei zumindest eine der Datenleitungen und bevorzugt mehrere oder alle Datenleitungen Bestandteil eines Datenbus, insbesondere eines Modbus, sind, wobei ein Bestätigungssignal oder Bestätigungsdaten zur Bestätigung der ersten Adresse und zur Bestätigung der zweiten Adresse zeitversetzt von der
Datenverarbeitungseinrichtung über die Datenleitung durch die erste Steuerungseinrichtung und/oder durch die zweite Steuerungseinrichtung bereitstellbar sind.
Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Adressierung mehrerer in Reihe geschalteter elektrischer Geräte, wobei das erste Gerät dieser Reihe ein Hauptmodul ist und daran in Reihe ein oder mehrere Geräte mit denselben Funktionen und/oder mehrere Geräte mit unterschiedlichen Funktionen angekoppelt sind, wobei die Geräte mittels zumindest einer Datenbusleitung und zumindest einer Analogleitung miteinander verbunden sind, das Hauptmodul verfügt über einen einzelnen GPIO Pin oder Init pin, jedes andere Gerät verfügt jeweils über einen Init-Eingang und Init- Ausgang zumindest umfassend die Schritte:
Durchführen eines Überprüfungsschritts zum Überprüfen, ob alle Geräte fertig hochgefahren sind, und Durchführung eines Adresszuweisungsschritts zum Bestimmen der Reihenfolge der Geräte in der Reihe und Zuweisung der Adressen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Überprüfungsschritt das Invertieren von Ein- und Ausgängen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird an den Eingängen eine Niveauveränderung, insbesondere ein Pull-Down, aktiviert und an den Ausgängen wird die Leitung aktiv auf ein erstes Signalniveau, insbesondere auf logisch 1 , gezogen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist zu Beginn des Überprüfungsschritts ein Eingang des einen Geräts mit dem Ausgang des vorangegangenen Geräts verbunden, bis auf das in der Reihe letzte Gerät sind sämtliche Init-Leitungen zu Beginn auf demselben ersten Signalniveau, insbesondere logisch 1.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der Eingang des letzten Geräts in der Reihe invertiert, wenn an diesem Gerät ein zweites Signalniveau bestimmt wird und das zweite Signalniveau propagiert durch die vorgeschalteten Geräte hindurch bis zum Hauptmodul, wobei das zweite Signalniveau vom ersten Signalniveau verschieden ist, wobei bevorzugt der Wert Signalniveaus des Eingangs des folgenden Geräts und der Wert des Signalniveaus des vorherigen Geräts aufgrund der Verbindung durch eine Analogleitung stets identisch sind und sowohl vorheriges und nachfolgendes Gerät den Wert lesen und ändern können.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung startet das Hauptmodul die Adresszuweisung, nachdem das zweite Signalniveau an dem GPIO Pin oder Init Pin des Hauptmoduls anliegt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung entsprechen am Ende des Überprüfungsschritts alle anliegenden Signalniveaus dem zweiten Signalniveau. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Adresszuweisungsschritt das Übermitteln einer ersten Adresse in Datenform über die Datenbusleitung an alle Geräte.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung setzte nach der Übermittlung der ersten Adresse das Hauptmodul bzw. der Hauptcontroller MCC seinen Init Pin auf das erste Signalniveau, insbesondere logisch 1, wobei aufgrund der Analogleitung nur das nächste Gerät, insbesondere die erste Steuereinrichtung der ersten Anschlusseinrichtung, das Signal, die erste Steuerungseinrichtung prüft dann, ob sie bereits eine Adresse zugewiesen bekommen hat, hat die erste Steuerungseinrichtung bisher keine Adresse zugewiesen bekommen, dann wird die zuletzt vom Hauptmodul übermittelte Adresse übernommen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung fragt das Hauptmodul, nachdem das erste Gerät die übermittelte Adresse übernommen hat, unter der zuvor zugewiesenen Adresse Grundinformationen ab, wobei die Grundinformationen z.B. die Seriennummer und den Typ des Geräts repräsentieren.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung setzt das Hauptmodul den Init Pin auf das zweite Signalniveau, insbesondere logisch 0, zurück und übermittelt eine neue Adresse, wenn die Abfrage der Grundinformationen gelingt, wobei alle Geräte die Adresse lesen und speichern.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung setzt das Hauptmodul anschließende den Init Pin erneut auf das erste Signalniveau, insbesondere auf logisch 1 , wobei das Signal wieder nur beim ersten Gerät ankommt, wobei das erste Gerät das Signal an das zweite Gerät weitergibt, da dem ersten Gerät bereits eine Adresse zugewiesen wurde.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung übernimmt das nächste Gerät in der Reihe die zuletzt übermittelte Adresse.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wiederholt das Hauptmodul diesen Ablauf bis beim Abfragen der Grundinformationen keine Antwort an das Hauptmodul übermittelt wird, wobei dies dann erfolgt, wenn alle Geräte initialisiert sind, eine neue Adresse von Hauptmodul übermittelt wurde, der Init Pin auf das erste Signalniveau geändert wurde und bis zum Ende der Reihe propagiert, an dem kein weiteres Gerät wartet um die Adresse zu übernehmen, wobei die Anfrage an einen nicht existierenden Knoten den Lese-Timeout überscheitet und die Adresszuweisung damit beendet wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können die Geräte aus der nachfolgend genannten Gruppe an Geräten ausgewählt sein: Lampe, LED, OLED, Verschlusssystem, Lautsprecher, Stromspeicher, Wärmepumpe, Straßenampel, Antenne, Ladestation zum Laden von Batterien, insbesondere der Batterien eines Elektrofahrzeugs.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann anstelle der ersten Anschlusseinrichtung und/oder der zweiten Anschlusseinrichtung eine Messeinrichtung ausgebildet sein oder wobei zusätzlich zur ersten Anschlusseinrichtung und/oder zweiten Anschlusseinrichtung eine Messeinrichtung ausgebildet sein kann oder wobei zwischen der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung eine Messeinrichtung ausgebildet ist oder wobei vor der ersten Anschlusseinrichtung und/oder nach der zweiten Anschlusseinrichtung und/oder zwischen der ersten und der zweiten Anschlusseinrichtung eine Messeinrichtung ausgebildet ist. Alle Geräte, d.h. die Anschlusseinrichtung/en und/oder Messeinrichtung/en sind dabei bevorzugt in Reihe geschaltet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Signalleitungen, insbesondere genau zwei oder genau drei Signalleitungen, zum Verbinden der Daten- und/oder Signalschnittstelle des Hauptmoduls mit dem ersten Daten- und/oder Signalanschluss der ersten Anschlusseinrichtung und dem zweiten Daten- und/oder Signalanschluss der zweiten Anschlusseinrichtung vorgesehen, wobei die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung in Reihe mit den mehreren Signalleitungen verbunden sind, wobei die Anzahl der Signalleitungen zumindest der Anzahl an Ladestrom führenden Phasen entspricht.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist jede Anschlusseinrichtung je Ladestrom führender Phase eine Niveauveränderungsschaltung zum Verändern eines auf einer der mehreren Signalleitungen anlegbaren Signalniveaus auf, wobei jeder Phase jeweils einer definierten Signalleitung zugeordnet ist, wobei die den einzelnen Phasen zugeordnete Signalleitungen voneinander verschiedene Signalleitungen sind.
Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung zum Adressieren von Geräten. Die Vorrichtung weist erfindungsgemäß zumindest auf: Ein Hauptmodul, und mindestens eine erstes Gerät und eine zweites Gerät, bevorzugt drei, genau drei oder mindestens drei in Reihe geschalteter Geräte, wobei zumindest das erste Gerät eine erste Funktionalität aufweist und das zweite Gerät eine zweite Funktionalität aufweist, wobei die erste Funktionalität und die zweite Funktionalität identisch sein können oder voneinander verschieden sein können, wobei das Hauptmodul eine Daten- und/oder Signalschnittstelle zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an das erste Gerät und/oder an das zweite Gerät und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von dem ersten Gerät und/oder dem zweiten Gerät aufweist, wobei das erste Gerät einen ersten Daten- und/oder Signalanschluss zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls aufweist, wobei das zweite Gerät einen zweiten Daten- und/oder Signalanschluss zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls aufweist, wobei mehrere Datenleitungen, insbesondere genau zwei oder genau drei Datenleitungen, zum Verbinden der Daten- und/oder Signalschnittstelle des Hauptmoduls mit dem ersten Daten- und/oder Signalanschluss des ersten Geräts und dem zweiten Daten- und/oder Signalanschluss des zweiten Geräts vorgesehen sind, wobei die das erste Gerät und das zweite Gerät in Reihe mit den mehreren Datenleitungen verbunden sind, wobei das Hauptmodul und das erste Gerät und das zweite Gerät über eine Analogleitung miteinander verbunden sind, das Hauptmodul eine Datenverarbeitungseinrichtung zum Daten- und/oder Signalaustausch mit dem ersten Gerät und dem zweiten Gerät aufweist, das erste Gerät eine erste Steuerungseinrichtung zumindest zur Bestätigung einer ersten Adresse aufweist, und das zweite Gerät eine zweite Steuerungseinrichtung zumindest zur Bestätigung einer zweiten Adresse aufweist, wobei zumindest eine der Datenleitungen und bevorzugt mehrere oder alle Datenleitungen Bestandteil eines Datenbus, insbesondere eines Modbus, sind, wobei ein Bestätigungssignal oder Bestätigungsdaten zur Bestätigung der ersten Adresse und zur Bestätigung der zweiten Adresse zeitversetzt von der
Datenverarbeitungseinrichtung über die Datenleitung durch die erste Steuerungseinrichtung und/oder durch die zweite Steuerungseinrichtung bereitstellbar sind. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das erste und/oder zweite Gerät jeweils ein elektrisches Gerät, insbesondere Batteriespeicher, Lampe, Wärmepumpe oder Lautsprecher. Alternativ kann das erste und/oder zweite Gerät eine Antenne oder Router oder Server oder Straßenampel sein.
Somit werden erfindungsgemäß nach abgeschlossener Synchronisierung den Knoten dynamisch Adressen zugewiesen werden.
Zu diesem Zweck wird ein Broadcast über den Kommunikationsbus gesendet. Dieser enthält die erste zu vergebende Adresse und wird von allen Knoten gelesen. Diese speichern die Adresse zunächst.
Anschließend setzt der Hauptcontroller MCC - als das erste Gerät in der Kette - seinen Init Pin auf logisch 1. Da die Init-Leitung kein Bus ist, bekommt nur der nächste Knoten das Signal, hier SCC1 - das zweite Gerät in der Kette -, der Ladecontroller im Startmodul.
Dieser prüft ob er bereits eine Adresse zugewiesen bekommen hat. Ist dies nicht der Fall wird die zuletzt durch einen Broadcast übermittelte Adresse übernommen.
Der Hauptkontroller MCC versucht nun unter der soeben zugewiesenen Adresse Grundinformationen abzufragen. Die Grundinformationen beinhalten insbesondere die Seriennummer und den Typ des Geräts.
Gelingt dies setzt er den Init Pin auf logisch 0 zurück und führt eine neue Runde aus, beginnend mit dem Broadcast.
Wieder wird die Adresse von allen Knoten gelesen und gespeichert.
Setzt der Hauptcontroller MCC nun den Init Pin erneut auf logisch 1 , kommt das Signal wieder nur bei SCC1 an. Da diesem aber inzwischen eine Adresse zugewiesen wurde, gibt er das Signal weiter und CRC1 - das dritte Gerät in der Kette - übernimmt die zuletzt übermittelte Adresse.
Bevorzugt wiederholt der Hauptcontroller MCC wiederholt diesen Algorithmus bis er beim Abfragen der Grundinformationen keine Antwort bekommt. Dies geschieht, wenn alle Knoten initialisiert sind, ein Broadcast gesendet, der Init Pin gezogen und/oder bis zum Ende der Kette propagiert, an dem kein weiterer Knoten wartet um die Adresse zu übernehmen. Die Anfrage an einen nicht existierenden Knoten überschreitet bevorzugt den Lese-Timeout, wodurch die Adresszuweisung beendet ist bzw. beendet wird.
Abschließend wird der Hauptcontroller MCC bevorzugt alle Knoten Initialisieren.
Im Falle des Vorhandenseins einer Messkapsel CRC wird bevorzugt die Connector-Id, die OCPP-ld und/oder die Systemzeit zur Zeit-Synchronisierung übertragen. Die Initialisierungsroutine ist somit abgeschlossen. Hauptcontroller MCC hat somit alle Geräte, deren Adresse, Grundinformationen und/oder Position in der Reihe für den Betrieb und/oder Algorithmus vorliegen.
Die Erfindung ist vorteilhaft, da sie eine Lösung dafür bietet, dass Geräte in einem Feldbus - wie Modbus - manuell mit einer Adresse versehen werden müssen, wobei zusätzlich die Position in der Reihe des Busses nicht bekannt ist, was für loT Anwendungen immer relevanter wird. Mit zwei zusätzlichen Leitungen für Reset (ebenfalls ein Bus) und Initialisierung (Kein Bus) neben der Busleitung wird erfindungsgemäß eine Adressierungsroutine ermöglicht. Durch den Reset werden alle im Bus verbundenen Geräte in den Initialisierungsmodus gebracht. Ein propagierendes Signal für die Initialisierung dient der Adressvergabe und gleichzeitig Erkennung der Position im Bus. Diese Lösung ist vorteilhaft, da kein manueller Aufwand (Konfiguration) nach der Installation nötig ist. Das erfindungsgemäße Bussystem konfiguriert sich selbst (Inkl. Erkennung aller angeschlossenen Geräte, Adressierung, Ermittlung Position in Reihe). Die Position in der Reihe wird dadurch bekannt, was z.B. die Zuordnung der Phasenverschaltung mit der Phasendrehung ermöglicht.
Ferner wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Computerprogrammprodukt zum Ausführen eines zuvor genannten Verfahrens gelöst.
Anstelle des Begriffs Hauptmodul kann alternativ auch der Begriff Startmodul verwendet werden.
Anstelle des Begriffs Anschlusseinrichtung kann alternativ auch der Begriff Erweiterungsmodul verwendet werden.
Der Begriff Lademodul kann das Hauptmodul oder eine Anschlusseinrichtung bezeichnen und alternativ als Station oder Ladestation bezeichnet sein.
Anstelle des Begriffs Datenverarbeitungseinrichtung kann alternativ auch der Begriff Hauptcontroller oder main charge controller oder MCC verwendet werden.
Anstelle des Begriffs Steuerungseinrichtung kann alternativ auch der Ladecontroller oder sub charge controller oder SCC verwendet werden.
Weiterhin beschreibt der Begriff Phasenkonfiguration bevorzugt wie die Phasen L1, L2, L3 am Eingang des Startmoduls nach n Drehungen am n-ten Erweiterungsmodul anliegen Der Begriff Ladesystem kann alternativ durch den Begriff „Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen“ ersetzt werden. Bevorzugt stellt dabei ein Ladesystem ein Microgrid aus einem Startmodul und beliebig vielen Erweiterungsmodulen dar.
Der Begriff Strombus beschreibt, dass der Stromeingang von einem Erweiterungsmodul direkt zum Stromausgang des Erweiterungsmoduls führt und somit alle Erweiterungsmodule und bevorzugt Geräten in der Kette bzw. im Ladesystem stets die volle Leistung des Anschlusses zur Verfügung haben.
Kommunikationssystem - Gesamtheit der Elektronik und Leitungen, in und durch die Geräte im Ladesystem miteinander kommunizieren können
Messeinrichtung - Gemeinsam für (MiD)-Stromzähler, Signierelektronik mit (MiD)- Stromzähler, Messkapsel CRC
Der Begriff Rückschale kann einen inneren Begrenzungsanteil bezeichnen.
Der Begriff Wandhalterplatte kann eine Wandbefestigungseinrichtung bezeichnen.
Der Begriff Einhängehaken kann einen Haken bezeichnen.
Die Erfindung bezieht sich besonders bevorzugt zumindest auf eine Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen, mindestens umfassend ein Hauptmodul, wobei das Hauptmodul ein Stromquellenverbindungselement zum Ankoppeln an eine Stromquelle, insbesondere einen 11 KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, und mindestens eine erste Anschlusseinrichtung und eine zweite Anschlusseinrichtung, bevorzugt drei, genau drei oder mindestens drei Anschlusseinrichtungen, wobei zumindest die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Anschluss zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs und die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Anschluss zum Anschließen eines weiteren Elektrofahrzeugs aufweist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Hauptmodul eine Datenverarbeitungseinrichtung zum Daten- und/oder Signalaustausch mit der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Hauptmodul eine Ladestromausgabeschnittstelle zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Ladestromausgabeschnittstelle mehrere Phasen zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Hauptmodul eine Daten- und/oder Signalschnittstelle zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Daten- und/oder Signalanschluss zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die erste Anschlusseinrichtung einen ersten Ladestromeingang mit mehreren Phasen zur mehrphasigen Einkopplung des von dem Hauptmodul bereitstellbaren Ladestroms auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die erste Anschlusseinrichtung eine erste Ladestromweiterleitungsschnittstelle zum Weiterleiten des Ladestroms an die zweite Anschlusseinrichtung auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Daten- und/oder Signalanschluss zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die zweite Anschlusseinrichtung einen zweiten Ladestromeingang mit den Phasen zur mehrphasigen Einkopplung des von der ersten Anschlusseinrichtung weiterleitbaren Ladestroms auf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die zweite Anschlusseinrichtung bevorzugt eine zweite Ladestromweiterleitungsschnittstelle zum Weiterleiten des Ladestroms an eine dritte Anschlusseinrichtung auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Hauptmodul und/oder die erste Anschlusseinrichtung und/oder die zweite Anschlusseinrichtung ein mehrteiliges Gehäuse auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, weist das mehrteilige Gehäuse zumindest auf: Eine Wandbefestigungseinrichtung, insbesondere Wandbefestigungsplatte, zur Ankopplung des mehrteiligen Gehäuses an eine Wand, und ein Komponentengehäuse zur Aufnahme elektrischer Komponenten, insbesondere ein Stromquellenverbindungselement zum Ankoppeln an eine Stromquelle eines Anschlusses zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs, einer Datenverarbeitungseinrichtung zum Daten- und/oder Signalaustausch, Ladestromausgabeschnittstelle zum Ausgeben des Ladestroms, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle mehrere Phasen zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, eine Daten- und/oder Signalschnittstelle zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das Komponentengehäuse und die Wandbefestigungseinrichtung lösbar miteinander verbindbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die erste Anschlusseinrichtung zur Ladestrombereitstellung an den ersten Anschluss eine erste Phasenkonfiguration auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die zweite Anschlusseinrichtung zur Ladestrombereitstellung an den zweiten Anschluss eine zweite Phasenkonfiguration auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die erste Phasenkonfiguration und die zweite Phasenkonfiguration dieselbe Anzahl an Phasen auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die zweite Phasenkonfiguration gegenüber der ersten Phasenkonfiguration gedreht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die erste Anschlusseinrichtung eine erste Schaltungseinrichtung auf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist durch die erste Schaltungseinrichtung zeitversetzt zumindest eine erste Schaltungskonfiguration, eine zweite Schaltungskonfiguration und eine dritte Schaltungskonfiguration einstellbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist gemäß der ersten Schaltungskonfiguration der ersten Schaltungseinrichtung der erste Anschluss von den Phasen, über die Ladestrom führbar ist, getrennt und/oder der erste Anschluss ist vom Ladestrom elektrisch getrennt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist gemäß der zweiten Schaltkonfiguration der ersten Schaltungseinrichtung der erste Anschluss mit genau einer Phase, über die Ladestrom führbar ist, verbunden und/oder wobei der erste Anschluss mit genau einer Ladestrom führenden Phase verbunden ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in der dritten Schaltkonfiguration der ersten Schaltungseinrichtung der erste Anschluss mit mehreren Phasen, über die Ladestrom führbar ist, verbunden und/oder wobei der erste Anschluss mit mehreren Ladestrom führenden Phasen, insbesondere zwei oder genau zwei oder drei oder genau drei oder allen Phasen, verbunden ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die zweite Anschlusseinrichtung eine zweite Schaltungseinrichtung auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist durch die zweite Schaltungseinrichtung zeitversetzt zumindest eine erste Schaltungskonfiguration, eine zweite Schaltungskonfiguration und eine dritte Schaltungskonfiguration einstellbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist gemäß der ersten Schaltungskonfiguration der zweiten Schaltungseinrichtung der zweite Anschluss von den Phasen, über die Ladestrom führbar ist, getrennt und/oder der zweite Anschluss ist vom Ladestrom elektrisch getrennt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist gemäß der zweiten Schaltkonfiguration der zweiten Schaltungseinrichtung der zweite Anschluss mit genau einer Phase, über die Ladestrom führbar ist, verbunden und/oder wobei der zweite Anschluss mit genau einer Ladestrom führenden Phase verbunden ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist gemäß der dritten Schaltkonfiguration der zweiten Schaltungseinrichtung der zweite Anschluss mit mehreren Phasen, insbesondere zwei oder drei oder allen Phasen, über die Ladestrom führbar ist, verbunden und/oder wobei der zweite Anschluss mit mehreren Ladestrom führenden Phasen, insbesondere zwei oder genau zwei oder drei genau drei oder allen Phasen, verbunden ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind mehrere Signalleitungen, insbesondere genau zwei oder genau drei Signalleitungen, zum Verbinden der Daten- und/oder Signalschnittstelle des Hauptmoduls mit dem ersten Daten- und/oder Signalanschluss der ersten Anschlusseinrichtung und dem zweiten Daten- und/oder Signalanschluss der zweiten Anschlusseinrichtung vorgesehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung in Reihe mit den mehreren Signalleitungen verbunden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entspricht die Anzahl der Signalleitungen zumindest der Anzahl an Ladestrom führenden Phasen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist jede Anschlusseinrichtung je Ladestrom führender Phase eine Niveauveränderungsschaltung zum Verändern eines auf einer der mehreren Signalleitungen anlegbaren Signalniveaus auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist jeder Phase jeweils mindestens einer definierten Signalleitung zugeordnet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die den einzelnen Phasen zugeordnete Signalleitungen voneinander verschiedene Signalleitungen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind mehrere Datenleitungen, insbesondere genau zwei oder genau drei Datenleitungen, zum Verbinden der Daten- und/oder Signalschnittstelle des Hauptmoduls mit dem ersten Daten- und/oder Signalanschluss der ersten Anschlusseinrichtung und dem zweiten Daten- und/oder Signalanschluss der zweiten Anschlusseinrichtung vorgesehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung in Reihe mit den mehreren Datenleitungen verbunden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das Hauptmodul und die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung über eine Analogleitung miteinander verbunden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Hauptmodul eine Datenverarbeitungseinrichtung zum Daten- und/oder Signalaustausch mit der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die erste Anschlusseinrichtung eine erste Steuerungseinrichtung zumindest zur Bestätigung einer ersten Adresse auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die zweite Anschlusseinrichtung eine zweite Steuerungseinrichtung zumindest zur Bestätigung einer zweiten Adresse auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zumindest eine der Datenleitungen und bevorzugt mehrere oder alle Datenleitungen Bestandteil eines Datenbus, insbesondere eines Modbus.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind ein Bestätigungssignal oder Bestätigungsdaten zur Bestätigung der ersten Adresse und zur Bestätigung der zweiten Adresse zeitversetzt von der Datenverarbeitungseinrichtung über die Datenleitung durch die erste Steuerungseinrichtung und/oder durch die zweite Steuerungseinrichtung bereitstellbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zwischen dem Hauptmodul und der ersten Anschlusseinrichtung und/oder zwischen der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung ein Hybridkabel vorgesehen oder angeordnet ist. Bevorzugt ist eine Ladestromausgabeschnittstelle und eine Daten- und/oder Signalschnittstelle des Hauptmoduls über das Hybridkabel mit dem ersten Daten- und/oder Signalanschluss und dem ersten Ladestromeingang der ersten Anschlusseinrichtung verbunden. Das Hybridkabel weist bevorzugt zumindest auf:
Einen ersten Verbindungsstecker, einen zweiten Verbindungsstecker, einen ersten Leitungsstrang, und einen zweiten Leitungsstrang. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der erste Verbindungsstecker zumindest auf: ein erstes Verbindungselement, wobei das erste Verbindungselement mit einer zum
Führen von Ladestrom ausgebildeten ersten Phase verbunden ist ein zweites Verbindungselement, wobei das zweite Verbindungselement mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten zweiten Phase verbunden ist ein drittes Verbindungselement, wobei das dritte Verbindungselement mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten dritten Phase verbunden ist zusätzlich oder optional ein viertes Verbindungselement, wobei das vierte
Verbindungselement mit einem Neutralleiter verbunden ist zusätzlich oder optional ein fünftes Verbindungselement, wobei das fünfte
Verbindungselement mit einem Schutzleiter verbunden ist, zusätzlich oder optional ein sechstes Verbindungselement, wobei das sechste
Verbindungselement mit einer ersten Signalleitung verbunden ist, zusätzlich oder optional ein siebtes Verbindungselement, wobei das siebte Verbindungselement mit einer zweiten Signalleitung verbunden ist, zusätzlich oder optional ein achtes Verbindungselement, wobei das achte Verbindungselement mit einer dritten Signalleitung verbunden ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der zweite Verbindungsstecker zumindest auf: ein erstes Verbindungselement, wobei das erste Verbindungselement mit der zum
Führen von Ladestrom ausgebildeten zweiten Phase verbunden ist ein zweites Verbindungselement, wobei das zweite Verbindungselement mit der zum
Führen von Ladestrom ausgebildeten dritten Phase verbunden ist ein drittes Verbindungselement, wobei das dritte Verbindungselement mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten ersten Phase verbunden ist zusätzlich oder optional ein viertes Verbindungselement, wobei das vierte Verbindungselement mit dem Neutralleiter verbunden ist zusätzlich oder optional ein fünftes Verbindungselement, wobei das fünfte Verbindungselement mit dem Schutzleiter verbunden ist, zusätzlich oder optional ein sechstes Verbindungselement, wobei das sechste Verbindungselement mit der zweiten Signalleitung verbunden ist, zusätzlich oder optional ein siebtes Verbindungselement, wobei das siebte Verbindungselement mit der dritten Signalleitung verbunden ist, zusätzlich oder optional ein achtes Verbindungselement, wobei das achte Verbindungselement mit der ersten Signalleitung verbunden ist, wobei das erste bis dritte, insbesondere erste bis achte Verbindungselement des ersten Verbindungssteckers in einer definierten ersten Konfiguration zueinander angeordnet sind, wobei das erste bis dritte, insbesondere erste bis achte Verbindungselement des zweiten Verbindungssteckers in einer definierten zweiten Konfiguration zueinander angeordnet sind, wobei die erste Konfiguration und die zweite Konfiguration identisch oder übereinstimmend sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die erste Phase zum Führen des Ladestroms, die zweite Phase zum Führen des Ladestroms, die dritte Phase zum Führen des Ladestroms und bevorzugt der Neutralleiter und bevorzugt der Schutzleiter Teil des ersten Leitungsstrangs.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zumindest die erste Signalleitung, die zweite Signalleitung und die dritte Signalleitung Teil des zweiten Leitungsstrangs.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Ladestromausgabeschnittstelle und die Daten- und/oder Signalschnittstelle des Hauptmoduls mit dem ersten Verbindungsstecker gekoppelt und wobei der erste Daten- und/oder Signalanschluss und der erste Ladestromeingang der ersten Anschlusseinrichtung mit dem zweiten Verbindungsstecker verbunden sind.
Fig. 1a zeigt schematisch die Drehung der Phasen von Lademodul zu Lademodul und die korrespondierende Drehung der HWR-Leitungen. Fig. 1b zeigt einen zum in Fig. 1a gezeigten Aufbau alternativen Aufbau, da die jeweiligen Phasen mit den jeweils zugeordneten HWR Leitungen z.B. jeweils in einem Kabel oder in einem gemeinsamen Kabel verlaufen können.
Das Bezugszeichen 10 kennzeichnet hierbei bevorzugt eine erste Anschlusseinrichtung. Die erste Anschlusseinrichtung 10 ist besonders bevorzugt zum einen zumindest über einen Schutzleiter 111 und einen Neutralleiter 109 mit einem Hauptmodul 22 (nicht gezeigt) verbunden. Weiterhin werden der ersten Anschlusseinrichtung 10 eine erste Phase 40 zusammen mit einer der ersten Phase 40 zugeordneten Hardware Redundancy Leitung 133 zugeführt. Ebenso wird der ersten Anschlusseinrichtung 10 eine zweite Phase 41 zusammen mit einer der zweiten Phase 40 zugeordneten Hardware Redundancy Leitung 134 zugeführt. Zusätzlich wird der ersten Anschlusseinrichtung 10 eine dritte Phase 42 zusammen mit einer der dritten Phase 42 zugeordneten Hardware Redundancy Leitung 135 zugeführt. Somit sind das Hauptmodul 22 und die erste Anschlusseinrichtung 10 auch über die Phasen 40, 41 , 42 und die HRW Leitungen 133, 134, 135 miteinander verbunden. Die der ersten Anschlusseinrichtung 10 zugeführten Phasen bilden somit eine erste Phasenkonfiguration aus. Die Phasen 40, 41 , 42 werden mit den zugehörigen Hardware Redundancy Leitung 133, 134, 135 an eine zweite Anschlusseinrichtung 11 weitergeführt, wobei in Folge einer Phasendrehung bzw. Phasenumkonfiguration die Phasenkonfiguration der zweiten Anschlusseinrichtung 11 von der Phasenkonfiguration der ersten Anschlusseinrichtung 10 verschieden ist. Die Phasen 40, 41 , 42 werden mit den zugehörigen Hardware Redundancy Leitung 133, 134, 135 von der zweiten Anschlusseinrichtung 11 an eine dritte Anschlusseinrichtung 12 weitergeführt, wobei in Folge einer Phasendrehung bzw. Phasenumkonfiguration die Phasenkonfiguration der dritten Anschlusseinrichtung 12 von der Phasenkonfiguration der zweiten Anschlusseinrichtung 11 verschieden ist. Die Phasenkonfiguration der vierten Anschlusseinrichtung 13 kann dann wieder der Phasenkonfiguration der ersten Anschlusseinrichtung 10 entsprechen.
Rein beispielhaft wird mittels der Figuren 2a-5b eine bevorzugt Möglichkeit des Aufbaus der HWR schematisch beschrieben und die zur Erklärung des Aufbaus und der Funktionalität relevanten Komponenten in abstrahierten Blockdiagrammen wiedergegeben.
Ein niedriges potential “0” überschreibt ein Hohes “1” auf “0” aber nie andersherum. Sobald eine “0”an einer Leitung anliegt, ist diese Leitung “0”, egal wie viele “1” Signale anliegen. Die bzgl. Fig. 1a und 1b beschriebenen erfindungsgemäßen Lösungen sind vorteilhaft, da üblicherweise Elektroautos nur auf Phase 1 ihres Steckers 1-phasig Laden. Insbesondere PHEV können nur einphasig Laden. Das führt dazu dass, wenn mehrere Elektroautos an einem Standort einphasig Laden, Phase 1 des Stromnetzes überproportional belastet wird, Stichwort "Schieflast". Dieses Problem soll vom Elektriker durch durchdachte Installation vermieden werden, wird aber in Realität ignoriert. Zusätzlich konnte bisher nur ein Auto zur gleichen Zeit Laden, weil sonst mehrere Autos auf einer Phase geladen hätten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird hingegen ein Ladesystem bereitgestellt, bei dem sich bevorzugt von Modul zu Modul die ladende Phase 1 jeweils um eine Phase dreht. Somit sind immer verschiedene EVs auf der globalen Phase 1/2/3 und nicht alle mit ihrer Phase 1 auf der globalen Phase 1. Diese Drehung wird bevorzugt passiv am Modulausgang vorgenommen, dies ist vorteilhaft, da dadurch auch fehlerhafte Verkabelungen verhindert werden. Weiterhin können aufgrund der vorliegenden Erfindung nun mehrere Autos an einem Ladesystem, insbesondere bestehend aus mehreren Modulen 22, 10, 11 , 12, einphasig laden, da die ladende Phase 1 rotiert. Ferner wird die Schieflast vermieden und das Stromnetz optimal belastet, da im einphasigen Betrieb mehrere Elektrofahrzeuge, insbesondere Autos bzw. PKWs, auf unterschiedlichen Phasen laden. Durch die Umsetzung im Lademodul wird kein Wissen oder Aufwand der Elektrofachkraft vorausgesetzt. Die Phasendrehung ist bevorzugt plug&play.
Fig. 2a zeigt ein erfindungsgemäßes Beispiel des Aufbaus einer HWR Phase 1 L1 , insbesondere mit einer Ladephase-L1-Niveauveränderungsschaltung.
Das Schaltsignal für das Relais, das den Ladestrom für L1/N freigibt, tritt beim “AND”-Gate in die HWR-Schaltung ein. Ist die HWR-Leitung frei, also “1”, gibt das “OR”-Gate ebenfalls “1”. Damit ist das “AND”-Gate auch “1” und das Signal wandert zum Relay and HWR- Ausgang L1/N.
Ist die HWR-Leitung blockiert, also “0”, ergibt das “OR”-Gate “0” und das “AND”-Gate bleibt ebenfalls “0” und das Relais schaltet nicht.
Nach dem erfolgreichen Schalten bleibt das “OR”-Gate durch den Feedback-Loop aus dem “AND”-Gate “1” permanent auf “1”. So wird verhindert, dass der Pulldown der HWR-Leitung durch das Schaltsignal das eigene Schaltsignal nachträglich blockiert und damit das Relais abschaltet. Fig. 2b zeigt noch schematischer, dass jede Anschlusseinrichtung 10, 11 , 12 als Niveauveränderungsschaltung eine Ladephase-L1-Niveauveränderungsschaltung 156 aufweisen kann. Die Ladephase-L1-Niveauveränderungsschaltung 156 weist bevorzugt ein „OR“-Gate 157, ein „AND“-Gate 158 und eine Feedbackschleife 159 auf. Das „OR“-Gate 157 ist bevorzugt signaltechnisch mit der der jeweiligen Phase 40, 41, 42 zugeordneten Signalleitung 133, 134, 135 verbunden ist und zum Ausgeben eines Signals in Abhängigkeit des angelegten Signalniveaus ausgebildet. Das „AND“-Gate 158 ist dabei bevorzugt eingangsseitig signaltechnisch mit dem Steuersignal (Aus 90) zum Ansteuern des Schalters 160 für L1/N der Steuerungseinrichtung 90, 91 der jeweiligen Anschlusseinrichtung 10, 11 , 12) und dem „OR“-Gate 157 verbunden ist und zum Ausgeben eines Signals in Abhängigkeit von Signalen des „OR“-Gates 157 und der Steuerungseinrichtung 90, 91 ausgebildet ist, wobei das Ausgangssignal des „AND“-Gates 158 über die Feedbackschleife 159 an das „OR“-Gate 157 übermittelbar ist, wobei durch das Ausgangssignal des „AND“-Gates 158 eine Aktivierung des Ladevorgangs bewirkbar ist, wobei das Signal, das eine Aktivierung des Ladevorgangs repräsentiert, zum Schalten eines Ladeschaltmittels 161, insbesondere eines Relais, zum elektrischen Verbinden der jeweiligen Ladephase L1 40, 41 , 42 mit dem Elektrofahrzeug 2, 3, 4 ausgebildet ist. Die Feedbackschleife 159 kann z.B. durch einen Schaltkreis oder als ein Logikgatter ausgebildet sein, wodurch das Ausgangssignal des „AND“-Gates 158 schneller zum Eingang des „OR“-Gates 157 leitbar ist als die Veränderung des anliegenden Signalniveaus der Signalleitung 133, 134, 135 bewirkbar ist.
Bevorzugt in Übereinstimmung mit der in Fig. 1a oder 1b gezeigten Ausführungsform kann neben den Ladestrom führenden Phasen 40, 41 , 42 auch ein Neutralleiter 109 und/oder bevorzugt ein Schutzleiter 111 vorgesehen sein, wobei die Ladephase-L1- Niveauveränderungsschaltung 156 ebenfalls zum zeitgleichen oder unmittelbar zeitgleichen Ankopplung des Neutralleiters 109 und der Ladephase L1 40, 41 , 42 zum Laden des Elektrofahrzeugs 2, 3, 4 ausgebildet ist.
Fig. 3a zeigt ein erfindungsgemäßes Beispiel des Aufbaus einer HWR Phase 2 L2 und 3 L3.
Das Schaltsignal für das Relay, das den Ladestrom für L2/L3 freigibt, tritt beim “AND”-Gate zusammen mit dem HWR-Ausgang L1/N in die HWR-Schaltung ein. Nur wenn HWR- Ausgang L1/N eine “1” darstellt, also das Relais für L1/N geschalten und damit die Stromverbindung zum Verbraucher L1/N bereits aufgebaut ist, kann das Schaltsignal für das Relais L2/L3 weiter propagieren. So wird die Anforderung “Kopplung HWR L2/L3 an HWR von L1/N” erfüllt.
Auf der anderen Seite müssen beide HWR-Leitungen L2 und L3 frei “1” sein, damit das “AND”-Gate eine “1” generiert und das “OR”-Gate ebenfalls. Nur dann kann das Abschließende “AND”-Gate ebenfalls eine “1” erzeugen und das Schaltsignal zum Relais L2 L3 durchlassen.
Ist eines der Logikwerte “HWR-Ausgang L1/N”, “HWR-Leitung L2”, “HWR-Leitung L3” auf “0”, kann das Signal nicht zum Relais propagieren und das Relais wird nicht geschalten. Nach dem erfolgreichen Schalten bleibt auch hier das “OR”-Gate durch den Feedback-Loop aus dem “AND”-Gate “1” permanent auf “1”. So wird verhindert, dass der Pulldown der HWR-Leitung durch das Schaltsignal das eigene Schaltsignal nachträglich blockiert und damit das Relais abschaltet.
Fig. 3b zeigt noch schematischer, dass die Ladephase-L2/L3-Niveauveränderungsschaltung 162 bevorzugt ein erstes „AND“-Gate 163 und ein zweites „AND“-Gate 164 und ein drittes „AND-Gate“ 165 und ein „OR“-Gate 166 und eine L2/L3-Feedbackschleife 167 aufweist. Der Eingang des ersten „AND“-Gates 163 ist bevorzugt signaltechnisch mit der der Ladephase L2 zugeordneten Signalleitung und der der Ladephase L3 zugeordneten Signalleitung verbunden. Der Eingang des „OR“-Gates 166 ist zum einen bevorzugt mit dem Ausgang des ersten „AND“-Gates 163 verbunden und zum anderen besonders bevorzugt zusätzlich mit der L2/L3-Feedbackschleife 167 verbunden. Der Eingang des zweiten „AND“-Gates 164 ist bevorzugt mit dem Ausgang des „OR“-Gates 166 und dem Ausgang des dritten „AND“- Gates 165 verbunden. Der Eingang des dritten „AND“-Gates 165 ist besonders bevorzugt signaltechnisch mit dem Steuersignal Aus 90 zum Ansteuern des Schalters 168 für L2/L3 der Steuerungseinrichtung 90, 91 der jeweiligen Anschlusseinrichtung 10, 11 , 12 und mit dem Ausgang des „AND“-Gates 158 der Ladephase L1 -Niveauveränderungsschaltung 156 verbunden. Der Ausgang des zweiten „AND“-Gates 164 ist mit dem Eingangs einer Schalteinrichtung 168 , der wiederum den Schalter 169 zum Ankoppeln der Ladephasen L2 und L3 zum Laden des Elektrofahrzeugs 2, 3, 4 schaltet, und über die L2/L3- Feedbackschleife 167 mit dem Eingang des „OR“-Gates 166 verbunden.
Die vorliegende Erfindung ist vorteilhaft, da aufgrund der Phasendrehung am Ladesystem bis zu drei Elektroautos gleichzeitig Laden können. Bevorzugt werden über einen Logikbus parallel zur Stromleitung mit einer Busleitung pro Phase die Steuerleitungen der Schaltrelais jedes Verbrauchers in der Kette miteinander gekoppelt. Zusätzlich wird bevorzugt das Freischalten von Phase 2 und 3 an Phase 1 gekoppelt. Es wird somit Physikalisch/Elektrisch (nicht softwareseitig) sichergestellt, dass nur ein Verbraucher pro Phase aktiv ist. Aufgrund des Logikbus kann parallel eine große Anzahl an Geräten angekoppelt sein. Die vorliegende Lösung ist viel sicherer als Software und komfortabel, da die Vorrichtung als Bus plug&play erweiterbar ist. Die Kopplung von Phase 2 und 3 an eine (aktive) Schaltung von Phase 1 garantiert, dass nur 1 oder 3 phasig geladen wird, (vermeidet Beschädigung der Verbraucher bei falscher Phasenbelegung)
Fig. 4a zeigt ein erfindungsgemäßes Beispiel eines Aufbaus eines Sicherheits Pullup durch MCC.
Der MCC kann im Zuge des Bootvorgangs aber auch danach die Hardware Redundanz HWR über einen Schalter auf ein logischen Wert von “1”, also auf “Hoch” ziehen. Dies wird erreicht, indem ein Schalter von einem Steuerungspin des MCC angesteuert wird, der dann bevorzugt alle im System vorhandenen HWR-Leitungen auf “Hoch“ bzw. “1” zieht. Der Schalter ist bevorzugt ein Transistor.
Fig. 4b zeigt noch schematischer, dass bzgl. der Hardware Redundancy Leitungen 133, 134, 135 von einer Steuerungseinrichtung 176 des Hauptmoduls 22 ein Schalter 177 zum Verändern des Potentialniveaus, insbesondere zum Anheben des Potentialniveaus auf das Niveau „1“, ansteuerbar ist.
Fig. 5a zeigt ein erfindungsgemäßes Beispiel eines Aufbaus eines Pulldown durch ein Relay Schaltsignal.
Sobald der SCC das Signal zum Schließen des Relais in Richtung HWR schickt wird parallel der Pulldown ausgelöst. Dieser zieht die zur jeweiligen Phase gehörige HWR-Leitung auf “0”. An der zugehörigen Phase dieser HWR-Leitung kann nun kein anderes Gerät sein Relais aktivieren.
Fig. 5b zeigt schematisch und am Beispiel einer Steuerungseinrichtung 90 einer Anschlusseinrichtung 10 (nicht gezeigt), dass die Steuerungseinrichtung 90 die Betätigung eines Schalters 160, 170, 171 veranlassen kann, wobei bevorzugt für jede Leitung 133, 134, 135 jeweils ein Schalter 350 vorgesehen ist. Der jeweilige Schalter bewirkt durch das Schließen einer Verbindung, dass das Signalniveau verändert, insbesondere gesenkt wird, bevorzugt auf „0“ gesenkt, wird.
Ein rein exemplarisches Beispiel eines Ablaufplans der HWR ist im Nachfolgenden gezeigt:
Generelles Starten eines Ladevorgangs / Freigabe einer Phase L1/N: 1) Die HWR ist durch den Pullup Hoch “1”
2) Normaler Fall: Der SCC gibt das Signal zum Schalten der Phase und deren HWR Signalbus hat den Logikwert 1 , ist also von keinem anderen Anschluss in Verwendung: a) SCC gibt Signal zum Schalten des Relais b) Signal geht in “AND” Part der HWR c) Da im “AND”-Gate jeder Input “1” geht das Signal durch die HWR und das Relais wird geschalten / Anschluss zum Verbraucher / Ladestrom wird freigegeben d) Ein Pulldown setzt den Signalbus der HWR dieser Phase auf low “0” e) Da das tatsächliche Signal nach der HWR wieder in das “OR”-Gate als Input zurückgeht, bleibt der Logikwert der HWR des aktiven Moduls hinter dem “OR” weiterhin “1” f) Relay dieses Moduls bleibt geschalten g) Da der Signalbus der HWR dieser Phase nun auf Logikwert “0” steht, kann kein anderes Schaltsignal eines anderen Anschlusses / Lademoduls dieser Phase mehr zu seinem Relais propagieren, da das “AND”-Gate dies blockiert
Fehlerfall: Request trotz blockiert
1) Die HWR war durch den Pullup Hoch “1”.
2) Ein anderes Gerät verwendet bereits die Phase und hat den Signalbus auf den Logikwert “0” gesetzt a) Controller gibt Signal zum Schalten des Relais b) Signal geht in “AND”-Gate der HWR c) Da der Eingangswert aus dem Signalbus der HWR “0” ist, kommt das Signal kommt nicht aus HWR d) Relais wird nicht geschalten
Fehlerfall: MCC kein Pullup
1) Die HWR bzw jeder Signalbus wurde nie durch den Pullup auf Hoch “1” gesetzt, ist also low “0”. a) Controller gibt Signal zum Schalten des Relais b) Signal geht in “AND”-Gate der HWR c) Da der Eingangswert aus dem Signalbus der HWR “0” ist, kommt das Signal kommt nicht aus HWR d) Relais wird nicht geschalten
Normaler Fall L2/L3:
1) Die HWR ist durch den Pullup Hoch “1”
2) Normaler Fall: Der SCC hat seine Phase L1 und N erfolgreich geschalten
3) Der SCC gibt das Signal zum Schalten der Phasen L2 und L3 und deren HWR Signalbusse haben jeweils den Logikwert “1”, sind also von keinem anderen Anschluss in Verwendung a) SCC gibt Signal zum Schalten des Relais b) Signal geht in “AND” Part der HWR c) Da in beiden “AND”-Gates jeder Input “1” geht das Signal durch die HWR und das Relais wird geschalten / Anschluss zum Verbraucher / Ladestrom wird freigegeben d) Ein Pulldown setzt den Signalbus der HWR der Phasen 2 und 3 auf low “0” e) Da der tatsächliche Signal nach der HWR wieder in das “OR”-Gate als Input zurückgeht, bleibt der Logikwert der HWR des aktiven Moduls hinter dem “OR” weiterhin “1” f) Relais dieses Moduls bleibt geschalten g) Da der Signalbus der HWR dieser Phase nun auf Logikwert “0” steht, kann kein anderes Schaltsignal eines anderen Anschlusses / Lademoduls dieser Phase mehr zu seinem Relay propagieren, da das “AND”-Gate dies blockiert
Fehlerfall L2/L3, L1/N nicht geschalten:
1) Die HWR ist durch den Pullup Hoch “1”
2) Fehler Fall: Der SCC konnte seine Phase L1 und N nicht erfolgreich schalten
3) Der SCC gibt das Signal zum Schalten der Phasen L2 und L3 und deren HWR Signalbusse haben jeweils den Logikwert “1”, sind also von keinem anderen Anschluss in Verwendung a) SCC gibt signal zum Schalten des Relais b) Signal geht in “AND” Part der HWR c) Da in einem der beiden “AND”-Gates, in dem das Signal mit dem HWR Resultat von L1/N zusammen in ein “AND”-Gate gehen, nur ein Input “1” ist geht das Signal nicht durch die HWR und das Relais wird nichtgeschalten / Anschluss zum Verbraucher / Ladestrom wird nicht freigegeben d) Ein Pulldown setzt den Signalbus der HWR der Phasen 2 und 3 trotzdem auf low “0” e) Da der Signalbus der HWR dieser Phasen nun auf Logikwert “0” steht, kann kein anderes Schaltsignal eines anderen Anschlusses / Lademoduls dieser Phasen mehr zu seinem Relais propagieren, da das “AND”-Gate dies blockiert
Fehlerfall L2/L3, L2 oder L3 blockiert:
1) Die HWR ist durch den Pullup Hoch “1”
2) Normaler Fall: Der SCC hat seine Phase L1 und N erfolgreich geschalten
3) Fehlerfall: Der SCC gibt das Signal zum Schaltender Phasen L2 und L3 und einer oder beide der jeweiligen HWR Signalbusse hat den Logikwert “0”, sind also von keinem anderen Anschluss in Verwendung a) SCC gibt Signal zum Schalten des Relays b) Signal geht in “AND” Part der HWR c) Da in einem der beiden “AND”-Gates, in dem die Signale der HWR Signalbusse von Phase 2 und Phase 3 zusammen in ein “AND”-Gate gehen, mindestens einen Input “0” hat, geht das Signal nicht durch die HWR und das Relais wird nciht geschalten / Anschluss zum Verbraucher / Ladestrom wird nicht freigegeben d) Ein Pulldown setzt den Signalbus der HWR der Phasen 2 und 3 auf low “0” e) Da der tatsächliche Signal nach der HWR wieder in das “OR”-Gate als Input zurückgeht, bleibt der Logikwert der HWR des aktiven Moduls hinter dem “OR” weiterhin “1” f) Da der Signalbus der HWR dieser Phasen nun auf Logikwert “0” steht, kann kein anderes Schaltsignal eines anderen Anschlusses / Lademoduls dieser Phasen mehr zu seinem Relais propagieren, da das “AND”-Gate dies blockiert
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachdem alle Lademodule installiert sind der Strom vom Installateur freigeschalten. Der MCC führt dann einen Bootvorgang durch. Im Bootvorgang fährt der MCC hoch und bevorzugt wird eine Internetverbindunghergestellt. Sollte ein Abrechnungs/OCPP-backend konfiguriert sein, wird die Verbindung dazu bevorzugt aufgebaut. Hierüber erhält der MCC über die Boot-Notification nach der Initialisierung auch die Systemzeit zur Synchronisation.
Abschließend wird die Kommunikationsschnittstelle initialisiert und die Initialisierungsroutine beginnt.
Die Initialisierungsroutine ist vorteilhaft, da das Kommunikationssystem ein Kommunikationsbus, genauer Modbus, keine automatische Zuteilung der Geräteadressen unterstützt. Erfindungsgemäß wird eine unterstützende Schaltung bereitgestellt, die es ermöglicht, dass die Geräte vom MCC eine Adresse erhalten. So kann ein weiteres Lademodul, oder ein beliebiges anderes Gerät mit dieser Schaltung und zugehöriger Software, insbesondere Plug&Play in die Kette bzw. Reihe geschalten werden und es benötigt bevorzugt keine weitere Konfiguration bei oder vor der Inbetriebnahme, insbesondere da die Geräte bevorzugt im Microgrid ihre Adressen erhalten. In der Initialisierungsroutine wird bevorzugt ebenfalls die physikalische Position im System ermittelt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung eine globale Reset-Line auf. Der Hauptcontroller MCC kann den Reset betätigen, um alle angeschlossenen Geräte neu zu starten und in ihren Initialisierungsmodus zu bringen. Diese ist bevorzugt als Signal-Bus konfiguriert und verläuft bevorzugt in der Daten- und/oder Signalleitung. Der Reset betrifft also immer alle Geräte im Bus. Diese sind bevorzugt alle Subcontroller SCC, Messkapseln und/oder Signierelektroniken (soweit vorhanden).
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung eine analoge Initialisierung-Leitung (”lnit-Leitung”) auf, um die Initialisierung durchzuführen. Diese Initialisierung-Leitung verläuft in der Daten- und/oder Signalleitung von Initialisierungs Ausgangspin lnit_out des vorherigen zum Initialisierungs Eingangspin Initjn des folgenden Geräts (bzw. Anschlusseinrichtung).
Sobald das erfindungsgemäße System bzw. Vorrichtung mit Strom versorgt wird, fahren die Teilnehmer des Kommunikationsbusses (Knoten) unterschiedlich schnell hoch, abhängig von dem jeweiligen Controller.
Zu diesem Zweck wird eine Analogleitung - 1 nit-Leitung - verwendet, welche bevorzugt immer zwei aufeinander folgende Knoten im Bus miteinander verbindet; beispielsweise den Hauptcontroller MCC mit dem ersten Subcontroller.
Dabei ist zu beachten, dass es sich bei dieser Leitung bevorzugt um keinen Bus handelt. Eine physikalische bzw. spatiale Reihenfolge wäre in diesem Fall nicht ermittelbar, da sich die Knoten eines Busses nicht unterscheiden.
Die Grundidee der Synchronisierung ist, dass der Hauptcontroller die Adresszuweisung erst startet, nachdem alle Knoten fertig hochgefahren und bereit sind.
Der Hauptcontroller verfügt bevorzugt über einen einzelnen GPIO Pin oder Init-Pin, jeder andere Knoten bevorzugt über zwei, einen Init-Eingang und Init-Ausgang. Der Init-Eingang ist dabei definiert als der Pin welcher in der Kette der Knoten dem Hauptcontroller MCC zugewandt ist (vgl. Fig. 6).
Fig. 6a zeigt ein Diagramm, dem zu entnehmen ist, dass sich SCC und CRC Knoten bevorzugt abwechseln, besonders bevorzugt beginnend mit einem SCC.
Die Ein- und Ausgänge werden zum Zweck der initialen Synchronisierung bevorzugt invertiert initialisiert, das heißt Eingänge werden als Ausgänge initialisiert und umgekehrt. Dabei wird an den Eingängen bevorzugt ein Pull-Down aktiviert bzw. eine Signalniveauveränderung bewirkt, an den Ausgängen die Leitung aktiv auf logisch 1 gezogen.
Da ein Eingang des einen Knoten mit dem Ausgang des nächsten verbunden ist, sind sämtliche Init-Leitungen zu Beginn logisch 1.
Die Ausnahme bildet der letzte Knoten, dessen als Eingang definierter Ausgang mit nichts verbunden ist und die Leitung durch den Pull-Down auf logisch 0 gezogen wird
Die Knoten haben teilweise Prozesse welche sie durchführen bevor sie die Eingänge evaluieren.
Sobald am Eingang logisch 0 ermittelt wird, schaltet der jeweilige Knoten seinen Aus- und Eingang wieder um. Dies führt dazu, dass beide Knoten der I nit-Leitung als Eingänge mit Pull-Down definiert sind, die Leitung ist somit logisch 0.
Auf diese Weise propagiert die Information über den Bereitzustand der Controller Knoten für Knoten in Richtung Hauptcontroller. Sobald dieser logisch 0 liest, ist die Synchronisierung abgeschlossen und die Adresszuweisung beginnt.
Fig. 6b zeigt schematisch, dass die Steuerungseinrichtung 177 des Hauptmoduls 22 bevorzugt über einen Init Pin 190 und/oder einen GPIO Pin 191 verfügt. In Signalverbindung mit der Steuerungseinrichtung 177 steht bevorzugt ein Init Eingang 192 welcher einer Steuerungseinrichtung 90, insbesondere einer ersten Anschlusseinrichtung 10, zugeordnet ist oder welcher Bestandteil der Steuerungseinrichtung 90 ist. Der Steuerungseinrichtung 90 ist bevorzugt eine Init Ausgang 193 zugeordnet oder der Init Ausgang 193 ist Bestandteil der Steuerungseinrichtung 90. Der Init Ausgang 193 steht bevorzugt in Signalverbindung mit einem Init Eingang 192, welcher bevorzugt einerweiteren Einrichtung 150, 152, insbesondere einem Stromzähler 150 oder einer Messeinrichtung 152 bzw. einem CRC, zugeordnet ist oder Bestandteil davon ist. Der weiteren Einrichtung 150, 152 ist bevorzugt ein Init Ausgang 193 zugeordnet oder die weiter Einrichtung 150, 152 weist bevorzugt einen Init Ausgang 193 auf.
Der Init Ausgang 193 steht bevorzugt in Signalverbindung mit einem Init Eingang 192, welcher bevorzugt einer weiteren Steuerungseinrichtung 91, insbesondere einer weiteren Anschlusseinrichtung 11, zugeordnet ist oder Bestandteil davon ist. Der weiteren Steuerungseinrichtung 91 ist bevorzugt ein Init Ausgang 193 zugeordnet oder die weiter Steuerungseinrichtung 91 weist bevorzugt einen Init Ausgang 193 auf.
Der Init Ausgang 193 steht bevorzugt in Signalverbindung mit einem Init Eingang 192, welcher bevorzugt einer weiteren Einrichtung 150, 152, insbesondere einem Stromzähler 150 oder einer Messeinrichtung 152 bzw. einem CRC, zugeordnet ist oder Bestandteil davon ist. Der weitere Einrichtung 150, 152 ist bevorzugt ein Init Ausgang 193 zugeordnet oder die weiter Einrichtung 150, 152 weist bevorzugt einen Init Ausgang 193 auf.
Ein Beispielverlauf beim Systemstart ist Fig. 7 zu entnehmen.
Die Messkapsel CRC muss zu Beginn des Boot-Vorgangs bereits ihren Init-Eingang als Ausgang definieren und aktiv auf logisch 1 ziehen.
Dies ist nötig, da andernfalls die dazwischen geschalteten Subchargecontroller SCCs durch ihren Pull-Down logisch 0 lesen würden und diese weiter propagieren würden. Da der Hauptcontroller MCC mit einem Subcontroller SCC verbunden ist, würde dieser sofort mit der Adressverteilung anfangen, wobei potentiell CRCs noch nicht fertig hochgefahren sind.
Fig 8 zeigt schematisch ein Beispiel einer Logik für SCCs und CRCs inklusive Adresszuweisung.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung haben Knoten im hier beschriebenen System-Bus bevorzugt keine vordefinierten oder festgelegten Adressen.
Fig. 9a zeigt ein erstes Beispiel eines erfindungsgemäßen Hybridkabels 100. Das erfindungsgemäße Hybridkabel 100 beispielsweise zur Verbindung zweier Einrichtungen verwendet werden, insbesondere eines Hauptmoduls 22 mit einer Anschlusseinrichtung 10 und/oder einer Anschlusseinrichtung 10 mit einerweiteren Anschlusseinrichtung 11.
Das in Fig. 9a gezeigte Hybridkabel 100 weist zumindest auf: Einen ersten Verbindungsstecker 101 , einen zweiten Verbindungsstecker 102, einen ersten Leitungsstrang 103, und einen zweiten Leitungsstrang 104. Der erste Verbindungsstecker 101 weist bevorzugt zumindest auf: Ein erstes Verbindungselement 105, wobei das erste Verbindungselement 105 mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten ersten Phase
40 verbunden ist, in zweites Verbindungselement 106, wobei das zweite Verbindungselement 106 mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten zweiten Phase
41 verbunden ist, ein drittes Verbindungselement 107, wobei das dritte Verbindungselement 107 mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten dritten Phase 42 verbunden ist, ein viertes Verbindungselement 108, wobei das vierte Verbindungselement 108 mit einem Neutralleiter 109 verbunden ist, ein fünftes Verbindungselement 110, wobei das fünfte Verbindungselement 110 mit einem Schutzleiter 111 verbunden ist, ein sechstes Verbindungselement 112, wobei das sechste Verbindungselement 112 mit einer ersten Signalleitung 233 verbunden ist, ein siebtes Verbindungselement 114, wobei das siebte Verbindungselement 114 mit einer zweiten Signalleitung 234 verbunden ist, ein achtes Verbindungselement 116, wobei das achte Verbindungselement 116 mit einer dritten Signalleitung 235 verbunden ist, wobei der zweite Verbindungsstecker 102 zumindest aufweist: Ein erstes Verbindungselement 118, wobei das erste Verbindungselement 118 mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten zweiten Phase 41 verbunden ist, ein zweites Verbindungselement 119, wobei das zweite Verbindungselement 119 mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten dritten Phase 42 verbunden ist, ein drittes
Verbindungselement 120, wobei das dritte Verbindungselement 120 mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten ersten Phase 40 verbunden ist, ein viertes Verbindungselement 121 , wobei das vierte Verbindungselement 121 mit dem Neutralleiter 109 verbunden ist, ein fünftes Verbindungselement 122, wobei das fünfte Verbindungselement 122 mit dem Schutzleiter 111 verbunden ist, ein sechstes Verbindungselement 123, wobei das sechste Verbindungselement 123 mit der zweiten Signalleitung 234 verbunden ist, ein siebtes Verbindungselement 124, wobei das siebte Verbindungselement 124 mit der dritten Signalleitung 235 verbunden ist, ein achtes Verbindungselement 125, wobei das achte Verbindungselement 125 mit der ersten Signalleitung 233 verbunden ist, wobei das erste bis achte Verbindungselement 105, 106, 107, 108, 110, 112, 114, 116 des ersten Verbindungssteckers 101 in einer definierten ersten Konfiguration zueinander angeordnet sind. Das erste bis achte Verbindungselement 118, 119, 120, 121 , 122, 123, 124, 125 des zweiten Verbindungssteckers 102 sind bevorzugt in einer definierten zweiten Konfiguration zueinander angeordnet. Die erste Konfiguration und die zweite Konfiguration sind bevorzugt identisch oder übereinstimmend. Die erste Phase 40 zum Führen des Ladestroms, die zweite Phase 41 zum Führen des Ladestroms, die dritte Phase 42 zum Führen des Ladestroms und der Neutralleiter 109 und der Schutzleiter 111 sind bevorzugt Teil des ersten Leitungsstrangs 103. Zumindest die erste HWR Signal- und/oder Datenverbindung 133, die zweite HWR Signal- und/oder Datenverbindung 134 und die dritte HWR Signal- und/oder Datenverbindung 135 sind Teil des zweiten Leitungsstrangs 104.
Der zweite Leitungsstrang 104 weist einerseits einen ersten Verbindungsstecker 200 und andererseits einen zweiten Verbindungsstecker 201 auf. Der erste Verbindungsstecker 200 weist ein erstes Verbindungselement 205, welches mit einer ersten Signal- und/oder Datenverbindung 225 verbunden ist, auf. Ferner weist der erste Verbindungsstecker 200 ein zweites Verbindungselement 206 auf, welches mit einer zweiten Signal- und/oder Datenverbindung 226 verbunden ist. Ferner weist der erste Verbindungsstecker 200 ein drittes Verbindungselement 207 auf, welches mit einer ersten HWR Signal- und/oder Datenverbindung 133 verbunden ist. Ferner weist der erste Verbindungsstecker 200 ein viertes Verbindungselement 208 auf, welches mit einer zweiten HWR Signal- und/oder Datenverbindung 134 verbunden ist. Ferner weist der erste Verbindungsstecker 200 ein fünftes Verbindungselement 209 auf, welches mit einer dritten HWR Signal- und/oder Datenverbindung 135 verbunden ist. Der zweite Verbindungsstecker 201 weist ein erstes Verbindungselement 215, welches mit einer ersten Signal- und/oder Datenverbindung 225 verbunden ist, auf. Ferner weist der erste Verbindungsstecker 200 ein zweites Verbindungselement 226 auf, welches mit einer zweiten Signal- und/oder Datenverbindung 226 verbunden ist. Ferner weist der erste Verbindungsstecker 200 ein drittes Verbindungselement 227 auf, welches mit einer ersten HWR Signal- und/oder Datenverbindung 133 verbunden ist. Ferner weist der erste Verbindungsstecker 200 ein viertes Verbindungselement 228 auf, welches mit einer zweiten HWR Signal- und/oder Datenverbindung 134 verbunden ist. Ferner weist der erste Verbindungsstecker 200 ein fünftes Verbindungselement 229 auf, welches mit einer dritten HWR Signal- und/oder Datenverbindung 135 verbunden ist. Die Bezugszeichen 196-199 kennzeichnen Ummantelungen, die innerhalb des ersten Leitungsstrangs 103 vorgesehen sein können.
Das in Fig. 9b gezeigte Hybridkabel 100 weist zumindest auf: Einen ersten Verbindungsstecker 101 , einen zweiten Verbindungsstecker 102, einen ersten Leitungsstrang 103, und einen zweiten Leitungsstrang 104. Der erste Verbindungsstecker 101 weist bevorzugt zumindest auf: Ein erstes Verbindungselement 105, wobei das erste Verbindungselement 105 mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten ersten Phase
40 verbunden ist, in zweites Verbindungselement 106, wobei das zweite Verbindungselement 106 mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten zweiten Phase
41 verbunden ist, ein drittes Verbindungselement 107, wobei das dritte Verbindungselement 107 mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten dritten Phase 42 verbunden ist, ein viertes Verbindungselement 108, wobei das vierte Verbindungselement 108 mit einem Neutralleiter 109 verbunden ist, ein fünftes Verbindungselement 110, wobei das fünfte Verbindungselement 110 mit einem Schutzleiter 111 verbunden ist, ein sechstes Verbindungselement 112, wobei das sechste Verbindungselement 112 mit einer ersten Signalleitung 233 verbunden ist, ein siebtes Verbindungselement 114, wobei das siebte Verbindungselement 114 mit einer zweiten Signalleitung 234 verbunden ist, ein achtes Verbindungselement 116, wobei das achte Verbindungselement 116 mit einer dritten Signalleitung 235 verbunden ist, wobei der zweite Verbindungsstecker 102 zumindest aufweist: Ein erstes Verbindungselement 118, wobei das erste Verbindungselement 118 mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten zweiten Phase 41 verbunden ist, ein zweites Verbindungselement 119, wobei das zweite Verbindungselement 119 mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten dritten Phase 42 verbunden ist, ein drittes Verbindungselement 120, wobei das dritte Verbindungselement 120 mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten ersten Phase 40 verbunden ist, ein viertes Verbindungselement 121 , wobei das vierte Verbindungselement 121 mit dem Neutralleiter 109 verbunden ist, ein fünftes Verbindungselement 122, wobei das fünfte Verbindungselement 122 mit dem Schutzleiter 111 verbunden ist, ein sechstes Verbindungselement 123, wobei das sechste Verbindungselement 123 mit der zweiten Signalleitung 234 verbunden ist, ein siebtes Verbindungselement 124, wobei das siebte Verbindungselement 124 mit der dritten Signalleitung 235 verbunden ist, ein achtes Verbindungselement 125, wobei das achte Verbindungselement 125 mit der ersten Signalleitung 233 verbunden ist, wobei das erste bis achte Verbindungselement 105, 106, 107, 108, 110, 112, 114, 116 des ersten Verbindungssteckers 101 in einer definierten ersten Konfiguration zueinander angeordnet sind. Das erste bis achte Verbindungselement 118, 119, 120, 121 , 122, 123, 124, 125 des zweiten Verbindungssteckers 102 sind bevorzugt in einer definierten zweiten Konfiguration zueinander angeordnet. Die erste Konfiguration und die zweite Konfiguration sind bevorzugt identisch oder übereinstimmend. Die erste Phase 40 zum Führen des Ladestroms, die zweite Phase 41 zum Führen des Ladestroms, die dritte Phase 42 zum Führen des Ladestroms, der Neutralleiter 109 und/oder der Schutzleiter 111 , die erste HWR Signal- und/oder Datenverbindung 133, die zweite HWR Signal- und/oder Datenverbindung 134 und/oder die dritte HWR Signal- und/oder Datenverbindung 135 sind bevorzugt Teil des ersten Leitungsstrangs 103.
Die in den Fig. 9a und 9b gezeigten erfindungsgemäßen Hybridkabel 100 sind vorteilhaft, da in der Praxis Elektriker beim Installieren von Ladesystem häufig Fehler unterlaufen, welche aufgrund des erfindungsgemäßen Hybridkabels 100 ausgeschlossen werden. Insbesondere Signal/Busverkabelung brauchen viel Know-How / Zeit / Konzentration. Das erfindungsgemäße Zusammenlegen von Strom- und Datenleitung in einer Leitung reduziert den Arbeits- und Know-Howbedarf. Ferner ist das erfindungsgemäße Hybridkabel bevorzugt mit einfachen Steckverbindern versehen und/oder mechanisch so auslegen, dass die Datenleitung und Stecker, die zur Stromleitung gehört, nur richtig angesteckt werden kann.
Mit Power und Daten in einer Leitung mit einfachen Steckverbindern werden somit auf vorteilhafte Fehler vermieden, da für jede Stromleitung genau die richtige Daten/Busleitung verbunden wird. Fehlbelegung durch den Elektriker wird ausgeschlossen, Phasen können nicht vertauscht werden und Datenleitungen können nicht vergessen werden. Ferner wird der manueller Aufwand reduziert, wodurch eine Fachkraft deutlich effektiver Arbeiten kann (Schnellere Installation durch Standardisierung).
Fig. 10 zeigt schematisch ein Beispiel der vorliegenden Erfindung. Gemäß dieser Darstellung ist ein Stromanschluss 18 vorgesehen, wobei über ein Stromquellenverbindungselement 16, insbesondere ein Kabel, der Stromquellenanschluss 18 mit einem Hauptmodul 22 bzw. einem Startmodul 22 verbunden ist. Das Hauptmodul 22 ist über eine oder mehrere Daten- und/oder Signal und/oder Energieverbindung/en mit einer Erweiterungseinrichtung 10 bzw. einer Anschlusseinrichtung 10 verbunden. Die Daten- und/oder Signal und/oder Energieverbindung/en ist hierbei bevorzugt ein hierin beschriebenes Hybridkabel 100. Die Anschlusseinrichtung 10 ist bevorzugt über zumindest eine oder mehrere Daten- und/oder Signal und/oder Energieverbindung/en mit einer weiteren Anschlusseinrichtung 11 bzw. weiterer Erweiterungseinrichtung verbunden. Am Hauptmodul 22, an der ersten Anschlusseinrichtung 10 und an der weiteren Anschlusseinrichtung 11 ist bevorzugt jeweils mindestens oder genau ein Elektrofahrzeug 2, 3, 4, insbesondere ein Elektroauto oder ein Elektromotorrad oder ein Elektro-LKW, mittels einem Ladeelement 32, wie z.B. einem Ladekabel, anschließbar.
Das Bezugszeichnen 300 kennzeichnet ein optionales Netzwerk, insbesondere ein optionales LAN oder ein optionales lokales Netzwerk. Das optionale Netzwerk 300 ist bevorzugt mit dem Hauptmodul 22 gekoppelt und die Anschlusseinrichtung/en 10, 11 sind bevorzugt derart konfiguriert, dass sie über das Hauptmodul 22 mit dem Netzwerk kommunizieren. Weiterhin kann mit dem Hauptmodul 22 ein Clouddienst, insbesondere basierend auf dem Open Charge Point Protocol (OCPP), verknüpft sein. Zusätzlich oder alternativ kennzeichnet das Bezugszeichen 304 eine Serverumgebung oder eine Cloud oder eine andere API/Schnittstelle über bzw. mit der Daten und/oder Signale mit dem Hauptmodul 22 ausgetauscht werden können. Die Anschlusseinrichtungen 10, 11 können bevorzugt über das Hauptmodul 22 mit der Serverumgebung oder der Cloud oder der anderen API/Schnittstelle kommunizieren. Mit der Serverumgebung oder Cloud oder der anderen API/Schnittstelle 304 ist bevorzugt eine App 306 gekoppelt. Bei der App 306 handelt es sich bevorzugt über eine auf einem Appstore (z.B. Google oder Apple) abrufbare App, mittels der Informationen zu Ladeverläufen und/oder Reservierungen von Ladezeiten und/oder Bezahlung vornehmbar ist. Bevorzugt teilen das Hauptmodul 22 und die App 306 Daten über eine Servereinrichtung oder eine Cloud 304. Die App 306 ist bevorzugt von mehreren Nutzern 308 herunterladbar, damit die einzelnen Nutzer 308 Fahrzeuge 2, 3, 4 an unterschiedlichen Anschlusseinrichtungen 10,11 und bevorzugt unterschiedlichen Hauptmodulen 22 und besonders bevorzugt an unterschiedlichen Anschlusseinrichtungen 10, 11 unterschiedlicher Hauptmodule 22 und/oder an den unterschiedlichen Hauptmodulen 22 laden könne.
Fig. 11 zeigt schematisch den Ablauf vom Start 320 bis zum Ende 334 eines Ladevorgangs in Bezug auf den Ladealgorithmus.
Zum Start 320 des Ladevorgangs koppelt der Nutzer oder eine Bedienperson zunächst das Fahrzeug 2, 3, 4 mit der Vorrichtung 1, insbesondere dem Hauptmodul 22 oder einer Anschlusseinrichtung 10, 11 , 12.
Der Nutzer authentifiziert sich am Ladesystem bzw. der Vorrichtung 1 mit einem Identifikationsmedium, wie z.B. einer RFID-Karte, mit seinem Smartphone über NFC und/oder über eine Smartphone App und/oder einen Chatbot und/oder wird über die API identifiziert. So kann der MCC 177 die erhobenen Ladedaten genau einem Nutzer zuordnen. Der MCC 177 validiert den Nutzer über das Identifikationsmedium optional mit dem OCPP backend 302 um zu prüfen, ob der Nutzer bzw. das Identifikationsmedium zum Laden berechtigt ist.
Jedes neu angesteckte Elektrofahrzeug 2, 3, 4 wird bevorzugt einem Nutzer über das Identifikationsmedium zugeordnet. Das Elektrofahrzeug 2, 3, 4 erhält nun bevorzugt eine Prioritätsladung 324, das individuell zum Nutzer gehört. Dieses wurde beispielsweise entweder festgelegt, zum Beispiel vom Flottenmanager, vom Nutzer direkt über die Smartphone App 326 oder den Chatbot übermittelt oder wurde aus historischen Ladedaten 328 vom Ladesystem selbst ermittelt oder wird dem Ladesystem über eine API von einem anderen angeschlossenen IT-System 330 übermittelt. Die Prioritätsladung ist bevorzugt über das Prioritätskontingent des Nutzers definiert. Dieses ist ein Energiewert, insbesondere in kWh, oder ein Reichwertenwert, insbesondere in km, der mit dem Verbrauch des Elektrofahrzeugs 2, 3, 4, insbesondere in kWh, umgerechnet werden kann.
Weitere zur Priorisierung potentiell verfügbare Parameter sind unter anderem, die Einsteckuhrzeit des Fahrzeug 2, 3, 4, bisherige Einsteckdauer, bisherige Ladedauer, die Position des Lademoduls in der Reihe, Anzahl der vom Fahrzeug verwendete Phasen, aktueller Ladestrom des Fahrzeugs pro Phase, aktuelle Ladeleistung des Fahrzeugs, maximaler Ladestrom des Ladekabels, Temperatur des Lademoduls, bereits geladene Energiemenge.
Zusätzlich oder alternativ kann die individuelle erwartete Abfahrtszeit entweder vom Nutzer direkt über die Smartphone Applikation 326 oder einen Chatbot eingegeben werden, wird dem Ladesystem über eine API von einem anderen angeschlossenen (IT-) System 330 übermittelt und/oder wird beispielsweise vom Ladesystem selbst aus den historischen Ladedaten 328 ermittelt.
Angeschlossene Fahrzeuge können z.B. gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform als „fast vollgeladen“ klassifiziert werden, insbesondere wenn ihre Ladeleistung unter einen gewissen Schwellwert fällt, zum Beispiel 6A, 7A, 8A, 9A oder 10A. Angeschlossene Fahrzeuge werden z.B. gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform als „vollgeladen“ klassifiziert, insbesondere wenn sie keine Ladung mehr vom Ladesystem über das CP-Signal anfordern oder ihre Ladeleistung unter einen gewissen Schwellwert fällt, der niedriger als der Schwellwert für „fast vollgeladen“ ist, zum Beispiel 1A.
Bevorzugt erkennt der Nutzer nach dem Start 320 und/oder während und/oder nach dem Ladevorgang 334 auf seinem Smartphone oder durch die API oder den Chatbot oder NFC, gemeinsam Interaktionsmedium genannt, in welcher Reihe sein Elektrofahrzeug 2, 3, 4 geladen wird und zu welchem Zeitpunkt er weiche geladene Strommenge oder Reichweite, insbesondere in kWh oder km, erwarten kann. Benötigt er mehr Reichweite in kürzerer Zeit hat er bevorzugt die Möglichkeit, dies dem Ladesystem über das Interaktionsmedium mitzuteilen. Um diesem Wunsch gerecht zu werden kann das Ladesystem diesen Nutzer dann eine höhere Priorität, ein höheres Prioritätskontingent oder eine kürzere Abfahrtszeit zuordnen, oder dem Nutzer dafür einen Preis in Form einer realen oder virtuellen Währung in Rechnung stellen, dass der Algorithmus zu seinen Gunsten beeinflusst wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sammelt der MCC 177 zur Abrechnung alle Ladedaten eines Ladevorgangs und sendet diese zum Start 320 und/oder zum Schluss 334 des Ladevorgangs als Transaktion an ein optional angebundenes OCPP- Backend. Die Verbrauchsdaten werden vom MCC von dem MiD-Stromzähler, der Signierelektronik mit MiD-Zahler und/oder der Messkapsel, die für den jeweiligen Anschluss / zum Bemessen des jeweiligen Lademoduls in genau der Zeitscheibe zu verwenden ist, erhoben. Ist der Ladevorgang über mehrere Zeitscheiben verteilt wird die kumuliert abgegebene Energie als ein Ladevorgang / eine Transaktion übermittelt.
Die Nutzerzentrierte Steuerung der Ladevorgänge im Ladealgorithmus nach
Prioritätskontingenten, die sich z.B. an der Pendeldistanz orientieren, und transparente Kommunikation der Entscheidung hat zur Folge, dass der Nutzer zu keiner Zeit Nachteile in der Verwendung gegenüber einem anderen Lastmanagement entsteht, sondern er eher den Vorteil sieht, da er individualisiert behandelt wird, über optionale Eingabe den Algorithmus beeinflussen kann und transparent informiert wird.
Die angesteckten Elektrofahrzeuge 2, 3, 4 werden also bevorzugt sequentiell pro Phase 40, 41 , 42 geladen. Die Ladesteuerung, das sequentielle Last- und Lademanagement, insbesondere der Ladealgorithmus bzw. Algorithmus, bestimmt in welcher Reihenfolge, wie lange und mit wie vielen Phasen an welchem Lademodul 22, 10, 11 , 12 geladen wird. Alle anderen nicht ladenden Elektrofahrzeuge werden dabei im Stand-by bzw. im Lademodus gehalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst bevorzugt die Schritte: Das Ladesystem stellt die verfügbare Anschlussleistung, die am Startmodul bzw. dem Hauptmodul 22 vom Stromnetz anliegt, bevorzugt phasenspezifisch genau einem Lademodul, d.h. dem Hauptmodul 22 oder einer Anschlusseinrichtung 10, 11 , 12 und damit einem Elektrofahrzeug 2, 3, 4 mit allen Phasen 40, 41, 42 zu oder bis zu maximal drei Lademodulen 10, 11 , 12, 22 und damit bis zu maximal drei Elektrofahrzeugen 2, 3, 4, mit je einer Phase, in Abhängigkeit von mindestens einem vordefinierten Steuerungsparameter.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verfügt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 somit über einen intelligenten Ladealgorithmus. Der Ladealgorithmus kann beispielsweise komplett dezentral vom Hauptcontroller, insbesondere als Edge Computer, im dezentralen Microgrid des Ladesystems laufen. Zusätzliche Parameter können von externen Datenquellen über Schnittstellen angebunden werden. Der Hauptcontroller MCC sammelt hierfür bevorzugt die Daten bevorzugt mehrerer oder aller angeschlossenen Geräte, insbesondere Lademodule, Erweiterungsmodule, SCCs, (MiD-) Stromzähler, Signierelektroniken und/oder Messkapseln und/oder aller angeschlossenen Elektrofahrzeuge. Die Informationen werden bevorzugt entweder vom MCC und/oder von den angeschlossenen Geräten selbst erhoben.
Fig. 12 zeigt schematisch unterschiedliche Prioritätsgruppen 340, 342, 344, wobei das Laden des Fahrzeugs 2, 3, 4 bevorzugt in Abhängigkeit von der jeweiligen Prioritätsgruppe erfolgt.
An die Vorrichtung 1 bzw. das Ladesystem 1 angeschlossene Elektrofahrzeuge 2, 3, 4, werden gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung somit bevorzugt in Prioritätsgruppen 340, 342, 344 unterteilt bzw. Prioritätsgruppen 340, 342, 344 zugeordnet. Die erste Prioritätsgruppe 340 sind beispielsweise Elektrofahrzeuge 2, 3, 4, deren Prioritätskontingent noch nicht geladen wurde und das Elektrofahrzeug 2, 3, 4 nicht als „fast vollgeladen“ und nicht „vollgeladen“ klassifiziert wird. Die zweite Prioritätsgruppe 342 sind beispielsweise Elektrofahrzeuge 2, 3, 4, deren Prioritätskontingent erreicht wurde und das Fahrzeug 2, 3, 4 nicht als „fast vollgeladen“ und nicht „vollgeladen“ klassifiziert wird. Die dritte Prioritätsgruppe 344 umfasst beispielsweise Elektrofahrzeuge 2, 3, 4, die als „fast vollgeladen“ klassifiziert sind. Die vierte Prioritätsgruppe 346 umfasst beispielsweise Elektrofahrzeuge 2, 3, 4, die als „vollgeladen“ klassifiziert sind. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, dass nur oder bis zu oder mindestens zwei unterschiedliche definierte Gruppen registriert sind oder registrierbar sind oder nur oder bis zu oder mindestens drei unterschiedliche definierte Gruppen registriert sind oder registrierbar sind nur oder bis zu oder mindestens vier unterschiedliche definierte Gruppen registriert sind oder registrierbar sind oder nur oder bis zu oder mindestens fünf unterschiedliche definierte Gruppen registriert sind oder registrierbar sind.
Die Fahrzeuge 2, 3, 4 werden gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, insbesondere rotierend, in Zeitscheiben geladen. Dabei werden erst Elektrofahrzeuge 2, 3, 4 aus Prioritätsgruppe 1 rotierend geladen, dann Elektrofahrzeuge 2, 3, 4 aus Prioritätsgruppe 2, etc. In der jeweiligen Gruppe wird entweder das Elektrofahrzeug 2, 3, 4 priorisiert, dessen erwartete Abfahrtszeit am nächsten liegt oder die Elektrofahrzeuge 2, 3, 4 werden gleichbehandelt und abwechselnd in Zeitscheiben variabler Länge abwechselnd geladen, bis ein Elektrofahrzeug 2, 3, 4 eine andere Priorität erhält.
Kann das Elektrofahrzeug 2, 3, 4 mit der höchsten Priorität dreiphasig Laden, wird dieses dreiphasig geladen. Kann das Elektrofahrzeug 2, 3, 4 mit der höchsten Priorität nur einphasig oder zweiphasig Laden oder ist als „fast vollgeladen“ klassifiziert, werden das am höchsten priorisierte Elektrofahrzeug 2 und zwei Elektrofahrzeuge 3, 4 mit nächst höherer Priorität, die alle am Ladesystem 1 gleichzeitig einphasig laden können, einphasig geladen. Autos, die als voll klassifiziert sind, werden nach einer gewissen Anzahl Ladeversuche, die alle in einer Klassifikation als „vollgeladen“ resultieren, nicht mehr geladen.
Die Figuren 13a bis 15f zeigen Ansichten von Teilen des in Fig. 15g gezeigten mehrteiligen Gehäuses 60 eines Hauptmoduls 22 oder einer Anschlusseinrichtung 10, 11 , 12, insbesondere einer Vorrichtung 1 zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen 2, 3, 4. Die Figuren 14a bis 14e zeigen verschiedene Ansichten einer Wandbefestigungseinrichtung
61 , insbesondere Wandbefestigungsplatte, zur Ankopplung des mehrteiligen Gehäuses 60 an eine Wand 62.
Die Figuren 13f-13j zeigen verschiedene Ansichten eines innenseitigen Begrenzungsteil 66 eines Komponentengehäuses 63 zur Aufnahme elektrischer Komponenten. Der innenseitige Begrenzungsteil 66 des Komponentengehäuses 63 und die Wandbefestigungseinrichtung 61 (vgl. Fig. 14a-e) sind bevorzugt lösbar miteinander verbindbar.
Fig. 13a-13e zeigen bevorzugt einen außenseitigen Begrenzungsteil 65 des Komponentengehäuses 63, wobei der außenseitige Begrenzungsteil 65 und der innenseitige Begrenzungsteil 66 (vgl. Fig. 13f-13j) über ein umlaufendes Dichtungselement 67 (vgl. Fig. 15d-f) miteinander mechanisch gekoppelt sind bzw. mechanisch koppelbar sind. Der innenseitige Begrenzungsteil 66 und der außenseitige Begrenzungsteil 65 umschließen bevorzugt mehrheitlich zumindest einen Aufnahmeraum 68 zum Vorhalten der elektrischen Komponenten.
Der innenseitige Begrenzungsteil 66 bildet bevorzugt ein erstes Kopplungselement 72 aus und wobei die Wandbefestigungseinrichtung 61 bildet bevorzugt ein zweites Kopplungselement 73 (vgl. Fig. 14a und 14c) aus, wobei das erste Kopplungselement 72 zum formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen und/oder feldschlüssigen Zusammenwirken mit dem zweiten Kopplungselement 73 ausgebildet ist. Das erste Kopplungselement 72 kann z.B. als ein Haken 74 und das zweite Kopplungselement 73 kann z.B. als eine zur Aufnahme des Hakens 74 korrespondierend gestaltete Aufnahmeeinrichtung 75 ausbildet sein oder wobei das zweite Kopplungselement 73 beispielsweise den Haken 74 und das erste Kopplungselement 72 die zur Aufnahme des Hakens 74 korrespondierend gestaltete Aufnahme 75 ausbildet, wobei der Haken 74 bevorzugt entgegen der Schwerkraftrichtung einhakt.
Die Figuren 15a bis 15c zeigen ein Beispiel eines bevorzugt zumindest abschnittsweise für sichtbares Licht zumindest teilweise transparentes Zentrumsteil 77. Das Zentrumsteil 77 kann in einem Zentrum 76 des äußeren Begrenzungsanteils 65 (vgl. Fig. 13a-e) angekoppelt sein. Der Zentrumsteil 77 weist bevorzugt eine maximale oder mittlere Dicke von weniger als 10mm, insbesondere weniger als 8mm oder weniger als 6mm, auf und erstreckt sich in Breitenrichtung mehr als 40mm, insbesondere mehr als 60mm oder mehr als 80mm oder mehr als 100mm, erstreckt und sich in Längsrichtung mehr als 50mm, insbesondere mehr als 100mm oder mehr als 150mm.
Das Zentrumsteil 77, der äußere Begrenzungsanteil 65, der innere Begrenzungsanteil 66 und/oder die Wandbefestigungseinrichtung 61 weisen bevorzugt ein Polymermaterial auf oder bestehen daraus. Das Zentrumsteil 77 weist besonders bevorzugt Polycarbonat oder PMMA auf oder besteht daraus. Das Dichtungselement ist bevorzugt aus einem gummiartigen Dichtungsmaterial, wie z.B. TPE oder PU oder Silikon.
Das Zentrumsteil 77 kann bevorzugt auf der dem Aufnahmeraum 68 zugewandten Seite selektiv lackiert sein, insbesondere teilweise oder abschnittsweise oder mehrheitlich oder vollständig umlaufend, und dadurch zumindest abschnittsweise einen lackierten Rahmen 78 ausbilden. Der Rahmen 78 weist bevorzugt eine Breits von mindestens 2mm oder bis zu 30mm, insbesondere bis zu 15mm, auf. Besonders bevorzugt sind somit das Zentrumsteil 77 und der äußere Begrenzungsanteil 65 miteinander verklebt, wobei der Kleber mit dem lackierten Rahmen 78 des Zentrumsteil 77 zusammenwirkt, bevorzugt wirkt der Kleber auf der Seite des Zentrumsteil 77 ausschließlich mit dem lackierten Rahmen 78 zusammen.
Der äußere Begrenzungsanteil 65 und das Dichtungselement 67 (vgl. Fig. 13j) können z.B. als einstückiges Bauteil mittels eines 2k-Spitzgussverfahrens erzeugt sein.
Die Wandbefestigungseinrichtung 61 (vgl. Fig. 14a) bildet bevorzugt zumindest abschnittsweise eine Wabenstruktur 79 aus, wobei die Wabenstruktur 79 bevorzugt zumindest in einem Anteil mehr als 5, insbesondere mehr als 10 oder mehr als 15 oder mehr als 20, aneinander angrenzende Waben 83 aufweist.
Die Wandbefestigungseinrichtung 61 weist bevorzugt in Längsrichtung zwischen einem ersten Ende 84 und einem zweiten Ende 85 einen flachen Anteil 88 und einen hohen Anteil 89 auf. Der flache Anteil 88 erstreckt sich bevorzugt über eine erste Länge ausgehend vom ersten Ende 84 in Richtung des zweiten Endes 85, wobei die erste Länge mindesten 20%, insbesondere mindestens 30% oder 40% oder bis zu 40% oder bis zu 50%, der Gesamtlänge der Wandbefestigungseinrichtung 61 entspricht. Der hohe Anteil 89 erstreckt sich bevorzugt über eine zweite Länge ausgehend vom zweiten Ende 85 in Richtung des ersten Endes 84, wobei die zweite Länge mindesten 20%, insbesondere mindestens 30% oder 40% oder bis zu 40% oder bis zu 50%, der Gesamtlänge der Wandbefestigungseinrichtung 61 entspricht. Der hohe Anteil 89 weist bevorzugt eine mittlere Höhe auf, die einem Vielfachen der mittleren Höhe des flachen Anteils 88 entspricht, wobei das Vielfache bevorzugt zumindest das dreifache oder zumindest das fünffache oder zumindest das achtfache bedeutet. Die vielfache Höhe des hohen Anteils 89 durch zwei wangenartige Anteile 92, 96 bewirkt wird, wobei die wangenartigen Anteile 92, 96 seitlich einen Durchgang 93 zum Durchführen von zumindest einer Leitung, insbesondere einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten Leitung und/oder einer Daten- und/der Signalleitung, insbesondere eines oder mehrerer, insbesondere genau zweier Mehrkomponentenkabel, aufweist.
Das erste Kopplungselement 72 und das zweite Kopplungselement 73 sind bevorzugt im Bereich des ersten Endes 84 ausgebildet, insbesondere nicht oder weniger als 10cm vom ersten Ende 84 beabstandet ausgebildet. Im Bereich des zweiten Endes 85, insbesondere nicht oder weniger als 30cm oder weniger als 20cm vom zweiten Ende 85 beabstandet ausgebildet, ist mindestens eine Fixiereinrichtung zum Fixieren des Komponentengehäuse 63, insbesondere des inneren Begrenzungsteils 66 und/oder des äußeren Begrenzungsteils 65, an der Wandbefestigungseinrichtung 61 vorgesehen.
Weiterhin lässt sich Fig. 14b entnehmen, dass bevorzugt an dem hohen Anteil 89 jeweils bevorzugt zumindest ein Gewinde 360 mit vorinstallierten Sicherheitssenkkopfschrauben 366 (vgl. Fig. 15g oder 15e) und einer Wandhalterplatte 61 bzw.
Wandbefestigungseinrichtung mit Langlöchern 362 (vgl. Fig. 14b) und je einer konischen Vertiefung 364 mit zentriertem Durchgangsloch zum einfachen Einführen und Befestigung des Lademoduls 10, 12, 13, 22 durch simples Anziehen der Senkkopfsicherheitsschraube 366 vorgesehen ist.
Bevorzugt bildet der eine wangenförmige Anteil 92 oberseitig eine erste Kontur 97 aus und der zweite wangenförmige Anteil 96 bildet bevorzugt oberseitig eine zweite Kontur 98 aus. Die erste Kontur 97 und die zweite Kontur 98 sind bevorzugt gespiegelt ausgebildet. Der innere Begrenzungsteil 66 bildet bevorzugt eine U-förmige oder im wesentlichen U-förmige Wange 99 aus, wobei die Wange 99 des Begrenzungsteils 66 und die beiden wangenförmigen Anteile 92, 96 der Wandbefestigungseinrichtung 61 in einem Einbauzustand eine kombinierte Kontur, insbesondere ausgehend von einer Wange 92 der Wandbefestigungseinrichtung 61 über die Wange 99 des Begrenzungsteils 66 hin zur anderen Wange 96 der Wandbefestigungseinrichtung 92 eine kontinuierlich bzw. im Wesentlichen kontinuierlich verlaufende Kontur, ausbilden. Die Wangen 92, 96 der Wandbefestigungseinrichtung 61 bilden im Zustand mit dem daran angekoppeltem inneren Begrenzungsanteil 66 bevorzugt einen Finger- und/oder Zugriffsschutz aus.
Die Wandbefestigungseinrichtung 61 weist bevorzugt mehrere Durchgangslöcher 95 zur Befestigung an einer Wand 62 auf. Die vorliegende Lösung ist vorteilhaft, da bekannte Ladestationen kompliziert an der Wand verschraubt werden. Stromzuleitung muss im Gehäuse befestigt werden, um den Zugang vom Nutzer zu verhindern. Das führt zu sehr hoher Installationszeit und damit Kosten. Demgegenüber zielt die erfindungsgemäße Lösung darauf ab, dass das Lademodul bzw. das Gehäuse und die Wandhalterplatte als eine Einheit gestaltet sind. Bevorzugt hat das Lademodul oben einen Installationshaken, der ein einfaches Einrasten des Lademoduls in der Wandhalterplatte ohne Schrauben ermöglicht. Backen an der Seite der Wandhalterplatte verdecken die Strom- und Datenverbinder und erzeugen Zugangsschutz zu den Strom- und Datenverbindern. Die Elektrofachkraft kann somit nach der Installation der Wandhalterplatte das aktuell zu installierende Lademodul stets einfach an der Wandhalterplatte einhaken. Dies ermöglicht eine sehr einfache Installation durch nur eine Person. Die Steckverbinder können außen am Lademodul angebracht werden, das diese nachträglich von der Wandhalterplatte verdeckt werden. Eine Öffnung des Lademoduls ist im Feld nicht nötig, was Fehler und Beschädigung vermeidet.
Bezugszeichenliste 32 Ladeelement/Ladekabel
34 Analogleitung
1 Vorrichtung 35 Niveauveränderungsschaltung des
2 erstes Elektrofahrzeug Hauptmoduls
3 zweites Elektrofahrzeug 40 erste Phase
4 drittes Elektrofahrzeug 41 zweite Phase
10 erste Anschlusseinrichtung 42 dritte Phase
11 zweite Anschlusseinrichtung 44 Datenverarbeitungseinrichtung der
12 dritte Anschlusseinrichtung ersten Anschlusseinrichtung
13 vierte Anschlusseinrichtung 45 Datenverarbeitungseinrichtung der
16 Stromquellenverbindungselement, zweiten Anschlusseinrichtung insbesondere Kabel 50 Daten- und/oder Signalanschluss
18 Stromquelle der ersten Anschlusseinrichtung
22 Hauptmodul 51 Daten- und/oder Signalanaschluss
24 Datenverarbeitungseinrichtung der zweiten Anschlusseinrichtung
26 Ladestromausgabeschnittstelle 52 Ladestromeingang der ersten
28 Daten- und/oder Signalschnittstelle Anschlusseinrichtung
29 Hauptmodul-Anschluss 53 Ladestromeingang der zweiten
30 erster Anschluss Anschlusseinrichtung
31 zweiter Anschluss 54 90 Steuerungseinrichtung der ersten
LadestromweiterleitungsschnittAnschlusseinrichtung stelle der ersten 91 Steuerungseinrichtung der zweiten
Anschlusseinrichtung Anschlusseinrichtung Ladestromweiterleitungs92 erster wangenartiger Anteil schnittstelle der zweiten 93 Durchgang Anschlusseinrichtung 95 Durchgangsloch Mehrteiliges Gehäuse 96 zweiter wangenartiger Anteil Wandbefestigungseinrichtung 97 erste Kontur Wand 98 zweite Kontur
Komponentengehäuse 99 Wange des inneren außenseitiger Begrenzungsteil Begrenzungsanteils innenseitiger Begrenzungsteil 100 Hybridkabel umlaufendes Dichtungselement 101 erste Verbindungsstecker des Aufnahmeraum ersten Leitungsstrangs
Hauptmodul-Schaltungseinrichtung 102 zweiter Verbindungsstecker des Schaltungseinrichtung der ersten ersten Leitungsstrangs Anschlusseinrichtung 103 erster Leitungsstrang Schaltungseinrichtung der zweiten 104 zweiter Leitungsstrang Anschlusseinrichtung 105 erstes Verbindungselement des erste Kopplungselement ersten Verbindungssteckers zweiten Kopplungselement 106 zweites Verbindungselement des Haken ersten Verbindungssteckers
Aufnahme 107 drittes Verbindungselement des
Zentrum ersten Verbindungssteckers
Zentrumsteil 108 viertes Verbindungselement des
Rahmen ersten Verbindungssteckers
Wabenstruktur 109 Neutralleiter erste Signalleitung 110 fünftes Verbindungselement des zweite Signalleitung ersten Verbindungssteckers dritte Signalleitung 111 Schutzleiter angrenzende Waben 112 sechstes Verbindungselement des erstes Ende ersten Verbindungssteckers zweites Ende 114 siebtes Verbindungselement des flacher Anteil ersten Verbindungssteckers hoher Anteil 116 achtes Verbindungselement des ersten Verbindungssteckers erstes Verbindungselement des 160 Schalter für L1/N zweiten Verbindungssteckers Steuerungseinrichtung zweites Verbindungselement des 161 Schalteinrichtung zum Ankoppeln zweiten Verbindungssteckers der Ladephasen L1 und N drittes Verbindungselement des 162 Ladephase- L2/L3- zweiten Verbindungssteckers Niveauveränderungsschaltung viertes Verbindungselement des 163 erstes AND-Gate der Ladephase- zweiten Verbindungssteckers L2/L3- fünftes Verbindungselement des Niveauveränderungsschaltung zweiten Verbindungssteckers 164 zweites AND-Gate der Ladephase- sechstes Verbindungselement des L2/L3- zweiten Verbindungssteckers Niveauveränderungsschaltung siebtes Verbindungselement des 165 drittes AND-Gate der Ladephase- zweiten Verbindungssteckers L2/L3- achtes Verbindungselement des Niveauveränderungsschaltung zweiten Verbindungssteckers 166 OR-Gate der Ladephase-L2/L3- Hardware Redundancy Niveauveränderungsschaltung
Hardware Redundancy Leitung zur 167 L2/L3-Feedbackschleife der Phase 1 / erste Signalleitung Ladephase- L2/L3-
Hardware Redundancy Leitung zur Niveauveränderungsschaltung Phase 2 / zweite Signalleitung 168 Schalter für L2/L3 Hardware Redundancy Leitung zur Steuerungseinrichtung Phase 3 / dritte Signalleitung 169 Schalteinrichtung zum Ankoppeln erster Phasendrehungsbereich der Ladephasen L2 und L3 zweiter Phasendrehungsbereich 170 zweiter Schalter dritter Phasendrehungsbereich 171 dritter Schalter Einrichtung zum Drehen der über 172 erste Adresse die Ladestromausgabeschnittstelle 173 zweite Adresse ausgehenden Phasen 175 niedriges Potential „0“
Stromzähler 176 hohes Potential „1“ Messeinrichtung 177 Steuerungseinrichtung des Ladephase-L1- Hauptmoduls Niveauveränderungsschaltung 178 Pullup Schalter OR-Gate 180 Datenbus
AND-Gate 190 GPIO Pin
Feedbackschleife 191 Init pin
192 Init Eingang Init Ausgang 228 vierte Daten- und/oder erste Abschirmung Signalverbindung zweite Abschirmung 229 fünfte Daten- und/oder dritte Abschirmung Signalverbindung viert Abschirmung 233 Daten- und/oder Signalverbindung erster Verbindungsstecker des 234 Daten- und/oder Signalverbindung zweiten Leitungsstrangs 235 Daten- und/oder Signalverbindung zweiter Verbindungsstecker des 300 optionales LAN / lokales Netzwerk zweiten Leitungsstrangs 302 Cloud OCPP erstes Verbindungselement des 304 Cloud andere API/Schnittstelle ersten Verbindungssteckers 306 APP zweites Verbindungselement des 308 Nutzer ersten Verbindungssteckers 320 Start Ladevorgang drittes Verbindungselement des 321 Feedbackschleife der ersten Verbindungssteckers Identifikationsprüfung viertes Verbindungselement des 322 Identifikationsprüfung ersten Verbindungssteckers 324 Prioritätsprüfung fünftes Verbindungselement des 326 optionale Daten über App ersten Verbindungssteckers 328 historische Nutzerdaten erstes Verbindungselement des 330 Nutzerdaten über Schnittstelle von zweiten Verbindungssteckers Fremd IT-System zweites Verbindungselement des 332 Fahrzeug wird nach zweiten Verbindungssteckers Ladealgorithmus geladen drittes Verbindungselement des 334 Ende des Ladevorgangs zweiten Verbindungssteckers 340 erste Prioritätsgruppe viertes Verbindungselement des 342 zweite Prioritätsgruppe zweiten Verbindungssteckers 344 dritte Prioritätsgruppe fünftes Verbindungselement des 346 vierte Prioritätsgruppe zweiten Verbindungssteckers
350 HWR-Belegungsschalter erste Daten- und/oder 360 Gewinde Signalverbindung 362 Langloch zweite Daten- und/oder 364 Senkkopfaufnahme Signalverbindung 366 Senkkopfschraube drittes Daten- und/oder Signalverbindung

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1) zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2), mindestens umfassend ein Hauptmodul (22), wobei das Hauptmodul (22) ein Stromquellenverbindungselement (16) zum Ankoppeln an eine Stromquelle (18), insbesondere einen 11 KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, und mindestens eine erste Anschlusseinrichtung (10) und eine zweite Anschlusseinrichtung (11), bevorzugt drei, genau drei oder mindestens drei Anschlusseinrichtungen (10, 11 , 12), wobei zumindest die erste Anschlusseinrichtung (10) einen ersten Anschluss (30) zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs (2) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) einen zweiten Anschluss (31) zum Anschließen eines weiteren Elektrofahrzeugs (3) aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Datenverarbeitungseinrichtung (24) zum Daten- und/oder Signalaustausch mit der ersten Anschlusseinrichtung (10) und der zweiten Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Ladestromausgabeschnittstelle (26) zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung (10, 11) aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle (26) mehrere Phasen (40, 41 , 42) zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Daten- und/oder Signalschnittstelle (28) zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung (10) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung (10) und der zweiten Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) einen ersten Daten- und/oder Signalanschluss (50) zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls (22) aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) einen ersten Ladestromeingang (50) mit mehreren Phasen (40, 41, 42) zur mehrphasigen Einkopplung des von dem Hauptmodul (22) bereitstellbaren Ladestroms aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) eine erste Ladestromweiterleitungsschnittstelle (54) zum Weiterleiten des Ladestroms an die zweite Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) einen zweiten Daten- und/oder Signalanschluss (51) zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls (22) aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) einen zweiten Ladestromeingang (53) mit den Phasen (40, 41 , 42) zur mehrphasigen Einkopplung des von der ersten Anschlusseinrichtung (10) weiterleitbaren Ladestroms aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) bevorzugt eine zweite Ladestromweiterleitungsschnittstelle (55) zum Weiterleiten des Ladestroms an eine dritte Anschlusseinrichtung (12) aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) zur Ladestrombereitstellung an den ersten Anschluss (30) eine erste Phasenkonfiguration aufweist und die zweite Anschlusseinrichtung (11) zur Ladestrombereitstellung an den zweiten Anschluss (31) eine zweite Phasenkonfiguration aufweist, wobei die erste Phasenkonfiguration und die zweite Phasenkonfiguration dieselbe Anzahl an Phasen aufweist dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Phasenkonfiguration gegenüber der ersten Phasen konfigu ration gedreht ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zum Leiten des Ladestroms vom Hauptmodul (22) zu den Anschlusseinrichtungen (10, 11 , 12) eine erste Phase I, eine zweite Phase II und eine dritte Phase III vorgesehen sind, wobei in der ersten Anschlusseinrichtung (10) die erste Phase I als Ladephase L1 die zweite Phase II als Ladephase L2 und die dritte Phase III als Ladephase L3 oder die zweite Phase II als Ladephase L3 und die dritte Phase III als Ladephase L2 konfiguriert ist oder wobei in der ersten Anschlusseinrichtung (10) die erste Phase I als Ladephase L2 die zweite Phase II als Ladephase L3 und die dritte Phase III als Ladephase L1 oder die zweite Phase II als Ladephase L1 und die dritte Phase als Ladephase L3 konfiguriert ist oder wobei in der ersten Anschlusseinrichtung (10) die erste Phase I als Ladephase L3 die zweite Phase II als Ladephase L2 und die dritte Phase III als Ladephase L1 oder die zweite Phase II als Ladephase L1 und die dritte Phase III als Ladephase L2 konfiguriert ist, und wobei in der zweiten Anschlusseinrichtung (11) eine andere Phase (I, II, III) als Ladephase L1 konfiguriert ist als in der ersten Anschlusseinrichtung (10).
3. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anschlusseinrichtung (11) zur Ladestrombereitstellung an den zweiten Anschluss (31) eine zweite Phasenkonfiguration aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptmodul (22) und die Anschlusseinrichtungen (10, 11 , 12) in Reihe geschalten sind, d.h. das erste Modul ist das Hauptmodul (22) und daran schließen sich bevorzugt mehrere Anschlusseinrichtungen (10, 11 , 12) in Reihe an, insbesondere mehr als zwei oder mehr oder genau oder bis zu drei oder mehr oder genau oder bis zu vier oder mehr oder genau oder bis zu fünf oder mehr oder genau oder bis zu sechs oder mehr oder genau oder bis zu sieben oder mehr oder genau oder bis zu acht oder mehr oder genau oder bis zu neuen Anschlusseinrichtungen (10, 11 , 12).
5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptmodul (22) ebenfalls einen Anschluss zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs (2) aufweisen kann.
6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschluss (30) und der zweite Anschluss (31) jeweils zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs (3, 4) dienen.
7. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anschlusseinrichtung (11) eine weitere Ladestromweiterleitungsschnittstelle (54), insbesondere zum Weiterleiten des Ladestroms an eine dritte Anschlusseinrichtung (12), aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptmodul (22) und die erste Anschlusseinrichtung (10) und/oder die erste Anschlusseinrichtung (10) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) und/oder die zweite Anschlusseinrichtung (11) und die dritte Anschlusseinrichtung (12) (etc.) über ein Verbindungskabel (16) bzw. jeweils ein Verbindungskabel miteinander verbunden sind, wobei das Verbindungskabel (16) zumindest zwei Stränge (103, 104) aufweist, wobei in einem Strang (103) die drei Phasen I, II und III (40, 41 , 42) sowie ein Neutralleiter (109) verlaufen und in dem anderen Strang (104) die Daten- und/oder Signalleitungen, insbesondere genau oder bis zu oder mehr als 8 Daten- und/oder Signalleitungen, verlaufen, wobei bevorzugt zumindest der Strang (104), in dem die Daten- und/oder Signalleitungen verlaufen geschirmt ist, wobei besonders bevorzugt alle Stränge (103, 104) geschirmt sind und wobei besonders bevorzugt auch die einzelnen Daten- und/oder Signalleitungen innerhalb des bevorzugt geschirmten Strangs nochmals individuell geschirmt sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hardware Redundancy (132) vorgesehen ist, wobei die Hardware Redundancy (132) verhindert, dass zeitgleich mehr als genau ein Fahrzeug (2, 3, 4) je Phase (40, 41 , 42) geladen wird.
10. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
129 dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptmodul (22) zur Ladestrombereitstellung an den Hauptmodul-Anschluss eine definierte Phasenkonfiguration aufweist.
11 . Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinrichtung (24), insbesondere ein Speicherelement der Datenverarbeitungseinrichtung, Daten zur Phasenkonfiguration von mehreren an das Hauptmodul (22) in Reihe anschließbaren Anschlusseinrichtungen (10, 11 , 12) aufweist oder vorhält, wobei die Daten mindestens zwei und bevorzugt bis zu drei voneinander verschiedene Phasenkonfigurationen abbilden oder repräsentieren und/oder wobei das Hauptmodul (22) eine Einrichtung zum Drehen der über die Ladestromausgabeschnittstelle (26) ausgehenden Phasen aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei zwei Phasen (40, 41), die den Ladestrom führen, eine Phasendrehung um +/-1800 erfolgt bzw. bewirkbar ist bzw. bewirkt wird oder bei drei Phasen (40, 41 , 42), die den Ladestrom führen, eine Phasendrehung um +/-1200 erfolgt bzw. bewirkbar ist bzw. bewirkt wird.
13. Hauptmodul (22) zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen, insbesondere zur Verwendung in einer zur genannten Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2), wobei das Hauptmodul (22) ein Stromquellenverbindungselement (16) zum Ankoppeln an eine Stromquelle (18), insbesondere einen 11 KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Datenverarbeitungseinrichtung (24) zum Daten- und/oder Signalaustausch mit einer ersten Anschlusseinrichtung (10) und einer zweiten Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei die Anschlusseinrichtungen (10, 11 , 12) bevorzugt nicht Teil des Hauptmoduls (22) sind,
130 wobei das Hauptmodul (22) eine Ladestromausgabeschnittstelle (26) zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung (10, 11) aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle (26) mehrere Phasen zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Daten- und/oder Signalschnittstelle (28) zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung (10) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung (10) und der zweiten Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei das Hauptmodul (22) einen Hauptmodul-Anschluss (29) zum Anschließen und Laden eines Elektrofahrzeugs (2) aufweist, wobei das Hauptmodul (22) zur Ladestrombereitstellung an den Hauptmodul-Anschluss (29) eine definierte Phasenkonfiguration aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinrichtung (24) Daten zur Phasenkonfiguration von mehreren an das Hauptmodul (22) in Reihe anschließbaren Anschlusseinrichtungen (10, 11 , 12) aufweist oder vorhält, wobei die Daten mindestens zwei und bevorzugt bis zu drei voneinander verschiedene Phasenkonfigurationen abbilden oder repräsentieren und/oder wobei das Hauptmodul (22) eine Einrichtung zum Drehen (140) der über die Ladestromausgabeschnittstelle (26) ausgehenden Phasen (40, 41 , 42) aufweist.
14. Anschlusseinrichtung (22) zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen, insbesondere zur Verwendung in einer zur genannten Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2) und/oder zum Anschluss an ein zuvor genanntes Hauptmodul, wobei Anschlusseinrichtung (10) einen oder genau einen Anschluss (30) zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs (3) aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung (10) eine anschlusseinrichtungsseitige Datenverarbeitungseinrichtung (44) zum Daten- und/oder Signalaustausch mit einem Hauptmodul (22) und/oder einer weiteren Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung (10) einen Daten- und/oder Signalanschlusseingang (50) zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls (22) aufweist,
131 wobei die Anschlusseinrichtung (10) einen ersten oder genau einen Ladestromeingang (52) mit mehreren Phasen (40, 41, 42) zur mehrphasigen Einkopplung eines von dem Hauptmodul (22) bereitstellbaren Ladestroms aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung (10) eine erste oder genau eine Ladestromweiterleitungsschnittstelle (54) zum Weiterleiten des Ladestroms an eine weitere Anschlusseinrichtung (11 , 12) aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung (10) zur Ladestrombereitstellung an den ersten Anschluss (30) eine erste Phasenkonfiguration aufweist dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusseinrichtung (10) eine Einrichtung zum Drehen (140) der über den Ladestromeingang eingehenden Phasen und/oder zum Drehen der über die Ladestromweiterleitungsschnittstelle (54) ausgehenden Phasen (40, 41 , 42) aufweist.
15. Verfahren zum Aufladen von Batterien eines oder mehrerer Elektrofahrzeuge (2, 3, 4) umfassend die Schritte:
Bereitstellen einer Vorrichtung (1) zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2), insbesondere gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Hauptmodul (22) einen Hauptmodul-Anschluss (29) zum Anschließen und Laden eines Elektrofahrzeugs (2) aufweist und/oder eine dritte Anschlusseinrichtung (12) vorgesehen ist, wobei die dritte Anschlusseinrichtung (12) in Reihe an die zweite Anschlusseinrichtung (11) angekoppelt ist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10), die zweite Anschlusseinrichtung (11) und die dritte Anschlusseinrichtung (12) bevorzugt baugleich oder bevorzugt zumindest funktionsgleich sind, wobei das Hauptmodul (22) von einer oder mindestens einer Anschlusseinrichtung (10, 11 , 12) Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten empfängt, wobei die Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten repräsentieren mit wie vielen Phasen ein zum Zeitpunkt der Übermittlung der Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten an der Anschlusseinrichtung (10, 11 , 12) angeschlossenes Elektrofahrzeug (2, 3, 4) ladbar ist, wobei das Hauptmodul (22) Ladeanweisungsdaten und/oder Ladeanweisungssignale zum Start eines einphasigen Ladevorgangs zumindest an eine Anschlusseinrichtung (10, 11 , 12) und bevorzugt an zwei Anschlusseinrichtungen (10, 11) übermittelt, wenn es zuvor Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten einer weiteren Anschlusseinrichtung (12)
132 empfangen hat, die definieren, dass das an der weiteren Anschlusseinrichtung (12) angeschlossene Fahrzeug (2, 3, 4) ausschließlich mittels einphasigem Laden ladbar ist.
16. Vorrichtung (1) zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2), mindestens umfassend ein Hauptmodul (22), wobei das Hauptmodul (22) ein Stromquellenverbindungselement (16) zum Ankoppeln an eine Stromquelle (18), insbesondere einen 11 KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, und mindestens eine erste Anschlusseinrichtung (10) und eine zweite Anschlusseinrichtung (11), bevorzugt drei, genau drei oder mindestens drei Anschlusseinrichtungen (10, 11 , 12), wobei zumindest die erste Anschlusseinrichtung (10) einen ersten Anschluss (30) zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs (3) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) einen zweiten Anschluss (31) zum Anschließen eines weiteren Elektrofahrzeugs (4) aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Datenverarbeitungseinrichtung (24) zum Daten- und/oder Signalaustausch mit der ersten Anschlusseinrichtung (10) und der zweiten Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Ladestromausgabeschnittstelle (26) zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung (10, 11) aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle (26) mehrere Phasen (40, 41 , 42) zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Daten- und/oder Signalschnittstelle (28) zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung (10) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung (10) und der zweiten Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) einen ersten Daten- und/oder Signalanschluss (50) zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls (22) aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) einen ersten Ladestromeingang (52) mit mehreren Phasen (40, 41, 42) zur mehrphasigen Einkopplung des von dem Hauptmodul (22) bereitstellbaren Ladestroms aufweist,
133 wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) eine erste Ladestromweiterleitungsschnittstelle (53) zum Weiterleiten des Ladestroms an die zweite Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) einen zweiten Daten- und/oder Signalanschluss (51) zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls (22) aufweist wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) einen zweiten Ladestromeingang (53) mit den Phasen zur mehrphasigen Einkopplung des von der ersten Anschlusseinrichtung (10) weiterleitbaren Ladestroms aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) bevorzugt eine zweite Ladestromweiterleitungsschnittstelle (55) zum Weiterleiten des Ladestroms an eine dritte Anschlusseinrichtung (12) aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) eine erste Schaltungseinrichtung (70) aufweist, wobei durch die erste Schaltungseinrichtung (70) zeitversetzt zumindest eine erste Schaltungskonfiguration, eine zweite Schaltungskonfiguration und eine dritte Schaltungskonfiguration einstellbar ist, wobei gemäß der ersten Schaltungskonfiguration der ersten Schaltungseinrichtung (70) der erste Anschluss (30) von den Phasen (40, 41 , 42), über die Ladestrom führbar ist, getrennt ist und/oder der erste Anschluss (30) vom Ladestrom elektrisch getrennt ist, wobei gemäß der zweiten Schaltkonfiguration der ersten Schaltungseinrichtung (70) der erste Anschluss (30) mit genau einer Phase, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der erste Anschluss (30) mit genau einer Ladestrom führenden Phase (40,
41. 42) verbunden ist und wobei gemäß der dritten Schaltkonfiguration der ersten Schaltungseinrichtung (70) der erste Anschluss (30) mit mehreren Phasen (40, 41 , 42), über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der erste Anschluss (30) mit mehreren Ladestrom führenden Phasen (40,
41. 42), insbesondere zwei oder genau zwei oder drei oder genau drei oder allen Phasen, verbunden ist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) eine zweite Schaltungseinrichtung (71) aufweist, wobei durch die zweite Schaltungseinrichtung (71) zeitversetzt zumindest eine erste Schaltungskonfiguration, eine zweite Schaltungskonfiguration und eine dritte Schaltungskonfiguration einstellbar ist,
134 wobei gemäß der ersten Schaltungskonfiguration der zweiten Schaltungseinrichtung (71) der zweite Anschluss (31) von den Phasen (40, 41 , 42), über die Ladestrom führbar ist, getrennt ist und/oder der zweite Anschluss (31) vom Ladestrom elektrisch getrennt ist, wobei gemäß der zweiten Schaltkonfiguration der zweiten Schaltungseinrichtung (71) der zweite Anschluss (31) mit genau einer Phase, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der zweite Anschluss (31) mit genau einer Ladestrom führenden Phase verbunden ist und wobei gemäß der dritten Schaltkonfiguration der zweiten Schaltungseinrichtung (71) der zweite Anschluss (31) mit mehreren Phasen (40, 41 , 42), insbesondere zwei oder drei oder allen Phasen, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der zweite Anschluss (31) mit mehreren Ladestrom führenden Phasen (40, 41 , 42), insbesondere zwei oder genau zwei oder drei genau drei oder allen Phasen, verbunden ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptmodul (22) einen Hauptmodul-Anschluss (29) zum Anschließen und Laden von Elektrofahrzeugen (2) aufweist und wobei das Hauptmodul (22) eine Hauptmodul- Schaltungseinrichtung (69) aufweist, wobei durch die Hauptmodul-Schaltungseinrichtung (69) zeitversetzt zumindest eine erste Schaltungskonfiguration, eine zweite Schaltungskonfiguration und eine dritte Schaltungskonfiguration einstellbar ist, wobei gemäß der ersten Schaltungskonfiguration der Hauptmodul-Schaltungseinrichtung (69) der Hauptmodul-Anschluss (29) von den Phasen (40, 41 , 42), über die Ladestrom führbar ist, getrennt ist und/oder der Hauptmodul-Anschluss (29) vom Ladestrom elektrisch getrennt ist, wobei gemäß der zweiten Schaltkonfiguration der Hauptmodul-Schaltungseinrichtung (69) der Hauptmodul-Anschluss (29) mit genau einer Phase, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der Hauptmodul-Anschluss (29) mit genau einer Ladestrom führenden Phase verbunden ist und
135 wobei gemäß der dritten Schaltkonfiguration der Hauptmodul-Schaltungseinrichtung (69) der Hauptmodul-Anschluss (29) mit mehreren Phasen (40, 41 , 42), insbesondere zwei oder drei oder allen Phasen, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der Hauptmodul-Anschluss (29) mit mehreren Ladestrom führenden Phasen, insbesondere zwei oder genau zwei oder drei genau drei oder allen Phasen, verbunden ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptmodul (22) einen Hauptmodul-Anschluss (29) zum Anschließen und Laden eines Elektrofahrzeugs (2) aufweist, wobei das Hauptmodul (22) zur Ladestrombereitstellung an den Hauptmodul-Anschluss (29) eine definierte Phasenkonfiguration aufweist.
19. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinrichtung (24), insbesondere ein Speicherelement der Datenverarbeitungseinrichtung, Daten zur Phasenkonfiguration der in Reihe an das Hauptmodul (22) angeschlossenen ersten Anschlusseinrichtung (10) und zweiten Anschlusseinrichtung (11) und bevorzugt weiteren Anschlusseinrichtungen (12) aufweist oder vorhält, wobei die Daten mindestens zwei und bevorzugt bis zu drei voneinander verschiedene Phasenkonfigurationen abbilden oder repräsentieren und/oder wobei das Hauptmodul (22) eine Einrichtung zum Drehen (140) der über die Ladestromausgabeschnittstelle ausgehenden Phasen aufweist.
20. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anschlusseinrichtung (10) zur Ladestrombereitstellung an den ersten Anschluss (30) eine erste Phasenkonfiguration aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) eine erste Einrichtung zum Drehen (140) der über den Ladestromeingang eingehenden Phasen und/oder zum Drehen der über die Ladestromweiterleitungsschnittstelle ausgehenden Phasen aufweist.
136
21. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anschlusseinrichtung (11) zur Ladestrombereitstellung an den zweiten Anschluss (31) eine zweite Phasenkonfiguration aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) eine zweite Einrichtung (141) zum Drehen der über den Ladestromeingang eingehenden Phasen und/oder zum Drehen der über die Ladestromweiterleitungsschnittstelle ausgehenden Phasen aufweist.
22. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei zwei Phasen (40, 41), die den Ladestrom führen, eine Phasendrehung um +/-1800 erfolgt bzw. bewirkbar ist bzw. bewirkt wird und/oder bei drei Phasen (40, 41 , 42), die den Ladestrom führen, eine Phasendrehung um +/-1200 erfolgt bzw. bewirkbar ist bzw. bewirkt wird.
23. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptmodul (22) und alle daran angeschlossenen Anschlusseinrichtungen (10, 11 , 12) oder alle an das Hauptmodul (22) anschließbaren Anschlusseinrichtungen (10 11 , 12) genau über zwei Phasen (40, 41) zum Leiten von Ladestrom und bevorzugt genau einen Neutralleiter (109) miteinander verbunden sind oder verbindbar sind oder wobei das Hauptmodul (22) und alle daran angeschlossenen Anschlusseinrichtungen (10, 11 , 12) oder alle an das Hauptmodul (22) anschließbaren Anschlusseinrichtungen (10, 11 , 12) genau über drei Phasen (40, 41 , 42) zum Leiten von Ladestrom und bevorzugt genau einen Neutralleiter (109) miteinander verbunden sind oder verbindbar sind.
24. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptmodul (22) und die erste Anschlusseinrichtung (10) und/oder die erste
Anschlusseinrichtung (10) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) und/oder die zweite
Anschlusseinrichtung (11) und die dritte Anschlusseinrichtung (12)(etc.) über ein
137 Verbindungskabel (16) bzw. jeweils ein Verbindungskabel miteinander verbunden sind, wobei das Verbindungskabel (16) zumindest zwei Stränge (103, 104) aufweist, wobei in einem Strang (103) die drei Phasen I, II und III (40, 41 , 42) sowie ein Neutralleiter (109) verlaufen und in den anderen Strängen (104) die Daten- und/oder Signalleitungen (133, 134, 135), insbesondere genau oder bis zu oder mehr als 8 Daten- und/oder Signalleitungen, verlaufen, wobei bevorzugt zumindest der Strang, in dem die Daten- und/oder Signalleitungen (133, 134, 135) verlaufen geschirmt ist, wobei besonders bevorzugt alle Stränge (103, 104) geschirmt sind und wobei besonders bevorzugt auch die einzelnen Daten- und/oder Signalleitungen (133, 134, 135) innerhalb des bevorzugt geschirmten Strangs nochmals individuell geschirmt sind.
25. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anschlusseinrichtung (10) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) und bevorzugt eine dritte Anschlusseinrichtung (12) derart eingerichtet sind, dass sie Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten an das Hauptmodul (22) übermitteln können, wobei die Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten repräsentieren mit wie vielen Phasen ein zum Zeitpunkt der Übermittlung der Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten an der jeweiligen Anschlusseinrichtung (10, 11 , 12) angeschlossenes Elektrofahrzeug (2, 3, 4) ladbar ist.
26. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptmodul (22) derart eingerichtet ist, dass es von den Anschlusseinrichtungen (10, 11 , 12) Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten empfangen kann, wobei die Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten repräsentieren mit wie vielen Phasen ein zum Zeitpunkt der Übermittlung der Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten an der jeweiligen Anschlusseinrichtung (10, 11 , 12) angeschlossenes Elektrofahrzeug (2, 3, 4) ladbar ist, wobei das Hauptmodul (22) derart eingerichtet ist, dass es Ladeanweisungsdaten und/oder Ladeanweisungssignale zum Start eines einphasigen Ladevorgangs zumindest an eine Anschlusseinrichtung (10, 11 , 12) und bevorzugt an zwei Anschlusseinrichtungen übermittelt, wenn es zuvor Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten einer weiteren Anschlusseinrichtung empfangen hat, die definieren, dass das an der weiteren Anschlusseinrichtung (10, 11 , 12) angeschlossene Fahrzeug ausschließlich mittels einphasigem Laden ladbar ist.
27. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptmodul (22) derart eingerichtet ist, dass es Ladeanweisungsdaten und/oder Ladeanweisungssignale zum Start eines mehrphasigen Ladevorgangs an eine Anschlusseinrichtung (10, 11 , 12) übermittelt, wenn es zuvor Ladefunktionssignale und/oder Ladefunktionsdaten dieser Anschlusseinrichtung (10, 11 , 12) empfangen hat, die definieren, dass das an dieser Anschlusseinrichtung (10, 11 , 12) angeschlossene Fahrzeug (2, 3, 4) mittels mehrphasigem Laden, insbesondere dreiphasigem Laden, ladbar ist.
28. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptmodul (22) mittels Signale und/oder Daten eines Stromzählers (150) oder einer Messeinrichtung (152) erfasst, ob ein Elektrofahrzeug (2) zum einphasigen oder mehrphasigen Laden geeignet ist, bevorzugt werden dem zuletzt mit der Vorrichtung verbundenen Elektrofahrzeug (3) erst mehrere, insbesondere alle drei Ladestrom führenden Phasen (40, 41 , 42), verfügbar gemacht, wobei das Hauptmodul (22) bevorzugt mittels des Stromzählers (150) oder der Messeinrichtung (152) ermittelt, an welchen Phasen (40, 41 , 42) Strom gezogen wird, wenn nur an einer Phase Strom gezogen wird, wird das Elektrofahrzeug (3) für diesen Ladevorgang und bevorzug für weitere Ladevorgänge als einphasig klassifiziert, wenn es Strom an zwei Phasen (40, 41) nimmt wird das Elektrofahrzeug (3) für diesen Ladevorgang und bevorzug für weitere Ladevorgänge als zweiphasig klassifiziert und wenn es Strom an drei Phasen (40, 41 , 42) nimmt, wird das Elektrofahrzeug (3) für diesen Ladevorgang und bevorzug für weitere Ladevorgänge als dreiphasig klassifiziert.
29. Hauptmodul (22) zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2, 3, 4), insbesondere zur Verwendung in einer zur genannten Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2), wobei das Hauptmodul (22) ein Stromquellenverbindungselement (16) zum Ankoppeln an eine Stromquelle (18), insbesondere einen 11 KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Datenverarbeitungseinrichtung (24) zum Daten- und/oder Signalaustausch mit einer ersten Anschlusseinrichtung (10) und einer zweiten Anschlusseinrichtung aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Ladestromausgabeschnittstelle (26) zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung (10, 11) aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle (26) mehrere Phasen (40, 41 , 42) zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Daten- und/oder Signalschnittstelle (28) zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung (10) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung (10) und der zweiten Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei das Hauptmodul (22) einen Hauptmodul-Anschluss (29) zum Anschließen und Laden eines Elektrofahrzeugs (2, 3, 4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptmodul (22) eine Hauptmodul-Schaltungseinrichtung (69 aufweist, wobei durch die Hauptmodul-Schaltungseinrichtung (69) zeitversetzt zumindest eine erste Schaltungskonfiguration, eine zweite Schaltungskonfiguration und eine dritte Schaltungskonfiguration einstellbar ist, wobei gemäß der ersten Schaltungskonfiguration der Hauptmodul-Schaltungseinrichtung (69) der Hauptmodul-Anschluss (29) von den Phasen (40, 41 , 42), über die Ladestrom führbar ist, getrennt ist und/oder der Hauptmodul-Anschluss (29) vom Ladestrom elektrisch getrennt ist, wobei gemäß der zweiten Schaltkonfiguration der Hauptmodul-Schaltungseinrichtung (69) der Hauptmodul-Anschluss mit genau einer Phase, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der Hauptmodul-Anschluss (29) mit genau einer Ladestrom führenden Phase verbunden ist und wobei gemäß der dritten Schaltkonfiguration der Hauptmodul-Schaltungseinrichtung (69) der Hauptmodul-Anschluss (29) mit mehreren Phasen (40, 41 , 42), insbesondere zwei oder drei oder allen Phasen, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der Hauptmodul-Anschluss (29) mit mehreren Ladestrom führenden Phasen (40, 41 , 42), insbesondere zwei oder genau zwei oder drei genau drei oder allen Phasen, verbunden ist.
30. Anschlusseinrichtung (22) zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2, 3, 4), insbesondere zur Verwendung in einer zur genannten Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2) und/oder zum Anschluss an ein zuvor genanntes Hauptmodul (22), wobei Anschlusseinrichtung (10) einen oder genau einen Anschluss (30) zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs (3) aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung (10) eine anschlusseinrichtungsseitige Datenverarbeitungseinrichtung (44) zum Daten- und/oder Signalaustausch mit einem Hauptmodul (22) und/oder einer weiteren Anschlusseinrichtung (11 , 12) aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung (10) einen Daten- und/oder Signalanschluss (50) zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls (22) aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung (10) einen ersten oder genau einen Ladestromeingang mit mehreren Phasen (40, 41, 42) zur mehrphasigen Einkopplung eines von dem Hauptmodul (22) bereitstellbaren Ladestroms aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung (10) eine erste oder genau eine Ladestromweiterleitungsschnittstelle (54) zum Weiterleiten des Ladestroms an eine weitere Anschlusseinrichtung (11 , 12) aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung (10) eine erste Schaltungseinrichtung (70) aufweist, wobei durch die erste Schaltungseinrichtung (70) zeitversetzt zumindest eine erste Schaltungskonfiguration, eine zweite Schaltungskonfiguration und eine dritte Schaltungskonfiguration einstellbar ist, wobei gemäß der ersten Schaltungskonfiguration der ersten Schaltungseinrichtung (70) der erste Anschluss (30) von den Phasen (40, 41 , 42), über die Ladestrom führbar ist, getrennt ist und/oder der erste Anschluss (30) vom Ladestrom elektrisch getrennt ist, wobei gemäß der zweiten Schaltkonfiguration der ersten Schaltungseinrichtung (70) der erste Anschluss (30) mit genau einer Phase, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der erste Anschluss (30) mit genau einer Ladestrom führenden Phase verbunden ist
141 und wobei gemäß der dritten Schaltkonfiguration der ersten Schaltungseinrichtung (70) der erste Anschluss (30) mit mehreren Phasen, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der erste Anschluss mit mehreren Ladestrom führenden Phasen, insbesondere zwei oder genau zwei oder drei oder genau drei oder allen Phasen, verbunden ist.
31. Verfahren zum Aufladen von Batterien eines oder mehrerer Elektrofahrzeuge (2, 3,
4) umfassend die Schritte:
Bereitstellen einer Vorrichtung (1) zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2), insbesondere gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Hauptmodul (22) einen Hauptmodul-Anschluss (29) zum Anschließen und Laden eines Elektrofahrzeugs (2, 3, 4) aufweist und/oder eine dritte Anschlusseinrichtung (12) vorgesehen ist, wobei die dritte Anschlusseinrichtung (12) in Reihe an die zweite Anschlusseinrichtung (11) angekoppelt ist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10), die zweite Anschlusseinrichtung (11) und die dritte Anschlusseinrichtung (12) bevorzugt baugleich oder zumindest funktionsgleich sind,
Bestimmen ob genau ein Elektrofahrzeug (2) an der Vorrichtung angeschlossen ist oder ob mehr als ein Elektrofahrzeug (2, ,3, 4) an der Vorrichtung angeschlossen sind, in dem Fall, dass nun genau ein Fahrzeug (2) an der Vorrichtung angeschlossen ist wird die Schalteinrichtung (69, 70, 71) des Moduls (Hauptmodul oder eine der Anschlusseinrichtungen), an das das Fahrzeug (2, 3, 4) angeschlossen ist, in Abhängigkeit der Eigenschaften des Elektrofahrzeugs (2, 3, 4) entweder in einer zweiten Schaltkonfiguration oder einer dritte Schaltkonfiguration betrieben, wodurch dem Elektrofahrzeug (2, 3, 4) entweder Ladestrom über eine Phase oder über mehrere Phasen zugeführt wird, für den Fall, dass drei oder mehr als drei Elektrofahrzeuge an der Vorrichtung angeschlossen sind, sind bis zu drei oder genau drei Schalteinrichtungen (des Hauptmoduls und zwei Anschlusseinrichtungen oder drei Anschlusseinrichtungen) zeitgleich in der zweiten Schaltkonfiguration betreibbar und alle weiteren Schalteinrichtungen werden in der ersten Schaltkonfiguration betrieben.
142
32. Vorrichtung (1) zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2), mindestens umfassend ein Hauptmodul (22), wobei das Hauptmodul (22) ein Stromquellenverbindungselement (16) zum Ankoppeln an eine Stromquelle (18), insbesondere einen 11 KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, und mindestens eine erste Anschlusseinrichtung (10) und eine zweite Anschlusseinrichtung (11), bevorzugt drei, genau drei oder mindestens drei Anschlusseinrichtungen (10, 11 , 12), wobei zumindest die erste Anschlusseinrichtung (10) einen ersten Anschluss (30) zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs (2) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) einen zweiten Anschluss (31) zum Anschließen eines weiteren Elektrofahrzeugs (3) aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Datenverarbeitungseinrichtung (24) zum Daten- und/oder Signalaustausch mit der ersten Anschlusseinrichtung (10) und der zweiten Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Ladestromausgabeschnittstelle (26) zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung (10, 11) aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle (26) mehrere Phasen zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Daten- und/oder Signalschnittstelle (28) zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung (10) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung (10) und der zweiten Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) einen ersten Daten- und/oder Signalanschluss (50) zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls (22) aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) einen ersten Ladestromeingang (52) mit mehreren Phasen (40, 41, 42) zur mehrphasigen Einkopplung des von dem Hauptmodul (22) bereitstellbaren Ladestroms aufweist wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) eine erste Steuerungseinrichtung (90) aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) eine erste Ladestromweiterleitungsschnittstelle (54) zum Weiterleiten des Ladestroms an die zweite Anschlusseinrichtung (12) aufweist,
143 wobei die zweite Anschlusseinrichtung (12) einen zweiten Daten- und/oder Signalanschluss
(51) zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls (22) aufweist wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) einen zweiten Ladestromeingang mit den Phasen zur mehrphasigen Einkopplung des von der ersten Anschlusseinrichtung (11) weiterleitbaren Ladestroms aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) eine zweite Steuerungseinrichtung (91) aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) bevorzugt eine zweite Ladestromweiterleitungsschnittstelle (55) zum Weiterleiten des Ladestroms an eine dritte Anschlusseinrichtung (12) aufweist, wobei mehrere Signalleitungen (133, 134, 135), insbesondere genau zwei oder genau drei Signalleitungen, zum Verbinden der Daten- und/oder Signalschnittstelle (28) des Hauptmoduls (22) mit dem ersten Daten- und/oder Signalanschluss (50) der ersten Anschlusseinrichtung (10) und dem zweiten Daten- und/oder Signalanschluss (51) der zweiten Anschlusseinrichtung (11) vorgesehen sind, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) in Reihe mit den mehreren Signalleitungen (133, 134, 135) verbunden sind, wobei die Anzahl der Signalleitungen (133, 134, 135) zumindest der Anzahl an Ladestrom führenden Phasen (40, 41 , 42) entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass jede Anschlusseinrichtung (10, 11 , 12) je Ladestrom führender Phase (40, 41 , 42) eine Niveauveränderungsschaltung zum Verändern eines auf einer der mehreren Signalleitungen (133, 134, 135) anlegbaren Signalniveaus aufweist, wobei jeder Phase (40, 41 , 42) jeweils mindestens einer definierten Signalleitung (133, 134, 135) zugeordnet ist, wobei die den einzelnen Phasen (40, 41 , 42) zugeordnete Signalleitungen (133, 134, 135) voneinander verschiedene Signalleitungen (133, 134, 135) sind.
33. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
144 zum Leiten des Ladestroms vom Hauptmodul (22) zu den Anschlusseinrichtungen (10, 11 , 12) als Phasen (40, 41 , 42) eine erste Phase I (40), eine zweite Phase II (41) und eine dritte Phase III (42) vorgesehen sind, wobei in der ersten Anschlusseinrichtung (10) die erste Phase I (40) als Ladephase L1 die zweite Phase II (41) als Ladephase L2 und die dritte Phase III (42) als Ladephase L3 oder die zweite Phase II (41) als Ladephase L3 und die dritte Phase III (42) als Ladephase L2 konfiguriert ist oder wobei in der ersten Anschlusseinrichtung (10) die erste Phase I (40) als Ladephase L2 die zweite Phase II (41) als Ladephase L3 und die dritte Phase III (42) als Ladephase L1 oder die zweite Phase II (41) als Ladephase L1 und die dritte Phase (42) als Ladephase L3 konfiguriert ist oder wobei in der ersten Anschlusseinrichtung (10) die erste Phase I (40) als Ladephase L3 die zweite Phase II (41) als Ladephase L2 und die dritte Phase III (42) als Ladephase L1 oder die zweite Phase II (41) als Ladephase L1 und die dritte Phase III (42) als Ladephase L2 konfiguriert ist und wobei in der zweiten Anschlusseinrichtung (11) eine andere Phase (I, II, III) (40, 41 , 42) als Ladephase L1 konfiguriert ist als in der ersten Anschlusseinrichtung (11).
34. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Anschlusseinrichtung (10, 11 , 12) als Niveauveränderungsschaltung eine Ladephase- L1-Niveauveränderungsschaltung (156) aufweist.
35. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladephase-L1-Niveauveränderungsschaltung (156) ein „OR“-Gate (157), ein „AND“-
Gate (158) und eine Feedbackschleife (159) aufweist,
145 wobei das „OR“-Gate (157) signaltechnisch mit der der jeweiligen Phase (40, 41 , 42) zugeordneten Signalleitung (133, 134, 135) verbunden ist und zum Ausgeben eines Signals in Abhängigkeit des angelegten Signalniveaus ausgebildet ist, wobei das „AND“-Gate (158) eingangsseitig signaltechnisch mit dem Steuersignal zum Ansteuern des Schalters (160) für L1/N der Steuerungseinrichtung (90, 91) der jeweiligen Anschlusseinrichtung (10, 11 , 12) und dem „OR“-Gate (157) verbunden ist und zum Ausgeben eines Signals in Abhängigkeit von Signalen des „OR“-Gates (157) und der Steuerungseinrichtung (90, 91) ausgebildet ist, wobei das Ausgangssignal des „AND“-Gates (158) über die Feedbackschleife (159) an das „OR“-Gate (157) übermittelbar ist, wobei durch das Ausgangssignal des „AND“-Gates (158) eine Aktivierung des Ladevorgangs bewirkbar ist, wobei das Signal, das eine Aktivierung des Ladevorgangs repräsentiert, zum Schalten eines Ladeschaltmittels (161), insbesondere eines Relais, zum elektrischen Verbinden der jeweiligen Ladephase L1 (40, 41 , 42) mit dem Elektrofahrzeug (2, 3, 4) ausgebildet ist.
36. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Steuerungseinrichtung (90, 91) in Abhängigkeit eines Schaltsignals ansteuerbarer erster Schalter (160) vorgesehen ist, wobei der erste Schalter (160) signaltechnisch mit der der Ladephase L1 zugeordneten Signalleitung gekoppelt ist oder koppelbar ist, wobei in Abhängigkeit eines Schaltens des ersten Schalters (160) das angelegte Signalniveau der Signalleitung (133, 134, 135) veränderbar ist.
37. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die Feedbackschleife (159), die bevorzugt durch einen Schaltkreis oder ein Logikgatter ausgebildet wird, das Ausgangssignal des „AND“-Gates (158) schneller zum Eingang des „OR“-Gates (157) leitbar ist als die Veränderung des anliegenden Signalniveaus der Signalleitung (133, 134, 135) bewirkbar ist.
38. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
146 neben den Ladestrom führenden Phasen (40, 41, 42) auch ein Neutralleiter (109) und bevorzugt ein Schutzleiter vorgesehen sind, wobei die Ladephase-L1- Niveauveränderungsschaltung (156) ebenfalls zum zeitgleichen oder unmittelbar zeitgleichen Ankopplung des Neutralleiters (109) und der Ladephase L1 (40, 41 , 42) zum Laden des Elektrofahrzeugs (2, 3, 4) ausgebildet ist.
39. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Anschlusseinrichtung (10, 11 , 12) als Niveauveränderungsschaltung zusätzlich zur Ladephase-L1-Niveauveränderungsschaltung (156) eine Ladephase-L2/L3- Niveauveränderungsschaltung (162) aufweist.
40. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladephase-L2/L3-Niveauveränderungsschaltung (162) ein erstes „AND“-Gate (163) und ein zweites „AND“-Gate (164) und ein drittes „AND-Gate“ (165) und ein „OR“-Gate (166) und eine L2/L3-Feedbackschleife (167) aufweist, wobei der Eingang des ersten „AND“-Gates (163) signaltechnisch mit der der Ladephase L2 zugeordneten Signalleitung und der der Ladephase L3 zugeordneten Signalleitung verbunden ist, wobei der Eingang des „OR“-Gates (166) mit dem Ausgang des ersten „AND“-Gates (163) verbunden und mit der L2/L3-Feedbackschleife (167) verbunden ist, wobei der Eingang des zweiten „AND“-Gates (164) mit dem Ausgang des „OR“-Gates (166) und dem Ausgang des dritten „AND“-Gates (165) verbunden ist, wobei der Eingang des dritten „AND“-Gates (165) signaltechnisch mit dem Steuersignal zum Ansteuern des Schalters (168) für L2/L3 der Steuerungseinrichtung der jeweiligen Anschlusseinrichtung (10, 11 , 12) und mit dem Ausgang des „AND“-Gates (158) der Ladephase L1 -Niveauveränderungsschaltung (156) verbunden ist, wobei der Ausgang des zweiten „AND“-Gates (164) mit dem Eingangs einer Schalteinrichtung (169) zum Ankoppeln der Ladephasen L2 und L3 zum Laden des Elektrofahrzeugs (2, 3, 4) und über die L2/L3-Feedbackschleife (167) mit dem Eingang des „OR“-Gates (166) verbunden ist.
147
41. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der jeweiligen Steuerungseinrichtung (90, 91) in Abhängigkeit eines Schaltsignals ansteuerbarer zweiter Schalter (170) und/oder dritter Schalter (171) vorgesehen ist, wobei der zweite Schalter (170) und/oder dritte Schalter (171) signaltechnisch mit der der Ladephase L2 zugeordneten Signalleitung und/oder mit der der Ladephase L3 zugeordneten Signalleitung gekoppelt ist oder koppelbar ist, wobei in Abhängigkeit eines Schaltens des zweiten Schalters (170) und/oder des dritten Schalters (171) das angelegte Signalniveau der jeweiligen Signalleitung (133, 134, 135) veränderbar ist.
42. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die L2/L3-Feedbackschleife (167), die bevorzugt durch einen Schaltkreis oder ein Logikgatter ausgebildet wird, das Ausgangssignal des zweiten „AND“-Gates (164) schneller zum Eingang des „OR“-Gates (166) leitbar ist als eine mittels des zweiten Schalters (170) und/oder dritten Schalters (171) bewirkbare Veränderung des anliegenden Signalniveaus der Ladephase L2 und/oder L3 zugeordneten Signalleitung.
43. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenn das Hauptmodul (22) ebenfalls einen Anschluss (29) zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs (2) aufweist, dann weist das Hauptmodul (22) zur Ladestrombereitstellung an den Anschluss (29) des Hauptmoduls (22) eine dritte Phasen konfigu ration auf, wobei die dritte Phasenkonfiguration von der ersten Phasenkonfiguration und der zweiten Phasenkonfiguration verschieden ist, wobei jeweils in der ersten Phasenkonfiguration, der zweiten Phasenkonfiguration und der dritten Phasenkonfiguration eine andere Phase als Ladephase L1 - in der jeweiligen Anschlusseinrichtung bzw. dem Hauptmodul - konfiguriert ist.
44. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
148 jede Anschlusseinrichtung (10, 11 , 12) genau dieselben Ladestrom führenden Phasen aufweist, wobei die Ladestrom führenden Phasen in Reihe das Hauptmodul (22) mit der ersten Anschlusseinrichtung (10) und dann mit der zweiten Anschlusseinrichtung (11) etc. verbindet.
45. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben den drei Signalleitungen (133, 134, 135) noch drei Datenleitungen und zwei weitere Signalleitungen Bestandteil eines Leitungsstrangs sind.
46. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung der jeweiligen Phasen (40, 41 , 42) zu den jeweiligen Signalleitungen (133, 134, 135) im Hauptmodul (22) und/oder den Anschlusseinrichtungen (10, 11 , 12) dieselbe ist.
47. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestromausgabeschnittstelle (26) und die Daten- und/oder Signalschnittstelle (28) des Hauptmoduls (22) über ein Hybridkabel (100) mit dem ersten Daten- und/oder Signalanschluss (50) und dem ersten Ladestromeingang (52) der ersten Anschlusseinrichtung (10) verbunden sind, wobei das Hybridkabel (100) zumindest einen ersten Verbindungsstecker (101), einen zweiten Verbindungsstecker (102), einen ersten Leitungsstrang (103) und einen zweiten Leitungsstrang (104) aufweist, wobei der erste Verbindungsstecker (101) zumindest aufweist:
Ein erstes Verbindungselement (105), wobei das erste Verbindungselement (105) mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten ersten Phase (40) verbunden ist
149 ein zweites Verbindungselement (106), wobei das zweite Verbindungselement (106) mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten zweiten Phase (41) verbunden ist ein drittes Verbindungselement (107), wobei das dritte Verbindungselement (107) mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten dritten Phase (42) verbunden ist ein viertes Verbindungselement (108), wobei das vierte Verbindungselement (108) mit einem Neutralleiter (109) verbunden ist ein fünftes Verbindungselement (110), wobei das fünfte Verbindungselement (110) mit einem Schutzleiter (111) verbunden ist, ein sechstes Verbindungselement (112), wobei das sechste Verbindungselement (112) mit einer ersten Signalleitung (133) verbunden ist, ein siebtes Verbindungselement (114), wobei das siebte Verbindungselement (114) mit einer zweiten Signalleitung (134) verbunden ist, ein achtes Verbindungselement (116), wobei das achte Verbindungselement (116) mit einer dritten Signalleitung (135) verbunden ist, wobei der zweite Verbindungsstecker (102) zumindest aufweist: ein erstes Verbindungselement (118), wobei das erste Verbindungselement (118) mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten zweiten Phase (41) verbunden ist ein zweites Verbindungselement (119), wobei das zweite Verbindungselement (119) mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten dritten Phase (42) verbunden ist ein drittes Verbindungselement (120), wobei das dritte Verbindungselement (120) mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten ersten Phase (40) verbunden ist ein viertes Verbindungselement (121), wobei das vierte Verbindungselement (121) mit dem Neutralleiter (109) verbunden ist ein fünftes Verbindungselement (122), wobei das fünfte Verbindungselement (1229 mit dem Schutzleiter (111) verbunden ist, ein sechstes Verbindungselement (123), wobei das sechste Verbindungselement (123) mit der zweiten Signalleitung (134) verbunden ist, ein siebtes Verbindungselement (124), wobei das siebte Verbindungselement (124) mit der dritten Signalleitung (135) verbunden ist, ein achtes Verbindungselement (125), wobei das achte Verbindungselement (125) mit der ersten Signalleitung (133) verbunden ist, wobei das erste bis achte Verbindungselement des ersten Verbindungssteckers (101) in einer definierten ersten Konfiguration zueinander angeordnet sind, wobei das erste bis achte Verbindungselement des zweiten Verbindungssteckers (102) in einer definierten zweiten Konfiguration zueinander angeordnet sind,
150 wobei die erste Konfiguration und die zweite Konfiguration bevorzugt identisch sind, wobei die erste Phase (40) zum Führen des Ladestroms, die zweite Phase (41) zum Führen des Ladestroms, die dritte Phase (42) zum Führen des Ladestroms und der Neutralleiter (109) und der Schutzleiter (111) Teil des ersten Leitungsstrangs (104) sind, wobei zumindest die erste Signalleitung (133), die zweite Signalleitung (134) und die dritte Signalleitung (135) Teil des zweiten Leitungsstrangs (104) sind, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle (26) und die Daten- und/oder Signalschnittstelle (28) des Hauptmoduls (22) mit dem ersten Verbindungsstecker (101) gekoppelt sind und wobei der erste Daten- und/oder Signalanschluss (50) und der erste Ladestromeingang (52) der ersten Anschlusseinrichtung (10) mit dem zweiten Verbindungsstecker (102) verbunden sind.
48. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Datenleitungen, insbesondere genau zwei oder genau drei Datenleitungen, zum Verbinden der Daten- und/oder Signalschnittstelle (28) des Hauptmoduls (22) mit dem ersten Daten- und/oder Signalanschluss (50) der ersten Anschlusseinrichtung (10) und dem zweiten Daten- und/oder Signalanschluss (51) der zweiten Anschlusseinrichtung (11) vorgesehen sind, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) in Reihe mit den mehreren Datenleitungen verbunden sind, wobei das Hauptmodul (22) und die erste Anschlusseinrichtung (10) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) über eine Analogleitung (34) miteinander verbunden sind, das Hauptmodul (22) eine Datenverarbeitungseinrichtung (24) zum Daten- und/oder Signalaustausch mit der ersten Anschlusseinrichtung (10) und der zweiten Anschlusseinrichtung (11) aufweist, die erste Anschlusseinrichtung (10) eine erste Steuerungseinrichtung (90) zumindest zur Bestätigung einer ersten Adresse (172) aufweist, und die zweite Anschlusseinrichtung (11) eine zweite Steuerungseinrichtung (91) zumindest zur Bestätigung einer zweiten Adresse (173) aufweist, wobei zumindest eine der Datenleitungen und bevorzugt mehrere oder alle Datenleitungen Bestandteil eines Datenbus (180), insbesondere eines Modbus, sind,
151 wobei ein Bestätigungssignal oder Bestätigungsdaten zur Bestätigung der ersten Adresse (172) und zur Bestätigung der zweiten Adresse (173) zeitversetzt von der Datenverarbeitungseinrichtung (24) über die Datenleitung durch die erste Steuerungseinrichtung (10) und/oder durch die zweite Steuerungseinrichtung (11) bereitstellbar sind.
49. Hauptmodul (22) zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen, insbesondere zur Verwendung in einer zur genannten Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2), wobei das Hauptmodul (22) ein Stromquellenverbindungselement (16) zum Ankoppeln an eine Stromquelle (18), insbesondere einen 11 KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Datenverarbeitungseinrichtung (24) zum Daten- und/oder Signalaustausch mit einer ersten Anschlusseinrichtung (10) und einer zweiten Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Ladestromausgabeschnittstelle (26) zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung (10, 11) aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle (26) mehrere Phasen (40, 41 , 42) zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Daten- und/oder Signalschnittstelle zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung (10) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung (10) und der zweiten Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei das Hauptmodul (22) einen Hauptmodul-Anschluss (29) zum Anschließen und Laden eines Elektrofahrzeugs (2) aufweist, wobei das Hauptmodul (22) zur Ladestrombereitstellung an den Hauptmodul-Anschluss (29) eine definierte Phasenkonfiguration aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptmodul (22) je Ladestrom führender Phase (40, 41 , 42) eine Niveauveränderungsschaltung (35) zum Verändern eines auf einer der mehreren Signalleitungen (133, 134, 116) anlegbaren Signalniveaus aufweist,
152 wobei jeder Phase (40, 41 , 42) jeweils einer definierten Signalleitung (133, 134, 135) zugeordnet ist, wobei die den einzelnen Phasen (40, 41 , 42) zugeordnete Signalleitungen (133, 134, 135) voneinander verschiedene Signalleitungen sind.
50. Anschlusseinrichtung (22) zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2, 3, 4), insbesondere zur Verwendung in einer zur genannten Vorrichtung zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2, 3, 4) und/oder zum Anschluss an ein zuvor genanntes Hauptmodul (22), wobei Anschlusseinrichtung (10) einen oder genau einen Anschluss (30) zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs (3) aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung (10) eine anschlusseinrichtungsseitige Steuerungseinrichtung (90) zum Daten- und/oder Signalaustausch mit einem Hauptmodul (22) und/oder einer weiteren Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung (10) einen Daten- und/oder Signalanschlusseingang (50) zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls (22) aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung (10) einen ersten oder genau einen Ladestromeingang (52) mit mehreren Phasen (40, 41, 42) zur mehrphasigen Einkopplung eines von dem Hauptmodul (22) bereitstellbaren Ladestroms aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung (10) eine erste oder genau eine Ladestromweiterleitungsschnittstelle (54) zum Weiterleiten des Ladestroms an eine weitere Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung (10) zur Ladestrombereitstellung an den ersten Anschluss (30) eine erste Phasenkonfiguration aufweist dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusseinrichtung (10) je Ladestrom führender Phase (40, 41 , 42) eine Niveauveränderungsschaltung zum Verändern eines auf einer der mehreren Signalleitungen (133, 134, 135) anlegbaren Signalniveaus aufweist, wobei jeder Phase (40, 41 , 42) jeweils einer definierten Signalleitung (133, 134, 135) zugeordnet ist, wobei die den einzelnen Phasen (40, 41 , 42) zugeordnete Signalleitungen (133, 134, 135) voneinander verschiedene Signalleitungen (133, 134, 135) sind.
153
51. Verfahren zum Aufladen von Batterien eines oder mehrerer Elektrofahrzeuge umfassend die Schritte:
Bereitstellen einer Vorrichtung (1) zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2), insbesondere gemäß mindestens einem der Ansprüche, wobei das Hauptmodul einen Hauptmodul-Anschluss zum Anschließen und Laden eines Elektrofahrzeugs aufweist und/oder eine dritte Anschlusseinrichtung vorgesehen ist, wobei die dritte Anschlusseinrichtung in Reihe an die zweite Anschlusseinrichtung angekoppelt ist, wobei die erste Anschlusseinrichtung, die zweite Anschlusseinrichtung und die dritte Anschlusseinrichtung baugleich sind,
Verändern des Signalniveaus einer oder mehrerer der den Ladestrom führenden Phasen zugeordneten Signalleitung/en in Abhängigkeit der Aktivierung eine Ladevorgangs.
52. Verfahren zur Adressierung mehrerer in Reihe geschalteter elektrischer Geräte (2, 3, 4) wobei das erste Gerät (2, 3, 4) dieser Reihe ein Hauptmodul (22) ist und daran in Reihe ein oder mehrere Geräte (10, 11 , 12) mit denselben Funktionen und/oder mehrere Geräte mit unterschiedlichen Funktionen angekoppelt sind, wobei die Geräte mittels zumindest einer Datenbusleitung (180) und zumindest einer Analogleitung (34) miteinander verbunden sind, das Hauptmodul (22) verfügt über einen einzelnen GPIO Pin (190) oder Init pin (191), jedes andere Gerät verfügt jeweils über einen Init-Eingang (192) und Init-Ausgang (193)
Umfassend die Schritte:
Durchführen eines Überprüfungsschritts zum Überprüfen, ob alle Geräte fertig hochgefahren sind,
Durchführung eines Adresszuweisungsschritts zum Bestimmen der Reihenfolge der Geräte in der Reihe und Zuweisung der Adressen.
154
53. Vorrichtung (1) zum Adressieren von Geräten, mindestens umfassend ein Hauptmodul (22), und mindestens eine erstes Gerät (10) und eine zweites Gerät (11), bevorzugt drei, genau drei oder mindestens drei in Reihe geschalteter Geräte (10, 11 , 12), wobei zumindest das erste Gerät (10) eine erste Funktionalität aufweist und das zweite Gerät (11) eine zweite Funktionalität aufweist, wobei die erste Funktionalität und die zweite Funktionalität identisch sein können oder voneinander verschieden sein können, wobei das Hauptmodul (22) eine Daten- und/oder Signalschnittstelle (28) zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an das erste Gerät (10) und/oder an das zweite Gerät (11) und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von dem ersten Gerät (10) und/oder dem zweiten Gerät (11) aufweist, wobei das erste Gerät (10) einen ersten Daten- und/oder Signalanschluss (44) zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls (22) aufweist, wobei das zweite Gerät (11) einen zweiten Daten- und/oder Signalanschluss (45) zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls (22) aufweist, wobei mehrere Datenleitungen, insbesondere genau zwei oder genau drei Datenleitungen (100), zum Verbinden der Daten- und/oder Signalschnittstelle (28) des Hauptmoduls (22) mit dem ersten Daten- und/oder Signalanschluss des ersten Geräts (10) und dem zweiten Daten- und/oder Signalanschluss (51) des zweiten Geräts (11) vorgesehen sind, wobei die das erste Gerät (10) und das zweite Gerät (11) in Reihe mit den mehreren Datenleitungen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass wobei das Hauptmodul (22) und das erste Gerät (10) und das zweite Gerät (11) über eine Analogleitung (34) miteinander verbunden sind, das Hauptmodul (34) eine Datenverarbeitungseinrichtung (24) zum Daten- und/oder Signalaustausch mit dem ersten Gerät (10) und dem zweiten Gerät (11) aufweist, das erste Gerät (10) eine erste Steuerungseinrichtung (90) zumindest zur Bestätigung einer ersten Adresse aufweist, und
155 das zweite Gerät (11) eine zweite Steuerungseinrichtung (91) zumindest zur Bestätigung einer zweiten Adresse aufweist, wobei zumindest eine der Datenleitungen und bevorzugt mehrere oder alle Datenleitungen Bestandteil eines Datenbus (180), insbesondere eines Modbus, sind, wobei ein Bestätigungssignal oder Bestätigungsdaten zur Bestätigung der ersten Adresse und zur Bestätigung der zweiten Adresse zeitversetzt von der Datenverarbeitungseinrichtung über die Datenleitung (180) durch die erste Steuerungseinrichtung (90) und/oder durch die zweite Steuerungseinrichtung (91) bereitstellbar sind.
54. Vorrichtung (1) zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2, 3, 4), mindestens umfassend ein Hauptmodul (22), wobei das Hauptmodul (22) ein Stromquellenverbindungselement (16) zum Ankoppeln an eine Stromquelle (18), insbesondere einen 11 KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, und mindestens eine erste Anschlusseinrichtung (10) und eine zweite Anschlusseinrichtung (11), bevorzugt drei, genau drei oder mindestens drei Anschlusseinrichtungen (10, 11 , 12), wobei zumindest die erste Anschlusseinrichtung (10) einen ersten Anschluss (30) zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs (2) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) einen zweiten Anschluss (31) zum Anschließen eines weiteren Elektrofahrzeugs (3) aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Datenverarbeitungseinrichtung (24) zum Daten- und/oder Signalaustausch mit der ersten Anschlusseinrichtung (10) und der zweiten Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Ladestromausgabeschnittstelle (26) zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung (10, 11) aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle (26) mehrere Phasen (40, 41 , 42) zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Daten- und/oder Signalschnittstelle (28) zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung (10) und die zweite
156 Anschlusseinrichtung (11) und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung (10) und der zweiten Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) einen ersten Daten- und/oder Signalanschluss
(50) zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls (22) aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) einen ersten Ladestromeingang (52) mit mehreren Phasen (40, 41, 42) zur mehrphasigen Einkopplung des von dem Hauptmodul
(22) bereitstellbaren Ladestroms aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) eine erste Ladestromweiterleitungsschnittstelle (54) zum Weiterleiten des Ladestroms an die zweite Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) einen zweiten Daten- und/oder Signalanschluss
(51) zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls (22) aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) einen zweiten Ladestromeingang (53) mit den Phasen (40, 41 , 42) zur mehrphasigen Einkopplung des von der ersten Anschlusseinrichtung (10) weiterleitbaren Ladestroms aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) bevorzugt eine zweite Ladestromweiterleitungsschnittstelle (55) zum Weiterleiten des Ladestroms an eine dritte Anschlusseinrichtung (12) aufweist.
55. Vorrichtung nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptmodul (22) und/oder die erste Anschlusseinrichtung (10) und/oder die zweite Anschlusseinrichtung (11) ein mehrteiliges Gehäuse (60) aufweist, wobei das mehrteilige Gehäuse (60) zumindest aufweist: eine Wandbefestigungseinrichtung (61), insbesondere Wandbefestigungsplatte, zur Ankopplung des mehrteiligen Gehäuses (60) an eine Wand (62), ein Komponentengehäuse (63) zur Aufnahme elektrischer Komponenten (64), insbesondere ein Stromquellenverbindungselement zum Ankoppeln an eine Stromquelle eines
Anschlusses zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs, einer Datenverarbeitungseinrichtung
(23) zum Daten- und/oder Signalaustausch, Ladestromausgabeschnittstelle (26) zum Ausgeben des Ladestroms, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle (26) mehrere Phasen
157 (40, 41, 42) zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, eine Daten- und/oder Signalschnittstelle (28) zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen, wobei das Komponentengehäuse (63) und die Wandbefestigungseinrichtung (61) lösbar miteinander verbindbar sind.
56. Vorrichtung nach Anspruch 54 oder Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) zur Ladestrombereitstellung an den ersten Anschluss (30) eine erste Phasenkonfiguration aufweist und die zweite Anschlusseinrichtung (11) zur Ladestrombereitstellung an den zweiten Anschluss (31) eine zweite Phasenkonfiguration aufweist, wobei die erste Phasenkonfiguration und die zweite Phasenkonfiguration dieselbe Anzahl an Phasen (40, 41 , 42) aufweist, wobei die zweite Phasenkonfiguration gegenüber der ersten Phasenkonfiguration gedreht ist.
57. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anschlusseinrichtung (10) eine erste Schaltungseinrichtung (70) aufweist, wobei durch die erste Schaltungseinrichtung (70) zeitversetzt zumindest eine erste Schaltungskonfiguration, eine zweite Schaltungskonfiguration und eine dritte Schaltungskonfiguration einstellbar ist, wobei gemäß der ersten Schaltungskonfiguration der ersten Schaltungseinrichtung (70) der erste Anschluss (30) von den Phasen, über die Ladestrom führbar ist, getrennt ist und/oder der erste Anschluss (30) vom Ladestrom elektrisch getrennt ist, wobei gemäß der zweiten Schaltkonfiguration der ersten Schaltungseinrichtung (70) der erste Anschluss (30) mit genau einer Phase, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der erste Anschluss (30) mit genau einer Ladestrom führenden Phase verbunden ist
158 und wobei gemäß der dritten Schaltkonfiguration der ersten Schaltungseinrichtung (70) der erste Anschluss (30) mit mehreren Phasen, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der erste Anschluss (30) mit mehreren Ladestrom führenden Phasen, insbesondere zwei oder genau zwei oder drei oder genau drei oder allen Phasen, verbunden ist wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) eine zweite Schaltungseinrichtung (71) aufweist, wobei durch die zweite Schaltungseinrichtung (71) zeitversetzt zumindest eine erste Schaltungskonfiguration, eine zweite Schaltungskonfiguration und eine dritte Schaltungskonfiguration einstellbar ist, wobei gemäß der ersten Schaltungskonfiguration der zweiten Schaltungseinrichtung (71) der zweite Anschluss (31) von den Phasen, über die Ladestrom führbar ist, getrennt ist und/oder der zweite Anschluss (31) vom Ladestrom elektrisch getrennt ist, wobei gemäß der zweiten Schaltkonfiguration der zweiten Schaltungseinrichtung (71) der zweite Anschluss (31) mit genau einer Phase, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der zweite Anschluss (31) mit genau einer Ladestrom führenden Phase verbunden ist und wobei gemäß der dritten Schaltkonfiguration der zweiten Schaltungseinrichtung (71) der zweite Anschluss (31) mit mehreren Phasen, insbesondere zwei oder drei oder allen Phasen, über die Ladestrom führbar ist, verbunden ist und/oder wobei der zweite Anschluss (31) mit mehreren Ladestrom führenden Phasen, insbesondere zwei oder genau zwei oder drei genau drei oder allen Phasen (40, 41 , 42), verbunden ist.
58. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Signalleitungen (80, 81 , 82), insbesondere genau zwei (80, 81) oder genau drei Signalleitungen (80, 81 ,, 82), zum Verbinden der Daten- und/oder Signalschnittstelle (28) des Hauptmoduls (22) mit dem ersten Daten- und/oder Signalanschluss (50) der ersten Anschlusseinrichtung (10) und dem zweiten Daten- und/oder Signalanschluss (51) der zweiten Anschlusseinrichtung (11) vorgesehen sind,
159 wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) in Reihe mit den mehreren Signalleitungen (80, 81, 82) verbunden sind, wobei die Anzahl der Signalleitungen (80, 81 , 82) zumindest der Anzahl an Ladestrom führenden Phasen entspricht, wobei jede Anschlusseinrichtung (10, 11) je Ladestrom führender Phase eine Niveauveränderungsschaltung zum Verändern eines auf einer der mehreren Signalleitungen (80, 81, 82) anlegbaren Signalniveaus aufweist, wobei jeder Phase (40, 41 , 42) jeweils mindestens einer definierten Signalleitung (80, 81 , 82) zugeordnet ist, wobei die den einzelnen Phasen (40, 41 , 42) zugeordnete Signalleitungen (80, 81 , 82) voneinander verschiedene Signalleitungen (80, 81, 82) sind.
59. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Datenleitungen (90, 91 , 92), insbesondere genau zwei (90, 91) oder genau drei Datenleitungen (90, 91, 92), zum Verbinden der Daten- und/oder Signalschnittstelle (28) des Hauptmoduls (22) mit dem ersten Daten- und/oder Signalanschluss (50) der ersten Anschlusseinrichtung (10) und dem zweiten Daten- und/oder Signalanschluss (51) der zweiten Anschlusseinrichtung (11) vorgesehen sind, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) in Reihe mit den mehreren Datenleitungen (90, 91, 92) verbunden sind, wobei das Hauptmodul (22) und die erste Anschlusseinrichtung (10) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) über eine Analogleitung (34) miteinander verbunden sind, das Hauptmodul (22) eine Datenverarbeitungseinrichtung (24) zum Daten- und/oder Signalaustausch mit der ersten Anschlusseinrichtung (10) und der zweiten Anschlusseinrichtung (11) aufweist, die erste Anschlusseinrichtung (10) eine erste Steuerungseinrichtung (90) zumindest zur Bestätigung einer ersten Adresse aufweist, und die zweite Anschlusseinrichtung (11) eine zweite Steuerungseinrichtung (91) zumindest zur Bestätigung einer zweiten Adresse aufweist,
160 wobei zumindest eine der Datenleitungen (90, 91 , 92) und bevorzugt mehrere oder alle Datenleitungen (90, 91, 92) Bestandteil eines Datenbus (92), insbesondere eines Modbus, sind, wobei ein Bestätigungssignal oder Bestätigungsdaten zur Bestätigung der ersten Adresse und zur Bestätigung der zweiten Adresse zeitversetzt von der Datenverarbeitungseinrichtung (22) über die Datenleitung durch die erste Steuerungseinrichtung (10) und/oder durch die zweite Steuerungseinrichtung (11) bereitstellbar sind.
60. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hauptmodul (22) und der ersten Anschlusseinrichtung (10) und/oder zwischen der ersten Anschlusseinrichtung (10) und der zweiten Anschlusseinrichtung (11) ein Hybridkabel vorgesehen oder angeordnet ist, wobei das Hybridkabel (100) zumindest aufweist: einen ersten Verbindungsstecker (101), einen zweiten Verbindungsstecker (102), einen ersten Leitungsstrang (103), und einen zweiten Leitungsstrang (104), wobei der erste Verbindungsstecker (101) zumindest aufweist: ein erstes Verbindungselement (105), wobei das erste Verbindungselement (105) mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten ersten Phase (40) verbunden ist ein zweites Verbindungselement (106), wobei das zweite Verbindungselement (106) mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten zweiten Phase (41) verbunden ist ein drittes Verbindungselement (107), wobei das dritte Verbindungselement (107) mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten dritten Phase (42) verbunden ist ein viertes Verbindungselement (108), wobei das vierte Verbindungselement (108) mit einem Neutralleiter (109) verbunden ist
161 ein fünftes Verbindungselement (110), wobei das fünfte Verbindungselement (110) mit einem Schutzleiter (111) verbunden ist, ein sechstes Verbindungselement (112), wobei das sechste Verbindungselement (112) mit einer ersten Signalleitung (133) verbunden ist, ein siebtes Verbindungselement (114), wobei das siebte Verbindungselement (114) mit einer zweiten Signalleitung (134) verbunden ist, ein achtes Verbindungselement (116), wobei das achte Verbindungselement (116) mit einer dritten Signalleitung (135) verbunden ist, wobei der zweite Verbindungsstecker (102) zumindest aufweist: ein erstes Verbindungselement (118), wobei das erste Verbindungselement (118) mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten zweiten Phase (41) verbunden ist ein zweites Verbindungselement (119), wobei das zweite Verbindungselement (119) mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten dritten Phase (42) verbunden ist ein drittes Verbindungselement (120), wobei das dritte Verbindungselement (120) mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten ersten Phase (40) verbunden ist ein viertes Verbindungselement (121), wobei das vierte Verbindungselement (121) mit dem Neutralleiter (109) verbunden ist ein fünftes Verbindungselement (122), wobei das fünfte Verbindungselement (122) mit dem Schutzleiter (111) verbunden ist, ein sechstes Verbindungselement (123), wobei das sechste Verbindungselement (123) mit der zweiten Signalleitung (134) verbunden ist, ein siebtes Verbindungselement (124), wobei das siebte Verbindungselement (124) mit der dritten Signalleitung (135) verbunden ist, ein achtes Verbindungselement (125), wobei das achte Verbindungselement (125) mit der ersten Signalleitung (133) verbunden ist, wobei das erste bis achte Verbindungselement (105, 106, 107, 108, 110, 112, 114, 116) des ersten Verbindungssteckers (101) in einer definierten ersten Konfiguration zueinander angeordnet sind, wobei das erste bis achte Verbindungselement (118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125) des zweiten Verbindungssteckers (102) in einer definierten zweiten Konfiguration zueinander angeordnet sind,
162 wobei die erste Konfiguration und die zweite Konfiguration identisch oder übereinstimmend sind, wobei die erste Phase (40) zum Führen des Ladestroms, die zweite Phase (41) zum Führen des Ladestroms, die dritte Phase (42) zum Führen des Ladestroms und der Neutralleiter (109) und der Schutzleiter (111) Teil des ersten Leitungsstrangs (103) sind, wobei zumindest die erste Signalleitung (133), die zweite Signalleitung (134) und die dritte Signalleitung (135) Teil des zweiten Leitungsstrangs (104) sind.
61. Mehrteiliges Gehäuse (60) eines Hauptmoduls (22) einer Vorrichtung (1) zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2), zumindest aufweisend eine Wandbefestigungseinrichtung (61), insbesondere Wandbefestigungsplatte, zur Ankopplung des mehrteiligen Gehäuses (60) an eine Wand (62), ein Komponentengehäuse (63) zur Aufnahme elektrischer Komponenten (64), insbesondere ein Stromquellenverbindungselement zum Ankoppeln an eine Stromquelle (18) eines Anschlusses zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs (2), einer Datenverarbeitungseinrichtung (24) zum Daten- und/oder Signalaustausch, eine Ladestromausgabeschnittstelle (26) zum Ausgeben des Ladestroms, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle (26) mehrere Phasen (40, 41 , 42) zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, eine Daten- und/oder Signalschnittstelle (28) zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen, wobei das Komponentengehäuse (63) und die Wandbefestigungseinrichtung (61) lösbar miteinander verbindbar sind.
62. Mehrteiliges Gehäuse (60) einer Anschlusseinrichtung (10), insbesondere einer Vorrichtung (1) zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2), zumindest aufweisend eine Wandbefestigungseinrichtung (61), insbesondere Wandbefestigungsplatte, zur Ankopplung des mehrteiligen Gehäuses (60) an eine Wand (62), ein Komponentengehäuse (63) zur Aufnahme elektrischer Komponenten (64), insbesondere zumindest einen Daten- und/oder Signalanschluss zum Empfangen und/oder Senden von
163 Daten und/oder Signale, einen oder genau einen Ladestromeingang mit mehreren Phasen, eine Ladestromweiterleitungsschnittstelle (54), einer Steuerungseinrichtung (90), einen Anschluss zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs, wobei das Komponentengehäuse und die Wandbefestigungseinrichtung lösbar miteinander verbindbar sind.
63. Mehrteiliges Gehäuse oder Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Komponentengehäuse (63) einen außenseitigen Begrenzungsteil (65) und einen innenseitigen Begrenzungsteil (66) aufweist, wobei der außenseitige Begrenzungsteil (65) und der innenseitige Begrenzungsteil (66) über ein umlaufendes Dichtungselement (67) miteinander mechanisch gekoppelt sind.
64. Mehrteiliges Gehäuse oder Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innenseitige Begrenzungsteil (66) und der außenseitige Begrenzungsteil (65) zumindest mehrheitlich einen Aufnahmeraum (68) zum Vorhalten der elektrischen Komponenten (64) umschließen.
65. Mehrteiliges Gehäuse oder Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innenseitige Begrenzungsteil (66) ein erstes Kopplungselement (72) ausbildet und wobei die Wandbefestigungseinrichtung (61) ein zweites Kopplungselement (73) ausbildet, wobei das erste Kopplungselement (72) zum formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen und/oder feldschlüssigen Zusammenwirken mit dem zweiten Kopplungselement (73) ausgebildet ist.
66. Mehrteiliges Gehäuse oder Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass
164 das erste Kopplungselement (72) zumindest einen Haken (74) und das zweite Kopplungselement (73) eine zur Aufnahme des Hakens (74) korrespondierend gestaltete Aufnahmeeinrichtung (75) ausbildet oder wobei das zweite Kopplungselement (73) zumindest den Haken (74) und das erste Kopplungselement (72) die zur Aufnahme des Hakens (74) korrespondierend gestaltete Aufnahme (75) ausbildet, wobei der Haken (74) bevorzugt entgegen der Schwerkraftrichtung einhakt.
67. Mehrteiliges Gehäuse oder Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zumindest abschnittsweise für sichtbares Licht zumindest teilweise transparenter Zentrumsteil (77) in einem Zentrum (76) des äußeren Begrenzungsanteils (65) angekoppelt ist.
68. Mehrteiliges Gehäuse oder Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrumsteil (77) eine Dicke von weniger 10mm, insbesondere weniger als 8mm oder weniger als 6mm, aufweist und sich in Breitenrichtung mehr als 40mm, insbesondere mehr als 60mm oder mehr als 80mm oder mehr als 100mm, erstreckt und sich in Längsrichtung mehr als 50mm, insbesondere mehr als 100mm oder mehr als 150mm, erstreckt.
69. Mehrteiliges Gehäuse oder Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrumsteil (77), das Dichtungselement (67), der äußere Begrenzungsanteil (65), der innere Begrenzungsanteil (66) und die Wandbefestigungseinrichtung (61) Polymermaterial aufweisen oder daraus bestehen.
70. Mehrteiliges Gehäuse oder Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
165 das Zentrumsteil (77) Polycarbonat oder PMMA aufweist oder daraus besteht.
71. Mehrteiliges Gehäuse oder Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrumsteil (77) auf der dem Aufnahmeraum (68) zugewandten Seite selektiv lackiert ist, insbesondere teilweise oder abschnittsweise oder mehrheitlich oder vollständig umlaufend, und dadurch zumindest abschnittsweise einen lackierten Rahmen (78) ausbildet, wobei der Rahmen (78) bevorzugt eine Breits von mindestens 2mm oder bis zu 30mm, insbesondere bis zu 15mm, aufweist.
72. Mehrteiliges Gehäuse oder Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrumsteil (77) und der äußere Begrenzungsanteil (65) miteinander verklebt sind, wobei der Kleber mit dem lackierten Rahmen (78) des Zentrumsteil (77) zusammenwirkt, bevorzugt wirkt der Kleber auf der Seite des Zentrumsteil (77) ausschließlich mit dem lackierten Rahmen (78) zusammen.
73. Mehrteiliges Gehäuse oder Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Begrenzungsanteil (65) und das Dichtungselement (67) als einstückiges Bauteil mittels eines 2k-Spitzgussverfahrens erzeugt ist.
74. Mehrteiliges Gehäuse oder Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandbefestigungseinrichtung (61) zumindest abschnittsweise eine Wabenstruktur (79) ausbildet, wobei die Wabenstruktur (79) bevorzugt zumindest in einem Anteil mehr als 5, insbesondere mehr als 10 oder mehr als 15 oder mehr als 20, aneinander angrenzende Waben (83) aufweist.
166
75. Mehrteiliges Gehäuse oder Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandbefestigungseinrichtung (61) in Längsrichtung zwischen einem ersten Ende (84) und einem zweiten Ende (85) einen flachen Anteil (88) und einen hohen Anteil (89) aufweist, wobei sich der flache Anteil (88) über eine erste Länge ausgehend vom ersten Ende (84) in Richtung des zweiten Endes (85) erstreckt, wobei die erste Länge mindesten 20%, insbesondere mindestens 30% oder 40% oder bis zu 40% oder bis zu 50%, der Gesamtlänge der Wandbefestigungseinrichtung (61) entspricht und wobei sich der hohe Anteil (89) über eine zweite Länge ausgehend vom zweiten Ende (85) in Richtung des ersten Endes (84) erstreckt, wobei die zweite Länge mindesten 20%, insbesondere mindestens 30% oder 40% oder bis zu 40% oder bis zu 50%, der Gesamtlänge der Wandbefestigungseinrichtung (61) entspricht, wobei der hohe Anteil (89) eine mittlere Höhe aufweist die einem Vielfachen der mittleren Höhe des flachen Anteils (88) entspricht, wobei das Vielfache bevorzugt zumindest das dreifache oder zumindest das fünffache oder zumindest das achtfache bedeutet.
76. Mehrteiliges Gehäuse oder Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vielfache Höhe des hohen Anteils (89) durch zwei wangenartige Anteile (92, 96) bewirkt wird, wobei die wangenartigen Anteile (92, 96) seitlich einen Durchgang (93) zum Durchführen von zumindest einer Leitung, insbesondere einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten Leitung und/oder einer Daten- und/der Signalleitung, insbesondere eines oder mehrerer, insbesondere genau zweier Mehrkomponentenkabel, aufweist.
77. Mehrteiliges Gehäuse oder Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kopplungselement (72) und das zweite Kopplungselement (73) im Bereich des ersten Endes (84) ausgebildet sind, insbesondere nicht oder weniger als 10cm vom ersten
167 Ende (84) beabstandet ausgebildet sind, und wobei im Bereich des zweiten Endes (85), insbesondere nicht oder weniger als 30cm oder weniger als 20cm vom zweiten Ende (85) beabstandet ausgebildet, mindestens eine Fixiereinrichtung zum Fixieren des Komponentengehäuse (63), insbesondere des inneren Begrenzungsteils (66) und/oder des äußeren Begrenzungsteils (65), an der Wandbefestigungseinrichtung (61) vorgesehen ist.
78. Mehrteiliges Gehäuse oder Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der eine wangenförmige Anteil (92) oberseitig eine erste Kontur (97) ausbildet und der zweite wangenförmige Anteil (96) oberseitig eine zweite Kontur (98) ausbilde, wobei die erste Kontur (97) und die zweite Kontur (98) bevorzugt gespiegelt ausgebildet sind, und wobei der innere Begrenzungsteil (66) ein U-förmige oder im wesentlichen U-förmige Wange (99) ausbildet, wobei die Wange (99) des Begrenzungsteils (66) und die beiden wangenförmigen Anteile (92, 96) der Wandbefestigungseinrichtung (61) in einem Einbauzustand eine kombinierte Kontur, insbesondere ausgehend von einer Wange (92) der Wandbefestigungseinrichtung (61) über die Wange (99) des Begrenzungsteils (66) hin zur anderen Wange (96) der Wandbefestigungseinrichtung (92) eine kontinuierlich bzw. im Wesentlichen kontinuierlich verlaufende Kontur, ausbilden.
79. Mehrteiliges Gehäuse oder Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wangen (92, 96) der Wandbefestigungseinrichtung (61) im Zustand mit daran angekoppeltem inneren Begrenzungsanteil (66) einen Finger- und/oder Zugriffsschutz ausbilden.
80. Mehrteiliges Gehäuse oder Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandbefestigungseinrichtung (61) mehrere Durchgangslöcher zur Befestigung an einer Wand (62) aufweist.
168
81. Vorrichtung (1) zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2), mindestens umfassend ein Hauptmodul (22), wobei das Hauptmodul (22) ein Stromquellenverbindungselement (16) zum Ankoppeln an eine Stromquelle (18), insbesondere einen 11 KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, und mindestens eine erste Anschlusseinrichtung (10) und eine zweite Anschlusseinrichtung (11), bevorzugt drei, genau drei oder mindestens drei Anschlusseinrichtungen (10, 11 , 12), wobei zumindest die erste Anschlusseinrichtung (10) einen ersten Anschluss (30) zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs (2) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) einen zweiten Anschluss (31) zum Anschließen eines weiteren Elektrofahrzeugs (3) aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Datenverarbeitungseinrichtung (24) zum Daten- und/oder Signalaustausch mit der ersten Anschlusseinrichtung (10) und der zweiten Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Ladestromausgabeschnittstelle (26) zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung (10, 11) aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle (26) mehrere Phasen (40, 41 , 42) zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Daten- und/oder Signalschnittstelle (28) zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung (10) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung (10) und der zweiten Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) einen ersten Daten- und/oder Signalanschluss (50) zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) einen ersten Ladestromeingang (52) mit mehreren Phasen (40, 41, 42) zur mehrphasigen Einkopplung des von dem Hauptmodul (22) bereitstellbaren Ladestroms aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) eine erste Steuerungseinrichtung (90) aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) eine erste Ladestromweiterleitungsschnittstelle (54) zum Weiterleiten des Ladestroms an die zweite Anschlusseinrichtung (11) aufweist,
169 wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) einen zweiten Daten- und/oder Signalanschluss (51) zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls (22) aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) einen zweiten Ladestromeingang (53) mit den Phasen (40, 41 , 42) zur mehrphasigen Einkopplung des von der ersten Anschlusseinrichtung (10) weiterleitbaren Ladestroms aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) eine zweite Steuerungseinrichtung (91) aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) bevorzugt eine zweite Ladestromweiterleitungsschnittstelle (55) zum Weiterleiten des Ladestroms an eine dritte Anschlusseinrichtung (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptmodul (22) ein mehrteiliges Gehäuse (60) aufweist, wobei das mehrteilige Gehäuse (60) des Hauptmoduls (22) zumindest eine Wandbefestigungseinrichtung (61), insbesondere Wandbefestigungsplatte, zur Ankopplung des mehrteiligen Gehäuses (60) an eine Wand (62), und ein Komponentengehäuse (63) zur Aufnahme elektrischer Komponenten (64) aufweist, wobei das Komponentengehäuse (63) und die Wandbefestigungseinrichtung (61) lösbar miteinander verbindbar sind und/oder die erste Anschlusseinrichtung (10) und/oder die zweite Anschlusseinrichtung (11) ein mehrteiliges Gehäuse (60) aufweist, wobei das mehrteilige Gehäuse (60) der ersten Anschlusseinrichtung (10) und/oder der zweiten Anschlusseinrichtung (11) zumindest eine Wandbefestigungseinrichtung (61), insbesondere Wandbefestigungsplatte, zur Ankopplung des mehrteiligen Gehäuses (60) an eine Wand (62) und ein Komponentengehäuse (63) zur Aufnahme elektrischer Komponenten (64) aufweist, wobei das Komponentengehäuse (63) und die Wandbefestigungseinrichtung (61) lösbar miteinander verbindbar sind.
82. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Signalleitungen (80, 81 , 82), insbesondere genau zwei oder genau drei
Signalleitungen (80, 81 , 82), zum Verbinden der Daten- und/oder Signalschnittstelle (28) des
170 Hauptmoduls (22) mit dem ersten Daten- und/oder Signalanschluss (50) der ersten Anschlusseinrichtung (10) und dem zweiten Daten- und/oder Signalanschluss (51) der zweiten Anschlusseinrichtung (11) vorgesehen sind, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) in Reihe mit den mehreren Signalleitungen (80, 81, 82) verbunden sind, wobei die Anzahl der Signalleitungen (80, 81 , 82) zumindest der Anzahl an Ladestrom führenden Phasen (40, 41 , 42) entspricht.
83. Vorrichtung (1) zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2), mindestens umfassend ein Hauptmodul (22), wobei das Hauptmodul (22) ein Stromquellenverbindungselement (16) zum Ankoppeln an eine Stromquelle (18), insbesondere einen 11 KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, und mindestens eine erste Anschlusseinrichtung (10) und eine zweite Anschlusseinrichtung (11), bevorzugt drei, genau drei oder mindestens drei Anschlusseinrichtungen (10, 11 , 12), wobei zumindest die erste Anschlusseinrichtung (10) einen ersten Anschluss (30) zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs (3) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) einen zweiten Anschluss (4) zum Anschließen eines weiteren Elektrofahrzeugs (4) aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Datenverarbeitungseinrichtung (24) zum Daten- und/oder Signalaustausch mit der ersten Anschlusseinrichtung (10) und der zweiten Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Ladestromausgabeschnittstelle (26) zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung (10, 11) aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle (26) mehrere Phasen zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Daten- und/oder Signalschnittstelle (28) zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung (10) und die zweite
171 Anschlusseinrichtung (11) und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung (10) und der zweiten Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (11) einen ersten Daten- und/oder Signalanschluss
(50) zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls (22) aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) einen ersten Ladestromeingang mit mehreren Phasen (40, 41 , 42) zur mehrphasigen Einkopplung des von dem Hauptmodul (22) bereitstellbaren Ladestroms aufweist wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) eine erste Steuerungseinrichtung (90) aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) eine erste Ladestromweiterleitungsschnittstelle (54) zum Weiterleiten des Ladestroms an die zweite Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) einen zweiten Daten- und/oder Signalanschluss
(51) zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls (22) aufweist wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) einen zweiten Ladestromeingang (53) mit den Phasen (40, 41 , 42) zur mehrphasigen Einkopplung des von der ersten Anschlusseinrichtung (10) weiterleitbaren Ladestroms aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) eine zweite Steuerungseinrichtung (91) aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) bevorzugt eine zweite Ladestromweiterleitungsschnittstelle (55) zum Weiterleiten des Ladestroms an eine dritte Anschlusseinrichtung (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestromausgabeschnittstelle (26) und die Daten- und/oder Signalschnittstelle (24) des Hauptmoduls (22) über ein Hybridkabel (100) mit dem ersten Daten- und/oder Signalanschluss (50) und dem ersten Ladestromeingang (52) der ersten Anschlusseinrichtung (10) verbunden sind, wobei das Hybridkabel (100) zumindest einen ersten Verbindungsstecker (101), einen zweiten Verbindungsstecker (102), einen ersten Leitungsstrang (103) und einen zweiten Leitungsstrang (104) aufweist,
172 wobei der erste Verbindungsstecker (101) zumindest aufweist:
Ein erstes Verbindungselement (105), wobei das erste Verbindungselement (105) mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten ersten Phase (40) verbunden ist ein zweites Verbindungselement (106), wobei das zweite Verbindungselement (106) mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten zweiten Phase (41) verbunden ist ein drittes Verbindungselement (107), wobei das dritte Verbindungselement (107) mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten dritten Phase (42) verbunden ist ein viertes Verbindungselement (108), wobei das vierte Verbindungselement (108) mit einem Neutralleiter (109) verbunden ist ein fünftes Verbindungselement (110), wobei das fünfte Verbindungselement (110) mit einem Schutzleiter (111) verbunden ist, ein sechstes Verbindungselement (112), wobei das sechste Verbindungselement (112) mit einer ersten Signalleitung (133) verbunden ist, ein siebtes Verbindungselement (114), wobei das siebte Verbindungselement (114) mit einer zweiten Signalleitung (134) verbunden ist, ein achtes Verbindungselement (116), wobei das achte Verbindungselement (116) mit einer dritten Signalleitung (135) verbunden ist, wobei der zweite Verbindungsstecker (102) zumindest aufweist: ein erstes Verbindungselement (118), wobei das erste Verbindungselement (118) mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten zweiten Phase (41) verbunden ist ein zweites Verbindungselement (119), wobei das zweite Verbindungselement (119) mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten dritten Phase (42) verbunden ist ein drittes Verbindungselement (120), wobei das dritte Verbindungselement (120) mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten ersten Phase (40) verbunden ist ein viertes Verbindungselement (121), wobei das vierte Verbindungselement (121) mit dem Neutralleiter (109) verbunden ist ein fünftes Verbindungselement (122), wobei das fünfte Verbindungselement (1229 mit dem Schutzleiter (111) verbunden ist, ein sechstes Verbindungselement (123), wobei das sechste Verbindungselement (123) mit der zweiten Signalleitung (134) verbunden ist, ein siebtes Verbindungselement (124), wobei das siebte Verbindungselement (124) mit der dritten Signalleitung (135) verbunden ist, ein achtes Verbindungselement (125), wobei das achte Verbindungselement (125) mit der ersten Signalleitung (133) verbunden ist,
173 wobei das erste bis achte Verbindungselement des ersten Verbindungssteckers (101) in einer definierten ersten Konfiguration zueinander angeordnet sind, wobei das erste bis achte Verbindungselement des zweiten Verbindungssteckers (102) in einer definierten zweiten Konfiguration zueinander angeordnet sind, wobei die erste Konfiguration und die zweite Konfiguration bevorzugt identisch sind, wobei die erste Phase (40) zum Führen des Ladestroms, die zweite Phase (41) zum Führen des Ladestroms, die dritte Phase (42) zum Führen des Ladestroms und der Neutralleiter (109) und der Schutzleiter (111) Teil des ersten Leitungsstrangs (103) sind, wobei zumindest die erste Signalleitung (133), die zweite Signalleitung (134) und die dritte Signalleitung (135) Teil des zweiten Leitungsstrangs (104) sind, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle (26) und die Daten- und/oder Signalschnittstelle (28) des Hauptmoduls (22) mit dem ersten Verbindungsstecker (101) gekoppelt sind und wobei der erste Daten- und/oder Signalanschluss (50) und der erste Ladestromeingang (529 der ersten Anschlusseinrichtung (10) mit dem zweiten Verbindungsstecker (102) verbunden sind.
84. Vorrichtung (1) zum Aufladen von Batterien von Elektrofahrzeugen (2), mindestens umfassend ein Hauptmodul (22), wobei das Hauptmodul (22) ein Stromquellenverbindungselement (16) zum Ankoppeln an eine Stromquelle (18), insbesondere einen 11 KW oder 22KW Stromanschluss, aufweist, und mindestens eine erste Anschlusseinrichtung (10) und eine zweite Anschlusseinrichtung (11), bevorzugt drei, genau drei oder mindestens drei Anschlusseinrichtungen (10, 11 , 12), wobei zumindest die erste Anschlusseinrichtung (10) einen ersten Anschluss (30) zum Anschließen eines Elektrofahrzeugs (3) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) einen zweiten Anschluss (31) zum Anschließen eines weiteren Elektrofahrzeugs (4) aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Datenverarbeitungseinrichtung (24) zum Daten- und/oder Signalaustausch mit der ersten Anschlusseinrichtung (10) und der zweiten Anschlusseinrichtung (11) aufweist,
174 wobei das Hauptmodul (22) eine Ladestromausgabeschnittstelle (26) zum Ausgeben des Ladestroms an die erste Anschlusseinrichtung (10, 11) aufweist, wobei die Ladestromausgabeschnittstelle (26) mehrere Phasen zum mehrphasigen Ausgeben des Ladestroms aufweist, wobei das Hauptmodul (22) eine Daten- und/oder Signalschnittstelle zum Ausgeben von Daten und/oder Signalen an die erste Anschlusseinrichtung (10) und die zweite Anschlusseinrichtung (11) und/oder zum Empfangen von Daten und/oder Signalen von der ersten Anschlusseinrichtung (10) und der zweiten Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) einen ersten Daten- und/oder Signalanschluss
(50) zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls (22) aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) einen ersten Ladestromeingang (52) mit mehreren Phasen (40, 41, 42) zur mehrphasigen Einkopplung des von dem Hauptmodul (22) bereitstellbaren Ladestroms aufweist wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) eine erste Steuerungseinrichtung (90) aufweist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (10) eine erste Ladestromweiterleitungsschnittstelle (54) zum Weiterleiten des Ladestroms an die zweite Anschlusseinrichtung (11) aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) einen zweiten Daten- und/oder Signalanschluss
(51) zumindest zum Empfangen von Daten und/oder Signale des Hauptmoduls (22) aufweist wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) einen zweiten Ladestromeingang (53) mit den Phasen (40, 41 , 42) zur mehrphasigen Einkopplung des von der ersten Anschlusseinrichtung (10) weiterleitbaren Ladestroms aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) eine zweite Steuerungseinrichtung (91) aufweist, wobei die zweite Anschlusseinrichtung (11) bevorzugt eine zweite Ladestromweiterleitungsschnittstelle (54) zum Weiterleiten des Ladestroms an eine dritte Anschlusseinrichtung (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Daten- und/oder Signalanschluss (50) und die erste Ladestromweiterleitungsschnittstelle (54) der ersten Anschlusseinrichtung (10) über ein Hybridkabel (100) mit dem zweiten Daten- und/oder Signalanschluss (51) und dem zweiten Ladestromeingang (53) der zweiten Anschlusseinrichtung (11) verbunden sind,
175 wobei das Hybridkabel (100) zumindest einen ersten Verbindungsstecker (101), einen zweiten Verbindungsstecker (102), einen ersten Leitungsstrang (103) und einen zweiten Leitungsstrang (104) aufweist, wobei der erste Verbindungsstecker (101) zumindest aufweist:
-ein erstes Verbindungselement (105), wobei das erste Verbindungselement (105) mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten ersten Phase (40) verbunden ist
-ein zweites Verbindungselement (106), wobei das zweite Verbindungselement (106) mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten zweiten Phase (41) verbunden ist
-ein drittes Verbindungselement (107), wobei das dritte Verbindungselement (107) mit einer zum Führen von Ladestrom ausgebildeten dritten Phase (42) verbunden ist
-ein viertes Verbindungselement (108), wobei das vierte Verbindungselement (108) mit einem Neutralleiter (109) verbunden ist
-ein fünftes Verbindungselement (110), wobei das fünfte Verbindungselement (110) mit einem Schutzleiter (111) verbunden ist,
-ein sechstes Verbindungselement (112), wobei das sechste Verbindungselement (112) mit einer ersten Signalleitung (133) verbunden ist,
-ein siebtes Verbindungselement (114), wobei das siebte Verbindungselement (114) mit einer zweiten Signalleitung (134) verbunden ist,
-ein achtes Verbindungselement (116), wobei das achte Verbindungselement (116) mit einer dritten Signalleitung (135) verbunden ist, wobei der zweite Verbindungsstecker (102) zumindest aufweist:
-ein erstes Verbindungselement (118), wobei das erste Verbindungselement (118) mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten zweiten Phase (41) verbunden ist
-ein zweites Verbindungselement (119), wobei das zweite Verbindungselement (119) mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten dritten Phase (42) verbunden ist
-ein drittes Verbindungselement (120), wobei das dritte Verbindungselement (120) mit der zum Führen von Ladestrom ausgebildeten ersten Phase (40) verbunden ist
176 -ein viertes Verbindungselement (121), wobei das vierte Verbindungselement (121) mit dem Neutralleiter (109) verbunden ist
-ein fünftes Verbindungselement (122), wobei das fünfte Verbindungselement (122) mit dem Schutzleiter (111) verbunden ist,
-ein sechstes Verbindungselement (123), wobei das sechste Verbindungselement (123) mit der zweiten Signalleitung (134) verbunden ist,
-ein siebtes Verbindungselement (124), wobei das siebte Verbindungselement (124) mit der dritten Signalleitung (135) verbunden ist,
-ein achtes Verbindungselement (125), wobei das achte Verbindungselement (125) mit der ersten Signalleitung (133) verbunden ist, wobei das erste bis achte Verbindungselement des ersten Verbindungssteckers (101) in einer definierten ersten Konfiguration zueinander angeordnet sind, wobei das erste bis achte Verbindungselement des zweiten Verbindungssteckers (102) in einer definierten zweiten Konfiguration zueinander angeordnet sind, wobei die erste Konfiguration und die zweite Konfiguration bevorzugt identisch sind, wobei die erste Phase (40) zum Führen des Ladestroms, die zweite Phase (41) zum Führen des Ladestroms, die dritte Phase (42) zum Führen des Ladestroms und der Neutralleiter (109) und der Schutzleiter (111) Teil des ersten Leitungsstrangs (103) sind, wobei zumindest die erste Signalleitung (133), die zweite Signalleitung (134) und die dritte Signalleitung (135) Teil des zweiten Leitungsstrangs (104) sind, wobei der erste Daten- und/oder Signalanschluss (50) und die erste Ladestromweiterleitungsschnittstelle (54) der ersten Anschlusseinrichtung (10) mit dem ersten Verbindungsstecker (101) gekoppelt sind und wobei der zweite Daten- und/oder Signalanschluss (51) und der zweite Ladestromeingang (53) der zweiten Anschlusseinrichtung (11) mit dem zweiten Verbindungsstecker (102) verbunden sind.
177
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