EP4595185A1 - Leistungsmodul für eine ladestation für elektrofahrzeuge und ladestation - Google Patents

Leistungsmodul für eine ladestation für elektrofahrzeuge und ladestation

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Publication number
EP4595185A1
EP4595185A1 EP23785981.4A EP23785981A EP4595185A1 EP 4595185 A1 EP4595185 A1 EP 4595185A1 EP 23785981 A EP23785981 A EP 23785981A EP 4595185 A1 EP4595185 A1 EP 4595185A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
charging station
power module
charging
power
housing part
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
EP23785981.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Müller
Peter Heindl
Andreas Mull
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.)
ABL GmbH
Original Assignee
ABL 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 ABL GmbH filed Critical ABL GmbH
Publication of EP4595185A1 publication Critical patent/EP4595185A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • 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
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • 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
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0069—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
    • 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
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
    • B60L53/665—Methods related to measuring, billing or payment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/70—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H02J7/751—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction concerning the insertion or the connection of the batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • 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
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/16—Driver interactions by display

Definitions

  • the invention relates to a power module for a charging station for electric vehicles and a charging station with at least one such power module.
  • Charging stations are understood to mean charging stations for charging electric cars, for example charging columns or wall boxes.
  • the docking station is inserted into a holder of the charging column and comprises a housing with a cable entry, a connection strip for a power cable, a holder for an energy meter and a power connection for a charging unit arranged outside the docking station.
  • a charging unit for electric vehicles which comprises a cover assembly and a tray assembly, the tray assembly having at least one power module.
  • a charging station comprising a charging column with a receptacle for a charging device is known, the charging device comprising a docking station coupled to a charging unit.
  • a charging station comprising a charging unit and a docking station coupled to the charging unit is known.
  • a charging station comprising a charging column with a receptacle and a charging device arranged in the receptacle is known.
  • a charging station comprising a charging column with a charging column housing is known, wherein a receptacle for receiving a charging device with a charging device housing is arranged in the charging column housing.
  • the power module according to the invention for a charging station for electric vehicles includes a residual current protection device, in particular designed to detect alternating residual currents and/or pulsating direct residual currents and/or smooth direct residual currents and for switching off when corresponding residual currents are detected and/or when predetermined limit values are exceeded by the detected residual currents.
  • the power module comprises a measuring device, in particular an electrical meter, for measuring an electrical quantity of a charging current conducted through the power module, in particular an electrical energy and/or an electrical power and/or an electrical current and/or an electrical voltage, preferably an energy meter.
  • a measuring device in particular an electrical meter, for measuring an electrical quantity of a charging current conducted through the power module, in particular an electrical energy and/or an electrical power and/or an electrical current and/or an electrical voltage, preferably an energy meter.
  • the power module includes a switching element for switching off the charging current, in particular a contactor or relay.
  • the residual current protective device and the measuring device and the switching element are electrically connected to one another, so that at least the residual current protective device and the measuring device and the switching element form an electrically connected power train.
  • the power module according to the invention further comprises a housing that encloses the power train, wherein the housing has a length in a longitudinal direction that is greater than a width of the housing in a lateral direction perpendicular to the longitudinal direction.
  • the housing in turn comprises an upper housing part and a lower housing part, with the upper housing part and the lower housing part being arranged one above the other in a vertical direction perpendicular to the longitudinal direction and to the lateral direction, in such a way that the lower housing part is received in the charging station in a state installed in the charging station and a Front wall of the upper housing part forms an area of the outside of the charging station.
  • the invention provides that the residual current device, the measuring device and the switching element are mounted directly or indirectly in corresponding receptacles in the lower part of the housing and covered by the upper part of the housing.
  • a continuous first recess with a cover closing the first recess in particular a hinged lid, is arranged, the residual current protective device being accessible through the first recess when the cover is open or removed.
  • the lid is in particular lockable, which ensures that the lid can only be opened by an authorized user.
  • a continuous second recess is arranged on the front wall of the upper housing part in an area covering the measuring device, which is closed with a viewing window, wherein a display of the measuring device is visible from the outside via the viewing window.
  • the cover over the residual current protective device has the advantage that only this cover has to be opened to test trip the residual current protective device.
  • the entire interior of the charging station, in which the power module is installed, can remain closed for this purpose and is accordingly accessible to the person. which triggers the error as a test current protective device is not accessible. This eliminates the need for an otherwise necessary touch protection cover inside the charging station. This means that the test tripping of the residual current protective device can also be carried out by non-specialist personnel.
  • the viewing window assigned to the measuring device can be read without opening the charging station, so that no contact protection measures are required in the interior and the reading can also be carried out by non-specialist personnel.
  • the power train of the power module can be constructed as follows: An electrical input is first followed by the residual current device, which is then followed by the measuring device and then the switching element and finally a power connection, for example a charging socket or a connection element for a charging cable that is to be permanently installed or installed directly or indirectly via further intermediate cables.
  • a power connection for example a charging socket or a connection element for a charging cable that is to be permanently installed or installed directly or indirectly via further intermediate cables.
  • the power module has no electronic control unit of the charging station and no communication unit for communicating with a user of the charging station.
  • the power module preferably does not represent a complete charging station, it does not include all the components required for a charging station, for example no electronic control unit of the charging station and no communication unit for communicating with a user of the charging station. These components are arranged separately from the power module in the charging station. This makes the power module a flexibly usable module that only includes the power train and can provide this in different types of charging stations.
  • This can be a charging station with just one power module. However, it can also be a charging station with two or more power modules. If there are two or more power modules in a charging station, the components arranged in the charging station in addition to the power modules, for example control units, can be used in the charging station. unit and/or communication unit, can be used jointly by the two or more power modules; they simply have to be present.
  • the charging station for which the power module is intended can have at least one insertion slot into which the power module can be inserted, and at least one interior space spatially separated from the insertion slot(s).
  • the electronic control unit of the charging station and the communication unit for communicating with a user of the charging station can be arranged in the interior space(s).
  • the charging station for which the power module is intended has a slot on each of two opposite vertical narrow sides of the charging station into which the power module can be inserted.
  • a sealed interior space can be formed between the two slots, in which an electronic control unit of the charging station and a communication unit for communication with a user of the charging station are arranged.
  • the residual current device can be a residual current circuit breaker type B or a residual current circuit breaker type A with integrated DC residual current detection and shutdown. In these cases, the residual current device is designed to detect alternating residual currents and pulsating and smooth DC residual currents and to shut down when corresponding residual currents are detected.
  • the residual current protective device can also be a type A residual current circuit breaker, which is only set up to detect alternating residual currents and pulsating direct residual currents and to switch off when corresponding residual currents are detected. In this case, smooth direct residual currents are not detected by the residual current protective device. In this case in particular, it is therefore advisable to additionally include a device in the power module for identification of smooth direct fault currents, for example an RDC-MD.
  • the power module additionally comprises a device for detecting smooth direct residual currents, which is electrically connected to the residual current protection device and the measuring device and the switching element and is therefore integrated into the power train.
  • this device is additionally provided for detecting smooth direct residual currents, it can be arranged, for example, in the power train between the residual current protection device and the measuring device or between the measuring device and the switching element or between the switching element and the power connection.
  • the power train has a first connection block, in particular a terminal block, for connecting a charging current supply line as an electrical input for the charging current.
  • the first connection block can be designed or attached directly to the residual current device or to the housing base with an electrical connection to the residual current device.
  • the housing base can have a through-opening for the charging current supply line to pass through.
  • the power module includes a charging socket for a charging plug as a power connection for a charging cable, which is electrically connected to the switching element and thus electrically integrated into the power train.
  • the charging socket is expediently arranged at the end of the power train. For example, it is electrically connected to the switching element via electrical lines.
  • the charging plug with the charging cable electrically contacts the charging socket when plugged in.
  • the power module can also include a non-electrically connected charging plug receptacle for parking a charging plug of the charging cable, with the charging plug in the parked state with the residual current Protective device and the measuring device and the switching element is not electrically connected and is therefore not electrically integrated into the power train.
  • the power module can comprise, as a power connection for a charging cable, a second connection block, in particular a terminal block, for directly or indirectly connecting a charging cable for electric vehicles, which is electrically connected to the switching element and thus electrically integrated into the power train.
  • the second connection block is expediently arranged at the end of the power train. For example, it is arranged via electrical lines directly on the switching element or on the lower part of the housing with an electrical connection to the switching element.
  • the lower housing part can have a through opening for the charging cable to pass through.
  • the aforementioned charging socket or the aforementioned charging plug receptacle can be attached directly or indirectly via a support device to the lower housing part and covered by the upper housing part, wherein a continuous third recess is formed on the front wall of the upper housing part in an area covering the charging socket or the charging plug receptacle, through which the charging socket or the charging plug receptacle for a charging plug is accessible from the outside.
  • an openable and closable cover flap can be formed or attached to an outside of the front wall of the upper housing part in the area of the third recess towards the charging socket or the charging plug receptacle, wherein the charging socket or the charging plug receptacle is accessible through the third recess when the cover flap is open.
  • One embodiment of the invention provides that the residual current device and/or the measuring device and/or the switching element are fastened to the housing base by means of clips formed or attached to the housing base and/or by means of top hat rails.
  • the lid which is assigned to the residual current protective device, has a lock, in particular a lever lock, by means of which the lid can be closed in a closed state, with the lid not being able to be opened in the closed state.
  • the viewing window assigned to the measuring device can be glued to the front wall of the upper housing part.
  • the upper and lower housing sections can be connected or connectable to each other via a detachable snap connection.
  • the upper housing part and the lower housing part are or can only be connected to one another in a relative position.
  • the housing in particular the upper part of the housing, can have recesses for locking, in particular for tamper-proof locking, the power module in the charging station.
  • the housing in particular the upper housing part and/or the lower housing part, has projections and/or recesses, in particular guides, for the clear positioning of the power module in a slot provided for this purpose in the charging station.
  • the housing in particular the upper housing part, preferably a side wall of the upper housing part, can form or have a circumferential first seal for sealing against a slot of the charging station.
  • a further development provides that the front wall of the upper part of the housing is protected against jets and/or splash water in a closed state, in particular the viewing window assigned to the measuring device is sealed with adhesive to the front wall and/or the cover assigned to the residual current circuit breaker is is sealed by means of a seal and/or the charging socket or charging plug receptacle is sealed against an inner side of the front wall of the upper housing section by means of a seal and/or the cover flap assigned to the charging socket or charging plug receptacle is sealed by means of a seal when closed.
  • the housing in particular the lower part of the housing, can have heat dissipation openings for heat dissipation, which are covered from the outside by the overall housing of the charging station when installed in the charging station.
  • a charging station in which this power module is integrated can meet the IP55 protection standard, since the heat dissipation openings in the power module are covered from the outside by the overall housing of the charging station.
  • the resulting labyrinth prevents people from reaching in, as well as the ingress of dust or jet or splash water.
  • the residual current device, the measuring device and the switching element can be arranged along the longitudinal direction in the housing.
  • Other components such as a charging socket can also be arranged together with the residual current device, the measuring device and the switching element along the longitudinal direction in the housing. If the residual current device and/or the measuring device and/or the switching element are each a top hat rail module, it can be provided that the top hat rail assigned to the respective top hat rail module is arranged transversely to the longitudinal direction of the housing on the lower part of the housing.
  • the housing of the power module can be designed to be mirror-symmetrical, namely mirrored on a central plane running in the longitudinal direction. This enables the power module to be used on both sides in a charging station, in particular in charging stations with two opposite slots for power modules, preferably on the vertical narrow sides of the charging station.
  • the power modules according to the invention can be used in a variety of ways; only a corresponding insertion slot must be provided.
  • the power modules can be used in housings for one or two charging points, for example a single or twin housing of a wall box or a charging station, but also in other electrically connected devices such as lampposts in order to design them as charging stations.
  • the charging station according to the invention has one or two or more of the power modules according to the invention.
  • the charging station has one or two or more insertion slots for accommodating the power module(s).
  • the charging station has at least one interior space that is spatially separated from the insertion slot(s).
  • an electronic control unit of the charging station and a communication unit for communicating with a user of the charging station in particular an RFID unit and/or an LED unit and/or a combined RFID/LED unit, are arranged.
  • the power module(s) do not have an electronic control unit of the charging station and no communication unit for communicating with a user of the charging station.
  • each power module only provides the power line, and with two or more power modules, two or more power lines accordingly.
  • the components arranged in the charging station in addition to the power modules for example the control unit and/or communication unit, can be used jointly by the two or more power modules; they simply have to be present.
  • the electronic control unit and/or the communication unit can be designed as circuit boards with a fold-out circuit board holder. This enables better accessibility of the units, for example during installation or service, compared to circuit boards that cannot be folded out.
  • the charging station can comprise an acoustic unit that can be controlled by the control unit and which acoustically signals one or more predetermined states of the charging station, in particular of the communication unit.
  • the charging station has a door that can be opened vertically around a horizontal axis so that the interior is accessible when the door is open.
  • At least one cover which is assigned to the residual current protection device of the power module or one of the power modules, has a lock by means of which the cover can be closed in a closed state, with the cover not being able to be opened in the closed state.
  • the lock is arranged in such a way and the lid and the door are designed in such a way that the lock also closes the closed door, with the door not being able to be opened when the lock is closed.
  • the interior of the charging station can be sealed from the outside by one or more second seals, with the second seals being concealed and/or pulled inwards and therefore not accessible from the outside when the charging station is closed.
  • This hidden and/or inwardly drawn sealing contour is more robust against external impacts in the event of vandalism, in contrast to a sealing contour along the edge of the housing.
  • This means, for example, that the impact resistance level IK10 can also be achieved with plastic and not just with sheet metal or steel as the housing material.
  • the charging station has two power modules according to the invention, in particular exactly two power modules according to the invention.
  • the charging station has a slot on each of two opposite vertical narrow sides of the charging station, into each of which one of the two power modules is inserted.
  • the two power modules are designed identically, which means that each power module can be inserted into each of the two slots on the narrow sides; no power modules adapted to the respective narrow side are required.
  • top-hat rail modules When using top-hat rail modules, the top-hat rails in the power modules are aligned perpendicular to the rear wall of the charging station after installation in the charging station; the top-hat rail modules extend away from the top-hat rails parallel to the rear wall of the charging station. Since this extension of the top-hat rail modules away from the top-hat rails is generally greater than the lateral extent of the top-hat rail modules parallel to the top-hat rails, this installation of the power modules via the narrow sides enables a smaller distance between the front and back of the modules compared to installation from the front Charging station and thus a flatter structure of the charging station, for example a wallbox or a charging station.
  • the interior space is formed between the two insertion slots, in particular as a sealed interior space, in which the electronic control unit of the charging station and the communication unit for communication with a user of the charging station, in particular an RFID unit and/or an LED unit and/or a combined RFID/LED unit, are arranged.
  • the charging station has a door on a vertical front, which connects the two vertical narrow sides, which can be opened about a horizontal axis in the vertical direction, so that the interior is accessible when the door is open.
  • the door can be a support component with a front component.
  • the front component in turn, can be an initially transparent or translucent component, in particular made of plastic, which can be individually designed by printing on the back.
  • the front of this front component is preferably designed to be scratch-resistant.
  • both covers which are each assigned to the residual current device of one of the power modules, because they have a lock, in particular a lever lock, by means of which the respective cover can be locked in a closed state, whereby it is not possible to open the cover in the closed state.
  • Each of the two locks is arranged in such a way and the cover and the door are designed in such a way that each of the locks also locks the closed door, whereby it is not possible to open the door even if the lock is closed. If one of the covers of the two power modules is already closed, it is therefore not possible to open the door.
  • Each power module of the charging station in each of the aforementioned embodiments can be locked in the charging station, in particular locked in a tamper-proof manner in the charging station, with one or two or more, preferably at least two, locking pins, in particular sealable and/or sealable locking pins, which interact with corresponding recesses in the power module.
  • the charging station has a display device which comprises a screen and a lighting device for backlighting the screen, the screen being arranged so that it is visible to a user of the charging station, the screen being designed in a ring-like manner, and the screen being at least in the area of the lighting device is designed to be transparent or translucent for light.
  • the screen is arranged and/or formed, for example, on a vertical front side, in particular on a door of the charging station.
  • the screen can be a transparent or translucent plastic part.
  • the screen is designed as a light guide to transmit light from the lighting device.
  • the lighting device can comprise a plurality of adjustable light sources, in particular LEDs, wherein the light sources are arranged in a ring-like manner behind the screen, and wherein the light sources can be controlled by means of a control unit with regard to their colour and/or luminous intensity and/or their switching state are adjustable and/or controllable.
  • the control device can be set up to control all light sources in certain predetermined operating states of the charging station in such a way that the totality of all light sources signals the operating state of the charging station.
  • the control device can be set up to control the light sources assigned to a first half of the screen in certain predetermined operating states of the two power modules of the charging station in such a way that they signal an operating state of one of the power modules, and those assigned to a second half of the screen Control light sources in such a way that they signal an operating state of the other power module.
  • the charging station according to the invention can, for example, be a wallbox with one or two charging points.
  • the charging station according to the invention can be a wall box with a wall bracket, the charging station being attached or attachable to the wall bracket with its back side.
  • the wall mount is made of metal or plastic, for example.
  • the wall mount has one or more hooks, in particular two hooks, which interact with corresponding rear recesses of the charging station in such a way that the charging station can be hung on the hooks. After hanging on the hooks, the charging station can be firmly connected to the wall bracket, for example via screw connections.
  • the wallbox especially a wallbox with one or two charging points
  • the wall bracket is first screwed to a wall on which the wallbox is to be attached. Then the wallbox is hung on the wall bracket using the hook(s) of the wall bracket and the corresponding recess(es) in the wallbox. Finally, the wallbox is attached to the wall bracket and/or the wall using screws, for example four screws.
  • the wall bracket is a mounting aid for attaching the wallbox to the wall.
  • the charging station has a housing that forms or has a cable suspension for a charging cable and/or one or more storage compartments for accessories and/or tools.
  • FIG 1 shows an embodiment of a power module according to the invention in a perspective view
  • FIG. 2 shows a further perspective view of the power module according to FIG. 1,
  • FIG 3 a plan view of a visible side of the power module according to
  • FIG. 1 A first figure.
  • FIG 4 is a side view of the power module according to FIG 1,
  • FIG 5 is another side view of the power module according to FIG 1,
  • FIG 6 a housing base of the power module according to FIG 1 in a
  • FIG 7 the housing base according to FIG 6 with installed components of the power train
  • FIG 8 shows a carrier device for a charging socket of the power module according to FIG 1 in a perspective view
  • FIG 9 shows a housing upper part of the power module according to FIG 1 in a perspective view
  • FIG 10 shows a perspective view of a viewing window associated with a measuring device of the power module according to FIG 1,
  • FIG 11 shows a perspective view of a hinged cover associated with the residual current device of the power module according to FIG 1,
  • FIG 12 a lock for the hinged lid according to FIG 11,
  • FIG. 13 shows a charging plug receptacle of an exemplary embodiment of a power module according to the invention
  • FIG 14 a mounting frame for the charging plug holder according to FIG 13,
  • FIG 15 a cover frame for the mounting frame according to FIG 14,
  • FIG. 16 shows a first exemplary embodiment of a charging station according to the invention with power modules according to FIG. 1, which have a charging socket (socket variant), in a perspective view,
  • FIG. 17 shows a second exemplary embodiment of a charging station according to the invention with power modules, which have the charging plug receptacle according to FIG. 13 and the fastening frame according to FIG. 14 with the cover frame according to FIG. 15 (cable variant), in a perspective view,
  • FIG 20 the charging station according to FIG 17 in a front view
  • FIG. 21 shows the charging station according to FIG. 17 in a side view
  • FIG. 22 shows the charging station according to FIG. 16 in a partial exploded view.
  • FIG 23a the charging station according to FIG 16 without door, with a view into the interior
  • FIG. 23b shows the open charging station shown in FIG. 23a, with some interior components being removed to reveal further interior components,
  • FIG. 24 shows a section through the charging station according to FIG. 16 with a view into the interior of the power modules
  • 25a shows the charging station according to FIG. 17 without a door, with a view of the interior
  • FIG. 25b shows the open charging station shown in FIG. 25a, with some interior components being removed to reveal further interior components,
  • FIG. 26 shows a section through the charging station according to FIG. 17 with a view into the interior of the power modules
  • FIG 27 a housing component of the charging stations according to FIG 16 and FIG 17 in a perspective view
  • FIG 28 shows a first embodiment of a fold-out circuit board holder for the housing component according to FIG 27,
  • FIG 29 shows a second embodiment of a fold-out circuit board holder for the housing component according to FIG 27,
  • FIG 30 a decorative panel for a door for the front of the charging stations according to FIG 16 and FIG 17 in a perspective view on their visible side (front side),
  • 31a shows a door without the decorative panel shown in FIG. 30 in a perspective view on its front side
  • FIG. 31b shows the back of the door according to FIG. 31a
  • FIG 32a shows a screen of a lighting device in a perspective view on its front side
  • FIG 32b the back of the screen
  • FIG 33 a wall mount for the charging stations according to FIG 16 and FIG 17 in a perspective view
  • FIG. 34 shows the wall bracket according to FIG. 33 when it is mounted on a wall
  • 35 shows a locking pin for locking a power module according to FIG. 1 in a charging station according to FIG. 16 and FIG. 17,
  • FIGS. 16 and 17 show a touch protection cover in the interior of the charging station according to FIGS. 16 and 17, 37 shows a blind closure for closing charging cable feedthroughs in the housing component of the charging station according to FIGS. 16 and 17,
  • FIG. 38 shows a third exemplary embodiment of a charging station according to the invention with only one power module according to FIG. 1, which has a charging socket (socket variant), in a perspective view,
  • FIG 39 the charging station according to FIG 38 in a side view on the right side
  • FIG 40 the charging station according to FIG 38 in a view of the front
  • FIG 41 the charging station according to FIG 38 in a side view to the left side.
  • FIGS. 1 to 12 show an exemplary embodiment of a power module 10 according to the invention and some of its individual components.
  • the power module 10 is intended for a charging station 50 for electric vehicles, as shown, for example, in FIGS. 16 to 41.
  • the power module 10 includes a residual current protection device 11, a measuring device 13, a switching element 14, in particular a contactor or relay, and a charging socket 26, which are electrically connected to one another and form a power train 15 connected electrically in series.
  • the power module 10 can include a device 12 for detecting smooth direct residual currents, which is electrically connected to the residual current protection device 11 and the measuring device 13 and the switching element 14 and is therefore integrated into the power train 15.
  • this device 12 for detecting smooth residual currents can be assigned directly to the residual current protective device 11. This is indicated schematically in FIG. 7 by a dashed line.
  • the power module 10 has an elongated housing 16 which encloses the power train 15. Elongated here means that the housing 16 has a length in a longitudinal direction that is greater than a width of the housing 16 in a lateral direction perpendicular to the longitudinal direction.
  • the housing 16 comprises an upper housing part 17 and a lower housing part 18, which are arranged one above the other in a vertical direction perpendicular to the longitudinal direction and the lateral direction, such that the lower housing part 18 is accommodated in the charging station 50 when installed in the charging station 50 and a front wall 19 of the upper housing part 17 forms an area of the outside of the charging station 50.
  • the residual current device 11, the measuring device 13 and the switching element 14 are made of top hat rail modules. Accordingly, top hat rails 33, which are arranged in the lower housing part 18, form a receptacle for these modules in the lower housing part 18. Clips 32 (see FIG. 6) can also be used here, for example to attach the top hat rails 33 to the lower housing part 18.
  • the charging socket 26 is attached to the lower housing part 18 via a carrier device 29 attached to the lower housing part.
  • residual current device 11, measuring device 13, switching element 14 and charging socket 26 are attached to the lower housing part 18 and are covered by the upper housing part 17.
  • the upper housing part 17 and the lower housing part 18 are connected or can be connected to one another via a detachable snap connection 35.
  • a continuous first recess 20 with a cover 21, here a hinged cover, closing the first recess 20 is arranged on the front wall 19 of the upper housing part 17, in an area covering the residual current device 11, a continuous first recess 20 with a cover 21, here a hinged cover, closing the first recess 20 is arranged.
  • the cover 21 has a lock 34, here a lever lock, by means of which the lid 21 can be locked in a closed state. In the locked state, the lid 21 cannot be opened.
  • a continuous second recess 22 is arranged, which is closed with a viewing window 23.
  • a display 24 of the measuring device 13 is visible from the outside through the viewing window 23.
  • the viewing window 23 can be made of a transparent plastic. Furthermore, only part of the viewing window 23 can be transparent; the transparent part can, for example, be surrounded by an opaque edge like a frame. This edge can be produced, for example, by printing on the back.
  • the viewing window 23 can be glued to the front wall 19 of the upper housing part 17 and, for this purpose, can have an adhesive film on the back, for example, which is punched out in the transparent part.
  • a continuous third recess 30 is formed, through which the charging socket 26 is accessible from the outside for a charging plug.
  • an openable and closable cover flap 31 is formed or attached in the area of the third recess 30.
  • the charging socket 26 is accessible through the third recess 30 when the cover flap 31 is open; when the cover cap 31 is closed, the recess 30 is closed and the charging socket 26 is therefore not accessible.
  • the residual current device 11 forms a first connection block 25 for connecting a charging current supply line.
  • This first connection block 25 thus forms the electrical input for the charging current in the power train 15.
  • a first through-opening 41 for the charging current supply line is formed in the housing base 18.
  • the upper housing part 17 has recesses 36 for locking, in particular for tamper-proof locking, the power module 10 in the charging station 50. These recesses 36 interact with corresponding locking pins 53 in the charging station 50. Such a locking pin 53 is shown as an example in FIG.
  • the upper housing part 17 has projections 37 for clear positioning of the power module 10 in a designated insertion slot 51 of the charging station 50, which has corresponding recesses 38 (see FIG. 27).
  • the upper housing part 17 has a circumferential first seal 39 on its side wall for sealing against a slot 51 of the charging station 50.
  • the upper housing part 17 includes, for example, one or more or all of the following components: sealing contour to an insertion slot in the charging station, closed access to the test button and rocker arm of the residual current protection device, which can only be opened using a suitable key for the lock, receiving contour for mounting a viewing window with a view of the display of the measuring device, drilling pattern for a charging socket to be attached and/or a cover cap to be attached for the charging socket and/or for a charging plug receptacle to be attached, so that the power module can be designed for both a plug variant and a cable variant of the charging station, detachable connections. snap to the bottom part of the housing.
  • the entire front wall 19 of the upper housing part 17 is designed to be jet- and/or splash-proof when closed.
  • the viewing window 23 assigned to the measuring device 13 is sealingly glued to the front wall 19
  • the cover 21 assigned to the residual current circuit breaker 11 is sealed in the closed state by means of a seal
  • the charging socket 26 is sealed by means of a seal on an inside of the front wall 19 of the Upper housing part 17 is applied and the cover flap 31 assigned to the charging socket 26 is sealed in the closed state by means of a seal.
  • the lower housing part 18 has heat dissipation openings 40 for dissipating heat from the interior of the power module 10. When installed in the charging station 50, these heat dissipation openings 40 are covered from the outside by an overall housing of the charging station, so that the charging station 50 still meets the protection standard IP55.
  • the housing lower part 18 comprises, for example, one or more or all of the following components: holding contour for the residual current device, holding contour for metal top hat rails, snapped under the measuring device, holding contour for the support device of the charging socket, through-opening for the passage of the primary-side load lines to a terminal block, integrated detachable snap connection to the housing upper part, projections and/or recesses for clear positioning to the housing upper part and/or to the insertion slot of a charging station, recesses for locking in the charging station.
  • the housing 16 is designed to be mirror-symmetrical, mirrored on a central plane running in the longitudinal direction. This enables the power module 10 to be used on both sides in a charging station 50, in particular in charging stations with two opposite insertion slots 51 for power modules 10, as shown in FIGS. 16 to 37.
  • FIGS - Protective device 11 and the measuring device 13 and the switching element 14 are not electrically connected and are therefore not electrically integrated into the power train 15.
  • 13 shows the actual charging plug receptacle
  • FIG. 14 shows a fastening frame 27a
  • FIG. 15 shows a cover frame 27b for the charging plug receptacle 27.
  • the power module 10 has a second connection block 28 (for example a terminal block), indicated by a dashed line in FIG.
  • the second connection block 28 is expediently arranged at the end of the power train 15. For example, it is arranged via electrical lines directly on the switching element 14 or on the lower housing part 18 with an electrical connection to the switching element 14.
  • the lower housing part 18 has a second through opening 42 for the passage of the charging cable, which are indicated by a dashed line in FIGS. 6 and 7.
  • FIGS. 16 to FIG 37 show various exemplary embodiments of a charging station 50 according to the invention.
  • Each of these charging stations 50 has two insertion slots 51 for receiving the power modules 10 shown in FIGS. 1 to 15. These insertion slots 51 are formed on two opposite vertical narrow sides 52 of the charging station 50, into each of which one of the power modules 10 is inserted.
  • the two power modules 10 used are designed identically, that is, each power module 10 can be inserted into each of the two insertion slots 51 on the narrow sides 52; no power modules 10 adapted to the respective narrow side 52 are required.
  • a sealed interior 54 is formed between the two insertion shafts 51 (see 23a, FIG. 27), in which an electronic control unit 55 of the charging station 50, a communication unit 56 for communicating with a user of the charging station 50, for example an RFID unit or a combined RFID /LED unit, and an acoustic unit 59 that can be controlled by the control unit 55 are arranged (see FIG 23a).
  • the electronic control unit 55 and the communication unit 56 and possibly also the acoustic unit 59 are designed as circuit boards with a fold-out circuit board holder 57, 58. Two embodiments of this fold-out circuit board holder 57, 58 are shown in FIGS. 28 and 29. This enables better accessibility of the units, for example during installation or service, compared to circuit boards that cannot be folded out.
  • a touch protection cover 71 in the interior 54 of the charging station 50 is shown in FIG. 23a and FIG. 36.
  • FIG 27 shows a housing component 73 of the charging station 50.
  • charging cables are led through charging cable ducts in the housing component 73 into the interior of the charging station 50.
  • these charging cable ducts can be closed by means of blind closures 74, as shown for example in FIG 37.
  • the charging station 50 has a door 61 on a vertical front side 60, which connects the two vertical narrow sides 52 with each other, which can be opened vertically downwards about a horizontal axis, so that the interior 54 is accessible when the door 61 is open and closed when the door 61 is closed and is therefore not accessible from the outside.
  • the locks 34 of the two covers 21 of the two power modules 10 are arranged in such a way and the covers 21 and the door 61 are designed in such a way that each of the locks 34 also locks the closed door 61, whereby opening the door is not possible even if the lock 34 is closed. If the cover 21 of the two power modules 10 is already closed, opening the door 61 is therefore not possible.
  • the charging station 50 thus implements a two-stage locking mechanism: In order to access the residual current device 11 for the regularly required test triggering, it is sufficient to open the side cover 21 (first stage of the locking mechanism). It can be seen that different locks can be attached to both power modules 10 of the charging station 50 so that certain users can only open the cover 21 of the charging point assigned to them. In order to get into the interior of the charging station, both covers 21 must be open (second stage of the locking mechanism), since only then can the door 61 be opened.
  • the door 61 has a second seal 63 on its inside, by means of which the interior 54 of the charging station 50 is sealed from the outside when the door 61 is closed.
  • the second seal 63 is arranged so that it is concealed by the door 61, in that it is not arranged on the edge of the door 61, but rather pulled inwards, and is therefore not accessible from the outside when the door 61 is closed.
  • This sealing contour which is pulled inwards and thus concealed, is more robust against impacts from the outside in the event of vandalism than a sealing contour along the edge.
  • the impact resistance level IK10 can also be achieved with plastic and not just with sheet metal or steel as a material.
  • the charging station 50 has a display device 64 in the door 61 that is visible to a user and comprises a screen 65 (see FIGS. 32a, 32b) and a lighting device 66 (see FIGS. 23a) for backlighting the screen 65.
  • the screen 65 is ring-shaped and transparent or translucent to light.
  • adjustable light sources 67 for example LEDs, which are arranged in a ring behind the screen 65.
  • the light sources 67 for example LEDs, which are arranged in a ring behind the screen 65.
  • 67 are controlled by a control unit with regard to their color and/or luminosity and/or their switching status.
  • FIGS. 16, 18, 19, 22, 23a, 23b, 24 shows a socket variant in which both power modules 10 are equipped with a charging socket 26.
  • FIGS. 17, 20, 21, 25a, 25b, 26 shows a cable variant in which both power modules 10 are connected to a non-electrically connected charging Plug receptacle 27. Instead, a charging cable 72 is permanently electrically connected to the power train 15 of the two power modules 10, in the example shown indirectly via intermediate cables.
  • FIG. 33 and 34 show a wall mount 68 for a charging station 50 designed as a wall box.
  • the back of the charging station 50 is attached to the wall mount 68.
  • the wall bracket 68 is preferably made of metal.
  • the wall bracket 68 has two hooks 69, which interact with corresponding rear recesses 70 (indicated by dashed lines in FIG. 27) of the charging station 50 in such a way that the charging station 50 can be hung on the hooks 69. After being hung on the hooks 69, the charging station 50 can be firmly connected to the wall bracket 68, for example via screw connections.
  • the wall bracket 68 itself is attached to a wall using screws, as shown in FIG.
  • the invention therefore proposes a power module with a residual current circuit breaker, measuring device and switching element, in which these components are enclosed in their own housing.
  • This power module can be used in various charging stations.
  • the linear arrangement of the components in the power module along a longitudinal direction and the symmetrical design of the housing of the power modules enable use on both sides in charging stations, in particular wall boxes and charging columns, with two charging points.
  • This also simplifies spare parts management in the event of service.
  • the charging station according to the invention enables the impact resistance level IK10. Seals, for example foam seals in the interior and on the cover above the residual current protective device as well as a circumferential seal on the power module, ensure the protection standard IP55.
  • the power module can be installed in such a way that the residual current device, if necessary already wired with a device for detecting smooth DC residual currents, with which the measuring device is wired. This is followed by the wiring of the measuring device and switching element. This power train with connected signal lines is then attached to the lower part of the housing, for example clipped.
  • the pre-assembled charging socket (specifically a charging socket lower part) is mounted in the support device provided for this purpose, for example a socket tower, electrically connected to the switching element and then mounted in the lower part of the housing.
  • the power module is closed by mounting the upper part of the housing including the all-round seal and already glued viewing window for the display of the measuring device.
  • a sealing flange and a cover cap are then screwed to the internal charging socket (specifically the charging socket lower part).
  • the power module is finally sealed against jets and splashes of water by a cover over the residual current device with an integrated foam seal and lever lock.
  • the charging station can be installed, for example, in such a way that after pre-assembly of the carrier housing, for example by inserting cables and installing connection blocks, the two power modules are inserted and locked into the respective insertion slot from the respective side. The other components are then hung into the interior of the charging station. Various checks are then carried out and finally the door is hung and closed. Then, if not already done, the covers over the residual current protective devices of the two power modules can be mounted, closed and locked.
  • the charging station can essentially be assembled in just one direction:
  • the power modules are already assembled separately and then inserted into the charging station at least essentially fully assembled.
  • the actual assembly of the charging station can then be done from above in the lying charging station, for example. This avoids two different assembly directions in production that would otherwise be necessary: Inserting the circuit boards and components from "above” into the horizontal charging station and furthermore the insertion of the components rotated by 90° from the side for the power modules.
  • the components are pre-assembled in the power modules, for example also in an assembly direction from "above” into the horizontal power module, and the essentially fully assembled power module is inserted sideways into the basic housing of the charging station.
  • FIG. 38 to 41 show different views of a third exemplary embodiment of a charging station 50 according to the invention with only one power module 10 according to FIG. 1.
  • this charging station 50 has only one charging point. Specifically shown is a socket variant with a charging socket 26, but analogous to the previously described exemplary embodiments, a cable variant with a charging plug receptacle 27 instead of the charging socket 26 is also possible.
  • This charging station 50 only has an insertion slot 51 for a power module 10 on one of the two vertical narrow sides 52, namely on the narrow side shown in FIG. 39, but not on the opposite narrow side shown in FIG. 41.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Leistungsmodul (10) für eine Ladestation (50) für Elektrofahrzeuge, umfassend eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (11), eine Messeinrichtung (13) zum Messen einer elektrischen Größe eines durch das Leistungsmodul (10) geleiteten Ladestroms und ein Schaltelement (14) zum Abschalten des Ladestroms, die einen elektrisch in Reihe geschalteten Leistungsstrang (15) bilden. Das Leistungsmodul (10) umfasst ein Gehäuse (16), das den Leistungsstrang (15) umschließt und ein Gehäuseoberteil (17) und ein Gehäuseunterteil (18) umfasst. An einer Vorderwand (19) des Gehäuseoberteils (17) ist in einem die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (11) überdeckenden Bereich eine durchgehende erste Ausnehmung (20) mit einem die erste Ausnehmung (20) verschließenden Deckel (21) und in einem die Messeinrichtung (13) überdeckenden Bereich eine durchgehende zweite Ausnehmung (22) angeordnet, die mit einem Sichtfenster (23) verschlossen ist, wobei über das Sichtfenster (23) eine Anzeige (24) der Messeinrichtung (13) von außen sichtbar ist. Weiter betrifft die Erfindung eine Ladestation mit einem oder mehreren derartigen Leistungsmodulen.

Description

Bezeichnunq: Leistungsmodul für eine Ladestation für Elektrofahrzeuge und Ladestation
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Leistungsmodul für eine Ladestation für Elektrofahrzeuge und eine Ladestation mit zumindest einem derartigen Leistungsmodul.
Unter Ladestation werden insbesondere Ladestationen zum Laden von E- Autos verstanden, beispielsweise Ladesäulen oder Wallboxen.
Montage, Installation, Wartung und Reparatur von Ladestationen sind aufwändig und damit zeit- und kostenintensiv. Ferner können derartige Arbeiten in der Regel nur durch Fachpersonal durchgeführt werden.
Aus DE 10 2018 112 958 Al ist es bekannt, eine Ladesäule bzw. Ladestation mit einer Docking Station auszurüsten. Die Dockingstation ist in eine Aufnahme der Ladesäule eingesetzt und umfasst ein Gehäuse mit einer Kabeleinführung, eine Anschlussleiste für ein Netzanschlusskabel, eine Aufnahme für einen Energiemengenzähler und einen Leistungsanschluss für eine außerhalb der Dockingstation angeordnete Ladeeinheit.
Aus DE 10 2018 112 957 A ist eine Ladeeinheit für Elektrofahrzeuge umfassend ein Leistungsmodul bekannt.
Aus DE 10 2018 112 954 Al ist eine Ladeeinheit für Elektrofahrzeuge bekannt, die eine Deckelbaugruppe und eine Wannenbaugruppe umfasst, wobei die Wannenbaugruppe zumindest ein Leistungsmodul aufweist. Aus DE 10 2018 126 949 Al ist eine Ladestation umfassend eine Ladesäule mit einer Aufnahme für eine Ladevorrichtung bekannt, wobei die Ladevorrichtung eine mit einer Ladeeinheit gekoppelte Dockingstation umfasst.
Aus DE 10 2018 126 939 Al ist eine Ladestation umfassen eine Ladeeinheit und eine mit der Ladeeinheit gekoppelte Dockingstation bekannt.
Aus DE 10 2018 126 912 Al ist eine Ladestation umfassend eine Ladesäule mit einer Aufnahme und eine in der Aufnahme angeordneten Ladevorrichtung bekannt.
Aus DE 10 2017 115 098 Al ist eine Ladeboxeinheit für eine Ladesäule bekannt.
Aus DE 10 2018 126 947 Al ist eine Ladestation umfassend eine Ladesäule mit einem Ladesäulengehäuse bekannt, wobei in dem Ladesäulengehäuse eine Aufnahme zum Aufnehmen einer Ladevorrichtung mit einem Ladevorrichtungsgehäuse angeordnet ist.
Aus EP 3 702 200 A2 ist eine Versorgungsstation zur Bereitstellung von elektrischer Energie für nicht-stationäre Betriebsmittel mit einem Versorgungspunktmodul bekannt.
Weitere Ladeeinrichtungen sind aus WO 2020 201 302 Al, DE 10 2020 119 890 Al, DE 10 2020 210 780 Al, WO 2023 007 031 Al, DE 10 2018 121 489 Al und WO 2022 069 170 Al bekannt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein neues Leistungsmodul für eine Ladestation für Elektrofahrzeuge und eine Ladestation mit zumindest einem derartigen Leistungsmodul anzugeben, insbesondere ein Leistungsmodul und eine dazugehörige Ladestation, die im Vergleich zu herkömmlichen, bekannten Leistungsmodulen und Ladestationen einfach, kostengünstig und schnell zu montieren und/oder zu installieren und/oder zu warten und/oder zu reparieren und/oder auszutauschen sind und vorzugsweise zumindest einzelne der vorgenannten Maßnahmen auch ohne das Hinzuziehen von Fachleuten ermöglichen.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Leistungsmoduls durch ein Leistungsmodul mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und hinsichtlich der Ladestation durch eine Ladestation mit den Merkmalen nach Anspruch 26 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Leistungsmodul für eine Ladestation für Elektrofahrzeuge umfasst eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung, insbesondere eingerichtet zur Erfassung von Wechselfehlerströmen und/oder pulsierenden Gleichfehlerströmen und/oder glatten Gleichfehlerströmen sowie zur Abschaltung bei Erfassung entsprechender Fehlerströme und/oder bei Überschreitung vorgegebener Grenzwerte durch die erfassten Fehlerströme.
Weiter umfasst das Leistungsmodul eine Messeinrichtung, insbesondere einen elektrischen Zähler, zum Messen einer elektrischen Größe eines durch das Leistungsmodul geleiteten Ladestroms, insbesondere einer elektrischen Energie und/oder einer elektrischen Leistung und/oder eine elektrische Stromstärke und/oder einer elektrischen Spannung, vorzugsweise einen Energiezähler.
Ferner umfasst das Leistungsmodul ein Schaltelement zum Abschalten des Ladestroms, insbesondere ein Schütz oder Relais.
Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung und die Messeinrichtung und das Schaltelement sind elektrisch miteinander verbunden, so dass zumindest die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung und die Messeinrichtung und das Schaltelement einen elektrisch in Reihe geschalteten Leistungsstrang bilden. Das erfindungsgemäße Leistungsmodul umfasst ferner ein Gehäuse, das den Leistungsstrang umschließt, wobei das Gehäuse in einer Längsrichtung eine Länge aufweist, die größer als eine Breite des Gehäuses in einer lateralen Richtung senkrecht zur Längsrichtung ist. Das Gehäuse wiederum umfasst ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil, wobei Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil in einer vertikalen Richtung senkrecht zur Längsrichtung und zur lateralen Richtung übereinander angeordnet sind, und zwar derart, dass das Gehäuseunterteil in einem in die Ladestation eingebauten Zustand in der Ladestation aufgenommen ist und eine Vorderwand des Gehäuseoberteils einen Bereich der Außenseite der Ladestation bildet.
Die Erfindung sieht vor, dass die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung, die Messeinrichtung und das Schaltelement direkt oder indirekt in entsprechenden Aufnahmen im Gehäuseunterteil angebracht und vom Gehäuseoberteil überdeckt sind.
Hierbei ist an der Vorderwand des Gehäuseoberteils in einem die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung überdeckenden Bereich eine durchgehende erste Ausnehmung mit einem die erste Ausnehmung verschließenden Deckel, insbesondere einem Klappdeckel, angeordnet, wobei die Fehlerstrom- Schutzeinrichtung bei geöffnetem oder entferntem Deckel durch die erste Ausnehmung zugänglich ist. Der Deckel ist insbesondere abschließbar, wodurch sich sicherstellen lässt, dass der Deckel nur durch einen hierfür autorisierten Benutzer geöffnet werden kann.
Ferner ist an der Vorderwand des Gehäuseoberteils in einem die Messeinrichtung überdeckenden Bereich eine durchgehende zweite Ausnehmung angeordnet, die mit einem Sichtfenster verschlossen ist, wobei über das Sichtfenster eine Anzeige der Messeinrichtung von außen sichtbar ist.
Der Deckel über der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung hat den Vorteil, dass zum testweisen Auslösen der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung nur dieser Deckel geöffnet werden muss, der gesamte Innerraum der Ladestation, in die das Leistungsmodul eingebaut ist, kann hierzu verschlossen bleiben und ist entsprechend für die Person, die das testweise Auslösen der Feh- lerstrom-Schutzeinrichtung durchführt, nicht zugänglich. Damit entfällt eine sonst notwendige Berührschutzabdeckung im Inneren der Ladestation. Dadurch kann das testweise Auslösen der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung auch durch Nicht-Fachpersonal durchgeführt werden.
Vergleichbare Vorteile ergeben sich durch das der Messeinrichtung zugeordnete Sichtfenster. Die Anzeige der Messeinrichtung kann ohne das Öffnen der Ladestation abgelesen werden, so dass auch hierfür keine Berührschutzmaßnahmen im Innenraum erforderlich sind und das Ablesen auch durch Nicht-Fachpersonal erfolgen kann.
Beispielsweise kann der Leistungsstrang des Leistungsmoduls folgendermaßen aufgebaut sein: Auf einen elektrischen Eingang folgt zunächst die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung, auf die dann die Messeinrichtung und dann das Schaltelement und schließlich ein Leistungsanschluss, beispielsweise eine Ladesteckdose oder ein Anschlusselement für ein direkt oder indirekt über weitere Zwischenleitungen fest zu installierendes oder installiertes Ladekabel folgt.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Leistungsmodul keine elektronische Steuereinheit der Ladestation und keine Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit einem Nutzer der Ladestation aufweist.
Das Leistungsmodul stellt vorzugsweise keine vollständige Ladestation dar, es umfasst nicht alle für eine Ladestation erforderlichen Komponenten, beispielweise keine elektronische Steuereinheit der Ladestation und keine Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit einem Nutzer der Ladestation. Diese Komponenten sind getrennt von dem Leistungsmodul in der Ladestation angeordnet. Dadurch ist das Leistungsmodul ein flexibel einsetzbares Modul, das lediglich den Leistungsstrang umfasst und diesen in verschiedenen Arten von Ladestationen bereitstellen kann. Es kann sich hierbei um eine Ladestation mit lediglich einem Leistungsmodul handeln. Es kann sich aber auch um eine Ladestation mir zwei oder mehreren Leistungsmodulen handeln. Bei zwei oder mehreren Leistungsmodulen in einer Ladestation können die in der Ladestation zusätzlich zu den Leistungsmodulen angeordneten Komponenten, beispielsweise Steuerein- heit und/oder Kommunikationseinheit, gemeinsam von den zwei oder mehreren Leistungsmodulen genutzt werden, sie müssen nur einfach vorhanden sein.
Die Ladestation, für die das Leistungsmodul bestimmt ist, kann mindestens einen Einschubschacht aufweisen, in den das Leistungsmodul einsetzbar ist, und mindestens einen räumlich getrennt von dem oder den Einschubschächten ausgebildeten Innenraum . Die elektronische Steuereinheit der Ladestation und die Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit einem Nutzer der Ladestation können in dem oder den Innenräumen angeordnet sein.
Auch kann vorgesehen sein, dass die Ladestation, für die das Leistungsmodul bestimmt ist, an zwei gegenüberliegenden vertikalen Schmalseiten der Ladestation je einen Einschubschacht aufweist, in die das Leistungsmodule einsetzbar ist. Zwischen den beiden Einschubschächten kann ein abgedichteter Innenraum ausgebildet sein, in dem eine elektronische Steuereinheit der Ladestation und eine Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit einem Nutzer der Ladestation angeordnet sind.
Bei der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung kann es sich um einen Fehlerstrom-Schutzschalter Typ B oder einen Fehlerstrom-Schutzschalter Typ A mit integrierter Gleichfehlerstromerkennung und -abschaltung handeln. In diesen Fällen ist die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung zur Erfassung von Wechselfehlerströmen und pulsierenden und glatten Gleichfehlerströmen sowie zur Abschaltung bei Erfassung entsprechender Fehlerströme eingerichtet.
Bei der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung kann es sich aber auch einen feh- lerstrom-Schutzschalter Typ A handeln, der nur zur Erfassung von Wechselfehlerströmen und pulsierenden Gleichfehlerströmen sowie zur Abschaltung bei Erfassung entsprechender Fehlerströme eingerichtet ist. Glatte Gleichfehlerströme werden in diesem Fall nicht von der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung erfasst. Insbesondere in diesem Fall ist es daher zweckmäßig, in das Leistungsmodul zusätzlich eine Einrichtung zur Er- kennung von glatten Gleichfehlerströmen vorzusehen, beispielsweise ein RDC-MD.
Dementsprechend sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass das Leistungsmodul zusätzlich eine Einrichtung zur Erkennung von glatten Gleichfehlerströmen umfasst, die elektrisch mit der Fehlerstrom- Schutzeinrichtung und der Messeinrichtung und dem Schaltelement verbunden und damit in den Leistungsstrang integriert ist.
Sofern zusätzlich diese Einrichtung zur Erkennung glatter Gleichfehlerströme vorgesehen ist, kann diese beispielsweise im Leistungsstrang zwischen der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung und der Messeinrichtung o- der zwischen Messeinrichtung und Schaltelement oder zwischen dem Schaltelement und dem Leistungsanschluss angeordnet sein.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Leistungsstrang als elektrischen Eingang für den Ladestrom einen ersten Anschlussblock, insbesondere einen Klemmblock, zum Anschluss einer Ladestromzuleitung auf. Der erste Anschlussblock kann direkt an der Fehlerstrom- Schutzeinrichtung oder am Gehäuseunterteil mit elektrischer Verbindung zur Fehlerstrom-Schutzeinrichtung ausgebildet oder angebracht sein. Das Gehäuseunterteil kann eine Durchgangsöffnung zur Durchführung der Ladestromzuleitung aufweisen.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Leistungsmodul als einen Leistungsanschluss für ein Ladekabel eine Ladesteckdose für einen Ladestecker umfasst, die elektrisch mit dem Schaltelement verbunden und damit in den Leistungsstrang elektrisch integriert ist. Die Ladesteckdose ist zweckmäßigerweise am Ende des Leistungsstrangs angeordnet. Beispielsweise ist sie über elektrische Leitungen mit dem Schaltelement elektrisch verbunden. Der Ladestecker mit dem Ladekabel kontaktiert die Ladesteckdose im eingesteckten Zustand elektrisch.
Das Leistungsmodul kann auch eine nicht elektrisch angeschlossene Ladesteckeraufnahme zum Parken eines Ladesteckers des Ladekabels umfassen, wobei der Ladestecker im geparkten Zustand mit der Fehlerstrom- Schutzeinrichtung und der Messeinrichtung und dem Schaltelement nicht elektrisch verbunden ist und damit in den Leistungsstrang nicht elektrisch integriert ist. In diesem Fall kann das Leistungsmodul als einen Leistungsanschluss für ein Ladekabel einen zweiten Anschlussblock, insbesondere einen Klemmblock, zum direkten oder indirekten Anschluss eines Ladekabels für Elektrofahrzeuge umfassen, der elektrisch mit dem Schaltelement verbunden und damit in den Leistungsstrang elektrisch integriert ist. Der zweite Anschlussblock ist zweckmäßigerweise am Ende des Leistungsstrangs angeordnet. Beispielsweise ist er über elektrische Leitungen direkt am Schaltelement oder am Gehäuseunterteil mit elektrischer Verbindung zum Schaltelement angeordnet. Das Gehäuseunterteil kann eine Durchgangsöffnung zur Durchführung des Ladekabels aufweisen.
Die vorgenannte Ladesteckdose oder die vorgenannte Ladesteckeraufnahme kann direkt oder indirekt über eine Trägereinrichtung am Gehäuseunterteil angebracht und vom Gehäuseoberteil überdeckt sein, wobei an der Vorderwand des Gehäuseoberteils in einem die Ladesteckdose oder die Ladesteckeraufnahme überdeckenden Bereich eine durchgehende dritte Ausnehmung ausgebildet ist, über die die Ladesteckdose oder die Ladesteckeraufnahme für einen Ladestecker von außen zugänglich ist. Ferner kann an einer Außenseite der Vorderwand des Gehäuseoberteils im Bereich der dritten Ausnehmung zur Ladesteckdose oder zur Ladesteckeraufnahme hin eine offen- und schließbare Abdeckklappe ausgebildet oder angebracht sein, wobei die Ladesteckdose oder die Ladesteckeraufnahme bei geöffneter Abdeckklappe durch die dritte Ausnehmung zugänglich ist.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Fehlerstrom- Schutzeinrichtung und/oder die Messeinrichtung und/oder das Schaltelement mittels am Gehäuseunterteil ausgebildeter oder angebrachter Clips und/oder mittels Hutschienen am Gehäuseunterteil befestigt sind.
Eine Befestigung mittels der vorgenannten Clips kann auch für Ladesteckdose oder Ladesteckeraufnahme oder für deren Trägereinrichtung und/oder für elektrische Leitungen zur elektrischen Verbindung und/oder zum elektrischen Anschluss der verschiedenen Bauteile vorgesehen sein. In einer Ausgestaltung weist der Deckel, der der Fehlerstrom- Schutzeinrichtung zugeordnet ist, ein Schloss, insbesondere ein Hebelschloss, auf, mittels dem der Deckel in einem geschlossenen Zustand verschließbar ist, wobei im verschlossenen Zustand kein Öffnen des Deckels möglich ist.
Das der Messeinrichtung zugeordnete Sichtfenster kann mit der Vorderwand des Gehäuseoberteils verklebt sein.
Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil können über eine lösbare Schnappverbindung miteinander verbunden oder verbindbar sein.
Gemäß einer Ausführungsvariante sind Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil nur in einer Relativpositionierung zueinander miteinander verbunden oder verbindbar.
Das Gehäuse, insbesondere das Gehäuseoberteil, kann Aussparungen zur Arretierung, insbesondere zur manipulationssicheren Arretierung, des Leistungsmoduls in der Ladestation aufweisen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Gehäuse, insbesondere Gehäuseoberteil und/oder Gehäuseunterteil, Vorsprünge und/oder Ausnehmungen, insbesondere Führungen, zur eindeutigen Positionierung des Leistungsmoduls in einem dafür vorgesehenen Einschubschacht der Ladestation auf.
Das Gehäuse, insbesondere das Gehäuseoberteil, vorzugsweise eine Seitenwand des Gehäuseoberteils, kann eine umlaufende erste Dichtung zur Abdichtung gegenüber einem Einschubschacht der Ladestation ausbilden oder aufweisen.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Vorderwand des Gehäuseoberteils in einem geschlossenen Zustand strahl- und/oder spritzwassergeschützt ausgebildet ist, insbesondere das der Messeinrichtung zugeordnete Sichtfenster abdichtend mit der Vorderwand verklebt ist und/oder der dem Fehlerstrom-Schutzschalter zugeordnete Deckel im geschlossenen Zustand mittels einer Dichtung abdichtend geschlossen ist und/oder die Ladesteckdose oder Ladesteckeraufnahme mittels einer Dichtung abdichtend an einer Innenseite der Vorderwand des Gehäuseoberteils anliegt und/oder die der Ladesteckdose oder Ladesteckeraufnahme zugeordnete Abdeckklappe im geschlossenen Zustand mittels einer Dichtung abdichtend geschlossen ist.
Das Gehäuse, insbesondere das Gehäuseunterteil, kann Entwärmungsöff- nungen zum Wärmeabtransport aufweisen, die in einem in die Ladestation eingebauten Zustand von einem Gesamtgehäuse der Ladestation nach außen verdeckt werden. Trotz dieser Entwärmungsöffnungen im Leistungsmodul kann eine Ladestation, in die dieses Leistungsmodul integriert ist, den Schutz-Standard IP55 erfüllen, da die Entwärmungsöffnungen im Leistungsmodul nach außen durch das Gesamtgehäuse der Ladestation verdeckt werden. Das sich dadurch ergebene Labyrinth verhindert ein Hineingreifen durch Personen ebenso wie das Eindringen von Staub oder Strahl- oder Spritzwasser.
Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung, die Messeinrichtung und das Schaltelement können entlang der Längsrichtung im Gehäuse angeordnet sein. Auch weitere Bauelemente wie eine Ladesteckdose können zusammen mit der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung, der Messeinrichtung und dem Schaltelement entlang der Längsrichtung im Gehäuse angeordnet sein. Wenn die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung und/oder die Messeinrichtung und/oder das Schaltelement jeweils ein Hutschienenmodul sind, kann vorgesehen sein, dass die dem jeweiligen Hutschienenmodul zugeordnete Hutschiene quer zur Längsrichtung des Gehäuses an dem Gehäuseunterteil angeordnet ist.
Das Gehäuse des Leistungsmoduls kann spiegelsymmetrisch ausgebildet sein, und zwar gespiegelt an einer in Längsrichtung verlaufenden Mittelebene. Dies ermöglicht die beidseitige Verwendung des Leistungsmoduls in einer Ladestation, insbesondere in Ladestationen mit zwei gegenüberliegenden Einschubschächten für Leistungsmodule, vorzugsweise an vertikalen Schmalseiten der Ladestation. Die erfindungsgemäßen Leistungsmodule sind vielfältig einsetzbar, es muss lediglich ein korrespondierender Einschubschacht vorgesehen sein. Beispielsweise können die Leistungsmodule in Gehäusen für einen oder auch in Gehäusen für zwei Ladepunkte, also beispielsweise einem Singleoder Twingehäuse einer Wallbox oder einer Ladesäule, einsetzbar sein, aber auch in anderen elektrisch angeschlossenen Einrichtungen wie beispielsweise Laternenmasten, um diese als Ladestation auszubilden.
Die erfindungsgemäße Ladestation weist eines oder zwei oder mehrere der erfindungsgemäßen Leistungsmodule auf. Insbesondere weist die Ladestation eine oder zwei oder mehrere Einschubschächte zur Aufnahme des oder der Leistungsmodule auf.
In einer Ausgestaltung weist die Ladestation mindestens einen räumlich getrennt von dem oder den Einschubschächten ausgebildeten Innenraum auf, In dem oder den Innenräumen sind eine elektronische Steuereinheit der Ladestation und eine Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit einem Nutzer der Ladestation, insbesondere eine RFID-Einheit und/oder eine LED-Einheit und/oder eine kombinierte RFID/LED-Einheit, angeordnet. Somit kann vorgesehen sein, dass das oder die Leistungsmodule keine elektronische Steuereinheit der Ladestation und keine Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit einem Nutzer der Ladestation aufweisen. Insbesondere stellt jedes Leistungsmodul lediglich den Leistungsstrang bereit, bei zwei oder mehreren Leistungsmodulen entsprechend zwei oder mehrere Leistungsstränge. Bei zwei oder mehreren Leistungsmodulen in einer Ladestation können die in der Ladestation zusätzlich zu den Leistungsmodulen angeordneten Komponenten, beispielsweise Steuereinheit und/oder Kommunikationseinheit, gemeinsam von den zwei oder mehreren Leistungsmodulen genutzt werden, sie müssen nur einfach vorhanden sein.
Die elektronische Steuereinheit und/oder die Kommunikationseinheit können als Platinen mit einer herausklappbaren Platinenhalterung ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine bessere Zugänglichkeit der Einheiten beispielsweise im Installations- oder Service-Fall im Vergleich zu nicht herausklappbaren Platinen. Gemäß einer Ausführungsform kann die Ladestation eine mittels der Steuereinheit ansteuerbare Akustikeinheit umfassen, die akustisch einen oder mehrere vorgegebene Zustände der Ladestation, insbesondere der Kommunikationseinheit, signalisiert.
In einer Ausgestaltung weist die Ladestation eine Tür auf, die um eine waagrechte Achse in vertikaler Richtung aufklappbar ist, so dass der Innenraum bei geöffneter Tür zugänglich ist.
Weiter kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Deckel, der der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung des Leistungsmoduls oder eines der Leistungsmodule zugeordnet ist, ein Schloss aufweist, mittels dem der Deckel in einem geschlossenen Zustand verschließbar ist, wobei im verschlossenen Zustand kein Öffnen des Deckels möglich ist. Das Schloss ist derart angeordnet und der Deckel und die Tür sind derart ausgebildet, dass das Schloss zusätzlich auch die geschlossene Tür verschließt, wobei ein Öffnen der Tür bei geschlossenem Schloss nicht möglich ist.
Der Innerraum der Ladestation kann nach außen hin durch ein oder mehrere zweite Dichtungen abgedichtet sein, wobei die zweiten Dichtungen verdeckt und/oder nach innen gezogen angeordnet sind und dadurch bei geschlossener Ladestation von außen nicht zugänglich sind. Diese verdeckte und/oder nach innen gezogene Dichtkontur ist robuster gegen Schläge von außen bei Vandalismus im Gegensatz zu einer Dichtkontur entlang des Gehäuserandes. Dadurch lässt sich beispielsweise der Stoßfestigkeitsgrad IK10 auch mit Kunststoff und nicht nur mit Blech oder Stahl als Gehäusewerkstoff erreichen.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Ladestation zwei erfindungsgemäße Leistungsmodule, insbesondere genau zwei erfindungsgemäße Leistungsmodule, aufweist. Konkret weist die Ladestation an zwei gegenüberliegenden vertikalen Schmalseiten der Ladestation je einen Einschubschacht auf, in den je eines der beiden Leistungsmodule eingesetzt ist. Insbesondere sind die beiden Leistungsmodule identisch ausgebildet, das heißt jedes Leistungsmodul lässt sich in jeder der beiden Einschubschächte an den Schmalseiten einsetzen, es sind keine an die jeweilige Schmalseite angepasste Leistungsmodule erforderlich.
Bei Verwendung von Hutschienenmodulen sind die Hutschienen in den Leistungsmodulen nach dem Einbau in die Ladestation senkrecht zur Rückwand der Ladestation ausgerichtet, die Hutschienenmodule erstrecken sich entsprechend parallel zur Rückwand der Ladestation von den Hutschienen weg. Da diese Erstreckung der Hutschienenmodule weg von den Hutschienen in der Regel größer ist als die seitliche Ausdehnung der Hutschienenmodule parallel zu den Hutschienen, ermöglicht dieser Einbau der Leistungsmodule über die Schmalseiten im Vergleich zu einem Einbau von der Vorderseite einen geringeren Abstand zwischen Vorder- und Rückseite der Ladestation und damit einen flacheren Aufbau der Ladestation, beispielsweise einer Wallbox oder einer Ladesäule.
In einer Ausgestaltung ist zwischen den beiden Einschubschächten der Innenraum, insbesondere als abgedichteter Innenraum, ausgebildet, in dem die elektronische Steuereinheit der Ladestation und die Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit einem Nutzer der Ladestation, insbesondere eine RFID-Einheit und/oder eine LED-Einheit und/oder eine kombinierte RFID/LED-Einheit, angeordnet sind.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Ladestation an einer vertikalen Vorderseite, die die beiden vertikalen Schmalseiten miteinander verbindet, eine Tür aufweist, die um eine waagrechte Achse in vertikaler Richtung aufklappbar ist, so dass der Innenraum bei geöffneter Tür zugänglich ist. Die Tür kann ein Trägerbauteil mit einem Frontbauteil sein. Das Frontbauteil wiederum kann ein zunächst transparentes oder transluzentes Bauteil sein, insbesondere aus Kunststoff, das durch rückseitige Bedruckung individuell gestaltet werden kann. Die Front dieses Frontbauteils ist vorzugsweise kratzfest ausgebildet.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass beide Deckel, die jeweils der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung eines der Leistungsmodule zugeordnet sind, je- weils ein Schloss, insbesondere ein Hebelschloss, aufweisen, mittels dem der jeweilige Deckel in einem geschlossenen Zustand verschließbar ist, wobei im verschlossenen Zustand kein Öffnen des Deckels möglich ist. Jedes der beiden Schlösser ist derart angeordnet und die Deckel und die Tür sind derart ausgebildet, dass jedes der Schlösser zusätzlich auch die geschlossene Tür verschließt, wobei ein Öffnen der Tür bereits bei einem geschlossenen Schloss nicht möglich ist. Bei bereits einem verschlossenen Deckel der beiden Leistungsmodule ist somit ein Öffnen der Tür nicht möglich.
Jedes Leistungsmodul der Ladestation in jeder vorgenannten Ausgestaltung kann mit einem oder zwei oder mehreren, vorzugsweise mindestens zwei, Arretierstiften, insbesondere versiegelbaren und/oder blombierba- ren Arretierstiften, die mit korrespondierenden Aussparungen in dem Leistungsmodul Zusammenwirken, in der Ladestation arretiert sein, insbesondere manipulationssicher in der Ladestation arretiert sein.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Ladestation eine Anzeigeeinrichtung aufweist, die eine Sichtblende und eine Beleuchtungseinrichtung zur Hinterleuchtung der Sichtblende umfasst, wobei die Sichtblende für einen Nutzer der Ladestation sichtbar angeordnet ist, wobei die Sichtblende ringartige ausgebildet ist, und wobei die Sichtblende zumindest im Bereich der Beleuchtungseinrichtung für Licht transparent o- der transluzente ausgebildet ist. Die Sichtblende ist beispielsweise an einer vertikalen Vorderseite, insbesondere an einer Tür der Ladestation, angeordnet und/oder ausgebildet.
Beispielsweise kann die Sichtblende ein transparent oder transluzent ausgebildetes Kunststoffteil sein. Insbesondere ist die Sichtblende als Lichtleiter ausgebildet, um Licht von der Beleuchtungseinrichtung weiterzugeben.
Die Beleuchtungseinrichtung kann mehrere einstellbare Lichtquellen, insbesondere LEDs, umfassen, wobei die Lichtquellen ringartig hinter der Sichtblende angeordnet sind, und wobei die Lichtquellen mittels einer Steuereinheit hinsichtlich ihrer Farbe und/oder Leuchtstärke und/oder ihres Schaltzustands einstellbar und/oder ansteuerbar sind. Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, bei bestimmten vorgegebenen Betriebszuständen der Ladestation alle Lichtquellen derart anzusteuern, dass die Gesamtheit aller Lichtquellen den Betriebszustand der Ladestation signalisiert.
Die Steuereinrichtung kann bei zwei Leistungsmodulen in der Ladestation dazu eingerichtet sein, bei bestimmten vorgegebenen Betriebszuständen der beiden Leistungsmodule der Ladestation die einer ersten Hälfte der Sichtblende zugeordneten Lichtquellen derart anzusteuern, dass diese einen Betriebszustand eines der Leistungsmodule signalisieren, und die einer zweiten Hälfte der Sichtblende zugeordneten Lichtquellen derart anzusteuern, dass diese einen Betriebszustand des anderen Leistungsmoduls signalisieren.
Bei der erfindungsgemäßen Ladestation kann es sich beispielsweise um eine Wallbox mit ein oder zwei Ladepunkten handeln.
Bei der erfindungsgemäßen Ladestation kann es sich um eine Wallbox mit einer Wandhalterung handeln, wobei die Ladestation mit ihrer Rückseite an der Wandhalterung angebracht oder anbringbar ist. Die Wandhalterung besteht beispielsweise aus Metall oder Kunststoff. Die Wandhalterung weist einen oder mehrere Haken, insbesondere zwei Haken, auf, die mit korrespondierenden rückseitigen Ausnehmungen der Ladestation derart Zusammenwirken, dass die Ladestation an den Haken aufhängbar ist. Die Ladestation ist nach der Aufhängung an den Haken fest mit der Wandhalterung verbindbar, beispielsweise über Schraubverbindungen.
Diese Weiterbildung hat den Vorteil, dass die Wallbox, insbesondere eine Wallbox mit einem oder zwei Ladepunkten, durch eine Person installierbar ist. Hierzu wird zunächst die Wandhalterung an eine Wand, an der die Wallbox angebracht werden soll, geschraubt. Dann wird die Wallbox über den oder die Haken der Wandhalterung mittels der oder den korrespondierenden Ausnehmungen in der Wallbox an der Wandhalterung eingehängt. Schließlich wird die Wallbox mit Schrauben, beispielsweise vier Schrauben, an der Wandhalterung und/oder der Wand befestigt. Die Wandhalterung ist in diesem Fall eine Montagehilfe zur Anbringung der Wallbox an der Wand.
In einer Ausgestaltung weist die Ladestation ein Gehäuse auf, das eine Kabelaufhängung für ein Ladekabel und/oder ein oder mehrere Ablagefächer für Zubehör und/oder Werkzeuge ausbildet oder aufweist.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die beigefügte, schematische Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen
FIG 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Leistungsmoduls in einer Perspektivansicht,
FIG 2 eine weitere Perspektivansicht des Leistungsmoduls nach FIG 1,
FIG 3 eine Draufsicht auf eine Sichtseite des Leistungsmoduls nach
FIG 1,
FIG 4 eine Seitenansicht des Leistungsmoduls nach FIG 1,
FIG 5 eine weitere Seitenansicht des Leistungsmoduls nach FIG 1,
FIG 6 ein Gehäuseunterteil des Leistungsmoduls nach FIG 1 in einer
Perspektivansicht,
FIG 7 das Gehäuseunterteil nach FIG 6 mit eingesetzten Komponenten des Leistungsstrangs,
FIG 8 eine Trägereinrichtung für eine Ladesteckdose des Leistungsmoduls nach FIG 1 in einer Perspektivansicht, FIG 9 ein Gehäuseoberteil des Leistungsmoduls nach FIG 1 in einer Perspektivansicht,
FIG 10 ein einer Messeinrichtung des Leistungsmoduls nach FIG 1 zugeordnetes Sichtfenster in einer Perspektivansicht,
FIG 11 ein der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung des Leistungsmoduls nach FIG 1 zugeordneter Klappdeckel in einer Perspektivansicht,
FIG 12 ein Schloss für den Klappdeckel nach FIG 11,
FIG 13 eine Ladesteckeraufnahme eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Leistungsmoduls,
FIG 14 ein Befestigungsrahmen für die Ladesteckeraufnahme nach FIG 13,
FIG 15 ein Abdeckrahmen für den Befestigungsrahmen nach FIG 14,
FIG 16 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ladestation mit Leistungsmodulen gemäß FIG 1, die eine Ladesteckdose aufweisen (Steckdosen-Variante), in einer Perspektivansicht,
FIG 17 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ladestation mit Leistungsmodulen, die die Ladesteckeraufnahme gemäß FIG 13 und den Befestigungsrahmen nach FIG 14 mit dem Abdeckrahmen nach FIG 15 aufweisen (Kabel-Variante), in einer Perspektivansicht,
FIG 18 die Ladestation nach FIG 16 in einer Frontansicht, FIG 19 die Ladestation nach FIG 16 in einer Seitenansicht
FIG 20 die Ladestation nach FIG 17 in einer Frontansicht
FIG 21 die Ladestation nach FIG 17 in einer Seitenansicht
FIG 22 die Ladestation nach FIG 16 in einer teilweisen Explosionsdar-
Stellung
FIG 23a die Ladestation nach FIG 16 ohne Tür, mit Blick in den Innen- raum
FIG 23b die in FIG 23a gezeigte offene Ladestation, wobei einige Innen- raum-Komponenten entfernt sind, um den Blick auf weitere In- nenraum-Komponenten freizugeben,
FIG 24 einen Schnitt durch die die Ladestation nach FIG 16 mit Blick in das Innere der Leistungsmodule,
FIG 25a die Ladestation nach FIG 17 ohne Tür, mit Blick in den Innenraum,
FIG 25b die in FIG 25a gezeigte offene Ladestation, wobei einige Innen- raum-Komponenten entfernt sind, um den Blick auf weitere In- nenraum-Komponenten freizugeben,
FIG 26 einen Schnitt durch die Ladestation nach FIG 17 mit Blick in das Innere der Leistungsmodule,
FIG 27 ein Gehäusebauteil der Ladestationen nach FIG 16 und FIG 17 in einer Perspektivansicht, FIG 28 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine herausklappbaren Platinenhalterung für das Gehäusebauteil nach FIG 27,
FIG 29 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine herausklappbaren Platinenhalterung für das Gehäusebauteil nach FIG 27,
FIG 30 eine Dekorblende für eine Tür für die Frontseite der Ladestationen nach FIG 16 und FIG 17 in einer Perspektivansicht auf deren Sichtseite (Vorderseite),
FIG 31a eine Tür ohne die in FIG 30 gezeigte Dekorblende in einer Perspektivansicht auf deren Vorderseite,
FIG 31b die Rückseite der Tür nach FIG 31a,
FIG 32a eine Sichtblende einer Beleuchtungseinrichtung in einer Perspektivansicht auf deren Vorderseite,
FIG 32b die Rückseite der Sichtblende,
FIG 33 eine Wandhalterung der Ladestationen nach FIG 16 und FIG 17 in einer Perspektivansicht,
FIG 34 die Wandhalterung nach FIG 33 bei deren Montage an einer Wand,
FIG 35 einen Arretierstift zur Arretierung eines Leistungsmoduls nach FIG 1 in einer Ladestation nach FIG 16 und FIG 17,
FIG 36 eine Berührschutzabdeckung im Innenraum der Ladestation nach FIG 16 und FIG 17, FIG 37 ein Blindverschluss zum Verschließen von Ladekabeldurchführungen im Gehäusebauteil der Ladestation nach FIG 16 und FIG 17,
FIG 38 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ladestation mit lediglich einem Leistungsmodul gemäß FIG 1, die eine Ladesteckdose aufweist (Steckdosen-Variante), in einer Perspektivansicht,
FIG 39 die Ladestation nach FIG 38 in einer Seitenansicht auf die rechte Seite,
FIG 40 die Ladestation nach FIG 38 in einem Blick auf die Vorderseite, und
FIG 41 die Ladestation nach FIG 38 in einer Seitenansicht auf die linke Seite.
FIG 1 bis FIG 12 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Leistungsmoduls 10 und einige von dessen Einzelbauteilen. Das Leistungsmodul 10 ist bestimmt für eine Ladestation 50 für Elektrofahrzeuge, wie sie beispielsweise in FIG 16 bis FIG 41 gezeigt ist. Das Leistungsmodul 10 umfasst eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 11, eine Messeinrichtung 13, ein Schaltelement 14, insbesondere ein Schütz oder Relais, und eine Ladesteckdose 26, die elektrisch miteinander verbunden sind und einen elektrisch in Reihe geschalteten Leistungsstrang 15 bilden. Zusätzlich kann das Leistungsmodul 10 eine Einrichtung 12 zur Erkennung von glatten Gleichfehlerströmen umfassen, die elektrisch mit der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 11 und der Messeinrichtung 13 und dem Schaltelement 14 verbunden und damit in den Leistungsstrang 15 integriert ist. Beispielsweise kann diese Einrichtung 12 zur Erkennung von glatten Fehlerströmen direkt der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 11 zugeordnet sein. Dies ist in FIG 7 schematisch durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Das Leistungsmodul 10 weist ein längliches Gehäuse 16 auf, das den Leistungsstrang 15 umschließt. Unter länglich ist hierbei zu verstehen, dass das Gehäuse 16 in einer Längsrichtung eine Länge aufweist, die größer als eine Breite des Gehäuses 16 in einer lateralen Richtung senkrecht zur Längsrichtung ist.
Das Gehäuse 16 umfasst ein Gehäuseoberteil 17 und ein Gehäuseunterteil 18, die in einer vertikalen Richtung senkrecht zur Längsrichtung und zur lateralen Richtung übereinander angeordnet sind, derart, dass das Gehäuseunterteil 18 in einem in die Ladestation 50 eingebauten Zustand in der Ladestation 50 aufgenommen ist und eine Vorderwand 19 des Gehäuseoberteils 17 einen Bereich der Außenseite der Ladestation 50 bildet. Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 11, die Messeinrichtung 13 und das Schaltelement 14 sind aus Hutschienenmodule ausgebildet. Entsprechend bilden Hutschienen 33, die im Gehäuseunterteil 18 angeordnet sind, eine Aufnahme für diese Module im Gehäuseunterteil 18. Hierbei können auch Clips 32 (siehe FIG 6) zusätzlich zum Einsatz kommen, beispielsweise um die Hutschienen 33 am Gehäuseunterteil 18 anzubringen. Die Ladesteckdose 26 ist über eine am Gehäuseunterteil angebrachte Trägereinrichtung 29 am Gehäuseunterteil 18 angebracht. Somit sind Fehlerstrom- Schutzeinrichtung 11, Messeinrichtung 13, Schaltelement 14 und Ladesteckdose 26 am Gehäuseunterteil 18 angebracht und werden vom Gehäuseoberteil 17 überdeckt. Gehäuseoberteil 17 und Gehäuseunterteil 18 sind über eine lösbare Schnappverbindung 35 miteinander verbunden o- der verbindbar.
An der Vorderwand 19 des Gehäuseoberteils 17 ist in einem die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 11 überdeckenden Bereich eine durchgehende erste Ausnehmung 20 mit einem die erste Ausnehmung 20 verschließenden Deckel 21, hier einem Klappdeckel, angeordnet. Bei geöffnetem Deckel 21 ist die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 11 durch die erste Ausnehmung 20 hindurch von außen zugänglich, bei geschlossenen Deckel 21 ist die erste Ausnehmung 20 geschlossen und die Fehlerstrom- Schutzeinrichtung 11 entsprechend nicht zugänglich. Der Deckel 21 weist ein Schloss 34, hier ein Hebelschloss, auf, mittels dem der Deckel 21 in einem geschlossenen Zustand verschließbar ist. Im verschlossenen Zustand ist kein Öffnen des Deckels 21 möglich.
An der Vorderwand 19 des Gehäuseoberteils 17 ist in einem die Messeinrichtung 13 überdeckenden Bereich eine durchgehende zweite Ausnehmung 22 angeordnet, die mit einem Sichtfenster 23 verschlossen ist. Durch das Sichtfenster 23 ist von außen eine Anzeige 24 der Messeinrichtung 13 sichtbar. Das Sichtfenster 23 kann aus einem transparenten Kunststoff gebildet sein. Ferner kann nur ein Teil des Sichtfensters 23 transparent sein, der transparente Teil kann beispielsweise rahmenartig von einem undurchsichtigen Rand umgeben sein. Dieser Rand kann beispielsweise durch rückseitige Bedruckung hergestellt sein. Das Sichtfenster 23 kann mit der Vorderwand 19 des Gehäuseoberteils 17 verklebt sein und hierzu beispielsweise rückseitig eine Klebefolie aufweisen, die im transparenten Teil ausgestanzt ist.
An der Vorderwand 19 des Gehäuseoberteils 17 ist in einem die Ladesteckdose 26 überdeckenden Bereich eine durchgehende dritte Ausnehmung 30 ausgebildet, über die die Ladesteckdose 26 für einen Ladestecker von außen zugänglich ist. An einer Außenseite der Vorderwand 19 des Gehäuseoberteils 17 ist im Bereich der dritten Ausnehmung 30 eine offen- und schließbare Abdeckklappe 31 ausgebildet oder angebracht. Die Ladesteckdose 26 ist bei geöffneter Abdeckklappe 31 durch die dritte Ausnehmung 30 hindurch zugänglich, bei geschlossener Abdeckkappe 31 ist die Ausnehmung 30 geschlossen und damit die Ladesteckdose 26 nicht zugänglich.
Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 11 bildet einen ersten Anschlussblock 25 zum Anschluss einer Ladestromzuleitung aus. Dieser erste Anschlussblock 25 bildet somit den elektrischen Eingang für den Ladestrom in den Leistungsstrang 15. Im Gehäuseunterteil 18 ist eine erste Durchgangsöffnung 41 für die Ladestromzuleitung ausgebildet.
Das Gehäuseoberteil 17 weist Aussparungen 36 zur Arretierung, insbesondere zur manipulationssicheren Arretierung, des Leistungsmoduls 10 in der Ladestation 50 auf. Diese Aussparungen 36 wirken mit korrespondierenden Arretierstiften 53 in der Ladestation 50 zusammen. Ein derartiger Arretierstift 53 ist beispielhaft in FIG 35 gezeigt.
Ferner weist das Gehäuseoberteil 17 Vorsprünge 37 zur eindeutigen Positionierung des Leistungsmoduls 10 in einem dafür vorgesehenen Einschubschacht 51 der Ladestation 50 auf, der hierfür korrespondierende Ausnehmungen 38 aufweist (siehe FIG 27).
Weiter weist das Gehäuseoberteil 17 an seiner Seitenwand eine umlaufende erste Dichtung 39 zur Abdichtung gegenüber einem Einschubschacht 51 der Ladestation 50 auf.
Das Gehäuseoberteil 17 umfasst beispielsweise eine oder mehrere oder alle folgenden Komponenten: Dichtkontur zu einem Einschubschacht in der Ladestation, verschlossener Zugang zu Prüftaste und Kipphebel der Fehlerstromschutzeinrichtung, der nur mittels passendem Schlüssel für das Schloss zu öffnen ist, Aufnahmekontur zur Montage eines Sichtfensters mit Blick auf die Anzeige der Messeinrichtung, Bohrbild für eine anzubringende Ladesteckdose und/oder eine anzubringende Abdeckkappe für die Ladesteckdose und/oder für eine anzubringende Ladesteckeraufnahme, so dass das Leistungsmodul sowohl für eine Stecker-Variante als auch für eine Kabelvariante der Ladestation ausbildbar ist, lösbare Ver- schnappung zum Gehäuseunterteil.
Die gesamte Vorderwand 19 des Gehäuseoberteils 17 ist in einem geschlossenen Zustand strahl- und/oder spritzwassergeschützt ausgebildet. Hierzu ist das der Messeinrichtung 13 zugeordnete Sichtfenster 23 abdichtend mit der Vorderwand 19 verklebt, der dem Fehlerstrom- Schutzschalter 11 zugeordnete Deckel 21 ist im geschlossenen Zustand mittels einer Dichtung abdichtend geschlossen und die Ladesteckdose 26 ist mittels einer Dichtung abdichtend an einer Innenseite der Vorderwand 19 des Gehäuseoberteils 17 angelegt und die der Ladesteckdose 26 zugeordnete Abdeckklappe 31 ist im geschlossenen Zustand mittels einer Dichtung abdichtend geschlossen. Das Gehäuseunterteil 18 weist Entwärmungsöffnungen 40 zur Wärmeabfuhr aus dem Inneren des Leistungsmoduls 10 auf. In einem in die Ladestation 50 eingebauten Zustand sind diese Entwärmungsöffnungen 40 von einem Gesamtgehäuse der Ladestation nach außen verdeckt, so dass die Ladestation 50 dennoch den Schutz-Standard IP55 erfüllt.
Das Gehäuseunterteil 18 umfasst beispielsweise eine oder mehrere oder alle folgenden Komponenten: Haltekontur für die Fehlerstrom- Schutzeinrichtung, Haltekontur für Metall-Hutschienen, unter Messeinrichtung geschnappt, Haltekontur für Trägereinrichtung der Ladesteckdose, Durchgangsöffnung zur Durchführung der primärseitigen Lastleitungen zu einem Klemmenblock, integrierte lösbare Verschnappung zum Gehäuseoberteil, Vorsprünge und/oder Aussparungen zur eindeutigen Positionierung zum Gehäuseoberteil und/oder zum Einschubschacht einer Ladestation, Aussparungen zur Arretierung in der Ladestation.
Das Gehäuse 16 ist spiegelsymmetrisch ausgebildet, gespiegelt an einer in Längsrichtung verlaufenden Mittelebene. Dies ermöglicht die beidseitige Verwendung des Leistungsmoduls 10 in einer Ladestation 50, insbesondere in Ladestationen mit zwei gegenüberliegenden Einschubschächten 51 für Leistungsmodule 10, wie sie in FIG 16 bis FIG 37 gezeigt sind.
FIG 13 bis FIG 15 zeigen Bauteile für eine alternative Ausbildung des in FIG 1 bis FIG 12 gezeigten Leistungsmoduls 10. Anstelle der Ladesteckdose ist nunmehr eine nicht elektrisch angeschlossene Ladesteckeraufnahme 27 zum Parken eines Ladesteckers des Ladekabels vorgesehen, wobei der Ladestecker im geparkten Zustand mit der Fehlerstrom- Schutzeinrichtung 11 und der Messeinrichtung 13 und dem Schaltelement 14 nicht elektrisch verbunden ist und damit in den Leistungsstrang 15 nicht elektrisch integriert ist. FIG 13 zeigt die eigentliche Ladesteckeraufnahme 27, FIG 14 zeigt einen Befestigungsrahmen 27a und FIG 15 einen Abdeckrahmen 27b für die Ladesteckeraufnahme 27.
Im Falle des Vorsehens einer nicht elektrisch angeschlossenen Ladesteckeraufnahme 27 weist das Leistungsmodul 10 als einen Leistungsanschluss für ein Ladekabel einen zweiten Anschlussblock 28 (beispielsweise einen Klemmblock), in FIG 7 mit gestrichelter Linie angedeutet, zum direkten oder indirekten Anschluss eines Ladekabels für Elektrofahrzeuge auf, der elektrisch mit der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 11 und der Messeinrichtung 13 und dem Schaltelement 14 verbunden und damit in den Leistungsstrang 15 elektrisch integriert ist. Der zweite Anschlussblock 28 ist zweckmäßigerweise am Ende des Leistungsstrangs 15 angeordnet. Beispielsweise ist er über elektrische Leitungen direkt am Schaltelement 14 oder am Gehäuseunterteil 18 mit elektrischer Verbindung zum Schaltelement 14 angeordnet. Das Gehäuseunterteil 18 weist eine zweite Durchgangsöffnung 42 zur Durchführung des Ladekabels auf, die in FIG 6 und FIG 7 mit gestrichelter Linie angedeutet sind .
FIG 16 bis FIG 37 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Ladestation 50. Jede dieser Ladestationen 50 weist zwei Einschubschächte 51 zur Aufnahme der in FIG 1 bis FIG 15 gezeigten Leistungsmodule 10 auf. Diese Einschubschächte 51 sind an zwei gegenüberliegenden vertikalen Schmalseiten 52 der Ladestation 50 ausgebildet, in die je eines der Leistungsmodule 10 eingesetzt ist. Die beiden eingesetzten Leistungsmodule 10 sind identisch ausgebildet, das heißt jedes Leistungsmodul 10 lässt sich in jeder der beiden Einschubschächte 51 an den Schmalseiten 52 einsetzen, es sind keine an die jeweilige Schmalseite 52 angepassten Leistungsmodule 10 erforderlich.
Aufgrund des Einbaus der Leistungsmodule 10 an den Schmalseiten 52 und der Orientierung der Leistungsmodule 10 und der darin enthaltenen Bauteile in der Ladestation 50 ist im Vergleich zu einem Einbau von der Vorderseite ein geringerer Abstand zwischen Vorder- und Rückseite der Ladestation 50 und damit ein flacherer Aufbau der Ladestation 50 möglich.
Zwischen den beiden Einschubschächten 51 ist ein abgedichteter Innenraum 54 ausgebildet (siehe 23a, FIG 27), in dem eine elektronische Steuereinheit 55 der Ladestation 50, eine Kommunikationseinheit 56 zur Kommunikation mit einem Nutzer der Ladestation 50, beispielsweise eine RFID-Einheit oder eine kombinierte RFID/LED-Einheit, und eine mittels der Steuereinheit 55 ansteuerbare Akustikeinheit 59 angeordnet sind (siehe FIG 23a). Die elektronische Steuereinheit 55 und die Kommunikationseinheit 56 und gegebenenfalls auch die Akustikeinheit 59 sind als Platinen mit einer herausklappbaren Platinenhalterung 57, 58 ausgebildet, zwei Ausführungsformen dieser herausklappbaren Platinenhalterung 57, 58 sind in FIG 28 und FIG 29 gezeigt. Dies ermöglicht eine bessere Zugänglichkeit der Einheiten beispielsweise im Installations- oder Service- Fall im Vergleich zu nicht herausklappbaren Platinen. Eine Berührschutzabdeckung 71 im Innenraum 54 der Ladestation 50 ist in FIG 23a und FIG 36 gezeigt.
FIG 27 zeigt ein Gehäusebauteil 73 der Ladestation 50. Im Falle einer Kabel-Variante werden Ladekabel durch Ladekabeldurchführungen im Gehäusebauteil 73 in den Innenraum der Ladestation 50 geführt. Im Falle einer Steckdosen-Variante können diese Ladekabeldurchführungen mittels Blindverschlüssen 74, wie beispielsweise in FIG 37 gezeigt, verschlossen werden.
Die Ladestation 50 weist an einer vertikalen Vorderseite 60, die die beiden vertikalen Schmalseiten 52 miteinander verbindet, eine Tür 61 auf, die um eine waagrechte Achse in vertikaler Richtung nach unten aufklappbar ist, so dass der Innenraum 54 bei geöffneter Tür 61 zugänglich ist und bei geschlossener Tür 61 geschlossen und somit nicht von außen zugänglich ist.
Die Schlösser 34 der beiden Deckel 21 der beiden Leistungsmodule 10 sind derart angeordnet und die Deckel 21 und die Tür 61 sind derart ausgebildet, dass jedes der Schlösser 34 zusätzlich auch die geschlossene Tür 61 verschließt, wobei ein Öffnen der Tür bereits bei einem geschlossenen Schloss 34 nicht möglich ist. Bei bereits einem verschlossenen Deckel 21 der beiden Leistungsmodule 10 ist somit ein Öffnen der Tür 61 nicht möglich.
Die Ladestation 50 verwirklicht somit einen zweistufigen Verschlussmechanismus: Um für die regelmäßig geforderte Testauslösung an die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 11 zu kommen, reicht das Öffnen der seitlichen Deckel 21 (erste Stufe des Verschlussmechanismus). Es könnte vor- gesehen werden, an beiden Leistungsmodulen 10 der Ladestation 50 verschiedene Schlösser anzubringen, so dass bestimmte Nutzer nur den Deckel 21 des ihnen zugeordneten Ladepunkts öffnen können. Um ins Innere der Ladestation zu kommen, müssen beide Deckel 21 geöffnet sein (zweite Stufe des Verschlussmechanismus), da sich nur dann die Tür 61 öffnen lässt.
Die Tür 61 weist an ihrer Innenseite eine zweite Dichtung 63 auf, mittels der der Innerraum 54 der Ladestation 50 nach außen hin bei geschlossener Tür 61 abgedichtet ist. Die zweite Dichtung 63 ist durch die Tür 61 verdeckt angeordnet, indem sie nicht am Rand der Tür 61, sondern nach innen gezogen angeordnet und dadurch bei geschlossener Tür 61 von außen nicht zugänglich ist. Diese nach innen gezogene und damit verdeckte Dichtkontur ist robuster gegen Schläge von außen bei Vandalismus im Gegensatz zu einer Dichtkontur entlang des Randes. Dadurch lässt sich beispielsweise der Stoßfestigkeitsgrad IK10 auch mit Kunststoff und nicht nur mit Blech oder Stahl als Werkstoff erreichen.
Die Ladestation 50 weist in der Tür 61 eine für einen Nutzer sichtbare Anzeigeeinrichtung 64 auf, die eine Sichtblende 65 (siehe FIG 32a, 32b) und eine Beleuchtungseinrichtung 66 (siehe FIG 23a) zur Hinterleuchtung der Sichtblende 65 umfasst. Die Sichtblende 65 ist ringartig und für Licht transparent oder transluzente ausgebildet. Die Beleuchtungseinrichtung
66 weist mehrere einstellbare Lichtquellen 67, beispielsweise LEDs, auf, die ringartig hinter der Sichtblende 65 angeordnet sind. Die Lichtquellen
67 werden mittels einer Steuereinheit hinsichtlich ihrer Farbe und/oder Leuchtstärke und/oder ihres Schaltzustands angesteuert.
Das in FIG 16, 18, 19, 22, 23a, 23b, 24 gezeigte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ladestation 50 zeigt eine Steckdosen-Variante, bei der beide Leistungsmodule 10 mit einer Ladesteckdose 26 ausgestattet sind.
Das in FIG 17, 20, 21, 25a, 25b, 26 gezeigte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ladestation 50 zeigt eine Kabel-Variante, bei der beide Leistungsmodule 10 mit einer nicht elektrisch angeschlossenen Lade- Steckeraufnahme 27 ausgestattet sind. Stattdessen ist je ein Ladekabel 72, im gezeigten Beispiel indirekt über Zwischenleitungen, an den Leistungsstrang 15 der beiden Leistungsmodule 10 dauerhaft elektrisch angeschlossen.
FIG 33 und FIG 34 zeigen eine Wandhalterung 68 für eine als Wallbox ausgebildete Ladestation 50. Die Ladestation 50 wird mit ihrer Rückseite an der Wandhalterung 68 angebracht. Die Wandhalterung 68 beseht bevorzugt aus Metall. Die Wandhalterung 68 weist zwei Haken 69 auf, die mit korrespondierenden rückseitigen Ausnehmungen 70 (in FIG 27 mit gestrichelten Linien angedeutet) der Ladestation 50 derart Zusammenwirken, dass die Ladestation 50 an den Haken 69 aufhängbar ist. Die Ladestation 50 ist nach der Aufhängung an den Haken 69 fest mit der Wandhalterung 68 verbindbar, beispielsweise über Schraubverbindungen. Die Wandhalterung 68 selbst wird mittels Schrauben an einer Wand befestigt, wie in FIG 34 gezeigt.
Die Erfindung schlägt somit ein Leistungsmodul mit Fehlerstrom- Schutzschalter, Messeinrichtung und Schaltelement vor, bei dem diese Bauteile von einem eigenen Gehäuse umfasst sind. Dieses Leistungsmodul kann in verschiedenen Ladestationen eingesetzt werden. Die lineare Anordnung der Bauteile im Leistungsmodul entlang einer Längsrichtung und die symmetrische Ausbildung des Gehäuses der Leistungsmodule ermöglichen eine beidseitige Verwendung in Ladestationen, insbesondere Wallboxen und Ladesäulen, mit zwei Ladepunkten. Es muss somit nur ein Leistungsmodul hergestellt werden, die Vielfalt der Einsetzbarkeit erhöht die Produktionsstückzahl und reduziert den Lager- und Logistikaufwand und trägt damit zur Kostenreduktion bei. Auch das Ersatzteilmanagement im Servicefall wird dadurch vereinfacht. Die erfindungsgemäße Ladestation ermöglicht den Stoßfestigkeitsgrad IK10. Dichtungen, beispielsweise Schaumdichtungen im Innenraum und am Deckel über der Fehlerstrom- Schutzeinrichtung sowie eine umlaufende Dichtung am Leistungsmodul, sorgen für den Schutz-Standard IP55.
Die Montage des Leistungsmoduls kann beispielsweise derart erfolgen, dass zunächst die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung, gegebenenfalls bereits verdrahtet mit einer Einrichtung zur Erkennung von glatten Gleichfehlerströmen, mit der Messeinrichtung verdrahtet wird. Danach folgt die Verdrahtung von Messeinrichtung und Schaltelement. Dieser nun vorliegende Leistungsstrang mit angeschlossenen Signalleitungen wird anschließend am Gehäuseunterteil angebracht, beispielsweise geclipst. Als weitere Baugruppe wird die vorkonfektionierte Ladesteckdose (konkret ein Ladesteckdosen-Unterteil) in die hierfür vorgesehene Trägereinrichtung, beispielsweise einen Steckdosen-Turm, montiert, am Schaltelement elektrisch angeschlossen und dann in das Gehäuseunterteil montiert. Durch Montage des Gehäuseoberteils einschließlich umlaufender Dichtung und bereits verklebtem Sichtfenster für die Anzeige der Messeinrichtung wird das Leistungsmodul verschlossen. Anschließend werden ein Dichtflansch und eine Abdeckkappe (ein Klappdeckel) mit der innenliegenden Ladesteckdose (konkret dem Ladesteckdosen-Unterteil) verschraubt. Durch einen Deckel über der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung mit integrierter Schaumdichtung und Hebelschloss wird das Leistungsmodul schließlich strahl- und spritzwassergeschützt verschlossen.
Die Montage der Ladestation kann beispielsweise derart erfolgen, dass nach Vormontage des Trägergehäuses beispielsweise durch Einlegen von Leitungen und Montage von Anschlussblöcken die beiden Leistungsmodule von der jeweiligen Seite in den jeweiligen Einschubschacht eingeschoben und arretiert werden. Anschließend werden die weiteren Baugruppen in den Innenraum der Ladestation eingehängt. Dann erfolgenden diverse Prüfungen und schließlich wird die Tür eingehängt und geschlossen. Dann können, sofern noch nicht geschehen, die Deckel über den Fehlerstrom- Schutzeinrichtungen der beiden Leistungsmodule montiert, geschlossen und verschlossen werden.
Die Montage der Ladestation ist insgesamt im Wesentlichen mit nur einer Montagerichtung möglich: Die Leistungsmodule werden bereits separat bestückt und dann zumindest im Wesentlichen fertig bestückt in die Ladestation eingesetzt. Das eigentliche Bestücken der Ladestation kann dann beispielsweise von oben in der liegenden Ladestation erfolgen. Dadurch werden in der Produktion zwei verschiedene Montagerichtungen vermieden, die andernfalls erforderlich wären: Das Einsetzen der Platinen und Bauteile von „oben" in die liegende Ladestation und ferner das Einsetzen der Bauteile um 90° gedreht von der Seite für die Leistungsmodule. Stattdessen werden die Bauteile in den Leistungsmodulen vormontiert, beispielsweise ebenfalls in einer Montagerichtung von „oben" in das liegende Leistungsmodul, und das im Wesentlichen fertig montierte Leistungsmodul wird seitlich in das Grundgehäuse der Ladestation eingesetzt.
FIG 38 bis FIG 41 zeigen in verschiedenen Ansichten ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ladestation 50 mit lediglich einem Leistungsmodul 10 gemäß FIG 1. Diese Ladestation 50 weist im Unterschied zu den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen lediglich einen Ladepunkt auf. Konkret gezeigt ist eine Steckdosenvariante mit einer Ladesteckdose 26, es ist aber auch analog zu den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen eine Kabel-Variante mit einer Ladesteckeraufnahme 27 anstelle der Ladesteckdose 26 möglich. Dieses Ladestation 50 weist nur an einer der beiden vertikalen Schmalseiten 52 einen Einschubschacht 51 für ein Leistungsmodul 10 auf, nämlich auf der in FIG 39 gezeigten Schmalseite, nicht jedoch auf der in FIG 41 gezeigten gegenüberliegenden Schmalseite.
Bezugszeichen liste
10 Leistungsmodul
11 Fehlerstrom-Schutzeinrichtung
12 Einrichtung zur Erkennung von glatten Gleichfehlerströmen
13 Messeinrichtung
14 Schaltelement
15 Leistungsstrang
16 Gehäuse
17 Gehäuseoberteil
18 Gehäuseunterteil
19 Vorderwand des Gehäuseoberteils 17
20 erste Ausnehmung
21 Deckel
22 zweite Ausnehmung
23 Sichtfenster
24 Anzeige der Messeinrichtung 13
25 erster Anschlussblock zum Anschluss einer Ladestromzuleitung
26 Ladesteckdose
27 Ladesteckeraufnahme
27a Befestigungsrahmen
27b Abdeckrahmen
28 zweiter Anschlussblock zum Anschluss eines Ladekabels
29 Trägereinrichtung
30 dritte Ausnehmung
31 Abdeckkappe
32 Clips
33 Hutschienen
34 Schloss
35 Schnappverbindung zum Verbinden von Gehäuseoberteil 17 und Gehäuseunterteil 18
36 Aussparungen zur Arretierung
37 Vorsprung zur eindeutigen Positionierung 38 Ausnehmung zur eindeutigen Positionierung
39 erste Dichtung
40 Entwärmungsöffn ungen
41 erste Durchgangsöffnung im Gehäuseunterteil 18
42 zweite Durchgangsöffnung im Gehäuseunterteil 18
50 Ladestation
51 Einschubschacht für ein Leistungsmodul 10
52 vertikale Schmalseiten der Ladestation 50
53 Arretierstift
54 Innenraum der Ladestation 50
55 elektronische Steuereinheit der Ladestation 50
56 Kommunikationseinheit
57 herausklappbare Platinenhalterung
58 herausklappbare Platinenhalterung
59 Akustikeinheit
60 vertikale Vorderseite der Ladestation 50
61 Tür
62 Dekorblende der Tür 61
63 zweite Dichtung
64 Anzeigeeinrichtung
65 Sichtblende
66 Beleuchtungseinrichtung
67 Lichtquellen der Beleuchtungseinrichtung 66
68 Wandhalterung
69 Haken der Wandhalterung 68
70 rückseitige Ausnehmungen
71 Berührschutzabdeckung
72 Ladekabel
73 Gehäusebauteil der Ladestation 50 nach FIG 16 und FIG 17
74 Blindverschluss zum Verschließen von Ladekabeldurchführungen

Claims

Patentansprüche
1. Leistungsmodul (10) für eine Ladestation (50) für Elektrofahrzeuge, umfassend al) eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (11), a2) eine Messeinrichtung (13) zum Messen einer elektrischen Größe eines durch das Leistungsmodul (10) geleiteten Ladestroms, a3) ein Schaltelement (14) zum Abschalten des Ladestroms, a4) wobei zumindest die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (11) und die Messeinrichtung (13) und das Schaltelement (14) elektrisch miteinander verbunden sind, so dass zumindest die Fehlerstrom- Schutzeinrichtung (11) und die Messeinrichtung (13) und das Schaltelement (14) einen elektrisch in Reihe geschalteten Leistungsstrang (15) bilden, bl) ein Gehäuse (16), das den Leistungsstrang (15) umschließt, b2) wobei das Gehäuse (16) in einer Längsrichtung eine Länge aufweist, die größer als eine Breite des Gehäuses (16) in einer lateralen Richtung senkrecht zur Längsrichtung ist, b3) wobei das Gehäuse (16) ein Gehäuseoberteil (17) und ein Gehäuseunterteil (18) umfasst, b4) wobei Gehäuseoberteil (17) und Gehäuseunterteil (18) in einer vertikalen Richtung senkrecht zur Längsrichtung und zur lateralen Richtung übereinander angeordnet sind, derart, dass das Gehäuseunterteil (18) in einem in die Ladestation (50) eingebauten Zustand in der Ladestation (50) aufgenommen ist und eine Vorderwand (19) des Gehäuseoberteils (17) einen Bereich der Außenseite der Ladestation (50) bildet, cl) wobei die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (11), die Messeinrichtung (13) und das Schaltelement (14) direkt oder indirekt in entsprechenden Aufnahmen im Gehäuseunterteil (18) angebracht und vom Gehäuseoberteil (17) überdeckt sind, c2) wobei an der Vorderwand (19) des Gehäuseoberteils (17) in einem die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (11) überdeckenden Bereich eine durchgehende erste Ausnehmung (20) mit einem die erste Ausnehmung (20) verschließenden Deckel (21) angeordnet ist, wobei die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (11) bei geöffnetem oder entferntem Deckel (21) durch die erste Ausnehmung (20) zugänglich ist, und c3) wobei an der Vorderwand (19) des Gehäuseoberteils (17) in einem die Messeinrichtung (13) überdeckenden Bereich eine durchgehende zweite Ausnehmung (22) angeordnet ist, die mit einem Sichtfenster
(23) verschlossen ist, wobei über das Sichtfenster (23) eine Anzeige
(24) der Messeinrichtung (13) von außen sichtbar ist.
2. Leistungsmodul (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungsmodul (10) keine elektronische Steuereinheit (55) der Ladestation (50) und keine Kommunikationseinheit (56) zur Kommunikation mit einem Nutzer der Ladestation (50) aufweist.
3. Leistungsmodul (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (50), für die das Leistungsmodul (10) bestimmt ist, mindestens einen Einschubschacht (51), in den das Leistungsmodul (10) einsetzbar ist, und mindestens einen räumlich getrennt von dem oder den Einschubschächten (51) ausgebildeten Innenraum (54) aufweist, wobei die elektronische Steuereinheit (55) der Ladestation (50) und die Kommunikationseinheit (56) zur Kommunikation mit einem Nutzer der Ladestation (50) in dem oder den Innenräumen (54) angeordnet sind.
4. Leistungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (50) an zwei gegenüberliegenden vertikalen Schmalseiten (52) der Ladestation (50) je einen Einschubschacht (51) aufweist, in die das Leistungsmodule (10) einsetzbar ist, wobei zwischen den beiden Einschubschächten (51) ein abgedichteter Innenraum (54) ausgebildet ist, in dem eine elektronische Steuereinheit (55) der Ladestation (50) und eine Kommunikationseinheit (56) zur Kommunikation mit einem Nutzer der Ladestation (50) angeordnet sind. Leistungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungsmodul (10) zusätzlich eine Einrichtung (12) zur Erkennung von glatten Gleichfehlerströmen umfasst, die elektrisch mit der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (11) und der Messeinrichtung (13) und dem Schaltelement (14) verbunden und damit in den Leistungsstrang (15) integriert ist. Leistungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsstrang (15) als elektrischen Eingang für den Ladestrom einen ersten Anschlussblock (25) zum Anschluss einer Ladestromzuleitung aufweist. Leistungsmodul (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschlussblock (25) direkt an der Fehlerstrom- Schutzeinrichtung (11) oder am Gehäuseunterteil (18) mit elektrischer Verbindung zur Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (11) ausgebildet oder angebracht ist. Leistungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungsmodul (10) als einen Leistungsanschluss für ein Ladekabel eine Ladesteckdose (26) für einen Ladestecker umfasst, die elektrisch mit dem Schaltelement (14) verbunden und damit in den Leistungsstrang (15) elektrisch integriert ist. 9. Leistungsmodul (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungsmodul (10) eine nicht elektrisch angeschlossene Ladesteckeraufnahme (27) zum Parken eines Ladesteckers des Ladekabels umfasst, wobei der Ladestecker im geparkten Zustand mit der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (11) und der Messeinrichtung (13) und dem Schaltelement (14) nicht elektrisch verbunden ist und damit in den Leistungsstrang (15) nicht elektrisch integriert ist.
10. Leistungsmodul (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungsmodul (10) als einen Leistungsanschluss für ein Ladekabel einen zweiten Anschlussblock (28) zum direkten oder indirekten Anschluss eines Ladekabels für Elektrofahrzeuge umfasst, der elektrisch mit dem Schaltelement (14) verbunden und damit in den Leistungsstrang (15) elektrisch integriert ist.
11. Leistungsmodul (10) nach einem der Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladesteckdose (26) oder die Ladesteckeraufnahme (27) direkt oder indirekt über eine Trägereinrichtung (29) am Gehäuseunterteil (18) angebracht und vom Gehäuseoberteil (17) überdeckt ist, wobei an der Vorderwand (19) des Gehäuseoberteils (17) in einem die Ladesteckdose (26) oder die Ladesteckeraufnahme (27) überdeckenden Bereich eine durchgehende dritte Ausnehmung (30) ausgebildet ist, über die die Ladesteckdose (26) oder die Ladesteckeraufnahme (27) für einen Ladestecker von außen zugänglich ist.
12. Leistungsmodul (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Außenseite der Vorderwand (19) des Gehäuseoberteils (17) im Bereich der dritten Ausnehmung (30) zur Ladesteckdose (26) o- der zur Ladesteckeraufnahme (27) hin eine offen- und schließbare Abdeckklappe (31) ausgebildet oder angebracht ist, wobei die Ladesteckdose (26) oder die Ladesteckeraufnahme (27) bei geöffneter Abdeckklappe (31) durch die dritte Ausnehmung (30) zugänglich ist.
13. Leistungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (11) und/oder die Messeinrichtung (13) und/oder das Schaltelement (14) mittels am Gehäuseunterteil (18) ausgebildeter oder angebrachter Clips (32) und/oder mittels Hutschienen (33) am Gehäuseunterteil (18) befestigt sind.
14. Leistungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (21), der der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (11) zugeordnet ist, ein Schloss (34) aufweist, mittels dem der Deckel (21) in einem geschlossenen Zustand verschließbar ist, wobei im verschlossenen Zustand kein Öffnen des Deckels (21) möglich ist.
15. Leistungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Messeinrichtung (13) zugeordnete Sichtfenster (23) mit der Vorderwand (19) des Gehäuseoberteils (17) verklebt ist.
16. Leistungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
Gehäuseoberteil (17) und Gehäuseunterteil (18) über eine lösbare Schnappverbindung (35) miteinander verbunden oder verbindbar sind. Leistungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
Gehäuseoberteil (17) und Gehäuseunterteil (18) nur in einer Relativpositionierung zueinander miteinander verbunden oder verbindbar sind. Leistungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (16) Aussparungen (36) zur Arretierung des Leistungsmoduls (10) in der Ladestation (50) aufweist. Leistungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (16) Vorsprünge (37) und/oder Ausnehmungen (38) zur eindeutigen Positionierung des Leistungsmoduls (10) in einem dafür vorgesehenen Einschubschacht (51) der Ladestation (50) aufweist. Leistungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (16) eine umlaufende erste Dichtung (39) zur Abdichtung gegenüber einem Einschubschacht (51) der Ladestation (50) ausbildet oder aufweist. Leistungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderwand (19) des Gehäuseoberteils (17) in einem geschlossenen Zustand strahl- und/oder spritzwassergeschützt ausgebildet ist. Leistungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (16) Entwärmungsöffnungen (40) aufweist, die in einem in die Ladestation (50) eingebauten Zustand von einem Gesamtgehäuse der Ladestation (50) nach außen verdeckt werden. Leistungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (11), die Messeinrichtung (13) und das Schaltelement (14) entlang der Längsrichtung im Gehäuse (16) angeordnet sind. Leistungsmodul (10) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (11) und/oder die Messeinrichtung (13) und/oder das Schaltelement (14) jeweils ein Hutschienenmodul ist, wobei die dem jeweiligen Hutschienenmodul zugeordnete Hutschiene (33) quer zur Längsrichtung des Gehäuses (16) an dem Gehäuseunterteil (18) angeordnet ist. Leistungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (16) spiegelsymmetrisch ausgebildet ist, gespiegelt an einer in Längsrichtung verlaufenden Mittelebene. Ladestation (50) mit einem oder zwei oder mehreren Leistungsmodulen (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Ladestation (50) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (50) eine oder zwei oder mehrere Einschubschächte (51) zur Aufnahme des oder der Leistungsmodule (10) aufweist. Ladestation (50) nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (50) mindestens einen räumlich getrennt von dem oder den Einschubschächten (51) ausgebildeten Innenraum (54) aufweist, wobei eine elektronische Steuereinheit (55) der Ladestation (50) und eine Kommunikationseinheit (56) zur Kommunikation mit einem Nutzer der Ladestation (50) in dem oder den Innenräumen (54) angeordnet sind. Leistungsmodul (10) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Leistungsmodule (10) keine elektronische Steuereinheit (55) der Ladestation (50) und keine Kommunikationseinheit (56) zur Kommunikation mit einem Nutzer der Ladestation (50) aufweisen. Ladestation (50) nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (55) und/oder die Kommunikationseinheit (56) als Platinen mit einer herausklappbaren Platinenhalterung (57; 58) ausgebildet sind. Ladestation (50) nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (50) eine mittels der Steuereinheit (55) ansteuerbare Akustikeinheit (59) umfasst, die akustisch einen oder mehrere vorgegebene Zustände der Ladestation (50) signalisiert. Ladestation (50) nach einem der Ansprüche 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (50) eine Tür (61) aufweist, die um eine waagrechte Achse in vertikaler Richtung aufklappbar ist, so dass der Innenraum (54) bei geöffneter Tür (61) zugänglich ist. 33. Ladestation (50) nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Deckel (21), der der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (11) des Leistungsmoduls (10) oder eines der Leistungsmodule (10) zugeordnet ist, ein Schloss (34) aufweist, mittels dem der Deckel (21) in einem geschlossenen Zustand verschließbar ist, wobei im verschlossenen Zustand kein Öffnen des Deckels (21) möglich ist, wobei das Schloss (34) derart angeordnet und der Deckel (21) und die Tür (61) derart ausgebildet sind, dass das Schloss (34) zusätzlich auch die geschlossene Tür (61) verschließt, wobei ein Öffnen der Tür (61) bei geschlossenem Schloss (34) nicht möglich ist.
34. Ladestation (50) nach einem der Ansprüche 28 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Innerraum (54) der Ladestation (50) nach außen hin durch ein oder mehrere zweite Dichtungen (63) abgedichtet ist, wobei die zweiten Dichtungen (63) verdeckt und/oder nach innen gezogen angeordnet sind und dadurch bei geschlossener Ladestation (50) von außen nicht zugänglich sind.
35. Ladestation (50) nach einem der Ansprüche 26 bis 34 mit zwei Leistungsmodulen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (50) an zwei gegenüberliegenden vertikalen Schmalseiten (52) der Ladestation (50) je einen Einschubschacht (51) aufweist, in den je eines der beiden Leistungsmodule (10) eingesetzt ist.
36. Ladestation (50) nach Anspruch 35 und nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Einschubschächten (51) der Innenraum (54) ausgebildet ist, in dem die elektronische Steuereinheit (55) der La- destation (50) und die Kommunikationseinheit (56) zur Kommunikation mit einem Nutzer der Ladestation (50) angeordnet sind. Ladestation (50) nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (50) an einer vertikalen Vorderseite (60), die die beiden vertikalen Schmalseiten (52) miteinander verbindet, eine Tür (61) aufweist, die um eine waagrechte Achse in vertikaler Richtung aufklappbar ist, so dass der Innenraum (54) bei geöffneter Tür (61) zugänglich ist. Ladestation (50) nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass beide Deckel (21), die jeweils der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (11) eines der Leistungsmodule (10) zugeordnet sind, jeweils ein Schloss (34) aufweisen, mittels dem der jeweilige Deckel (21) in einem geschlossenen Zustand verschließbar ist, wobei im verschlossenen Zustand kein Öffnen des Deckels (21) möglich ist, wobei jedes der beiden Schlösser (34) derart angeordnet und die Deckel (21) und die Tür (61) derart ausgebildet sind, dass jedes der Schlösser (34) zusätzlich auch die geschlossene Tür (61) verschließt, wobei ein Öffnen der Tür (61) bereits bei einem geschlossenen Schloss nicht möglich ist. Ladestation (50) nach einem der Ansprüche 26 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Leistungsmodul (10) mit einem oder zwei oder mehreren Arretierstiften (53), die mit korrespondierenden Aussparungen (36) in dem Leistungsmodul (10) Zusammenwirken, in der Ladestation (50) arretiert ist. Ladestation (50) nach einem der Ansprüche 26 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (50) eine Anzeigeeinrichtung (64) aufweist, die eine Sichtblende (65) und eine Beleuchtungseinrichtung (66) zur Hinter- leuchtung der Sichtblende (65) umfasst, wobei die Sichtblende (65) für einen Nutzer der Ladestation (50) sichtbar angeordnet ist, wobei die Sichtblende (50) ringartig ausgebildet ist, wobei die Sichtblende (50) zumindest im Bereich der Beleuchtungseinrichtung für Licht transparent oder transluzente ausgebildet ist. Ladestation (50) nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (66) mehrere einstellbare Lichtquellen (67) umfasst, wobei die Lichtquellen (67) ringartig hinter der Sichtblende (65) angeordnet sind, und wobei die Lichtquellen (67) mittels einer oder der elektronischen Steuereinheit (55) der Ladestation hinsichtlich ihrer Farbe und/oder Leuchtstärke und/oder ihres Schaltzustands einstellbar und/oder ansteuerbar sind. Ladestation (50) nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (55) dazu eingerichtet ist, bei bestimmten vorgegebenen Betriebszuständen der Ladestation (50) alle Lichtquellen (67) derart anzusteuern, dass die Gesamtheit aller Lichtquellen (67) den Betriebszustand der Ladestation (50) signalisiert. Ladestation (50) nach Anspruch 41 oder 42 und nach einem der Ansprüche 35 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (55) dazu eingerichtet ist, bei bestimmten vorgegebenen Betriebszuständen der beiden Leistungsmodule (10) der Ladestation (50) die einer ersten Hälfte der Sichtblende (65) zugeordneten Lichtquellen (67) derart anzusteuern, dass diese einen Betriebszustand eines der Leistungsmodule (10) signalisieren, und die einer zweiten Hälfte der Sichtblende (65) zugeordneten Lichtquellen (67) derart anzusteuern, dass diese einen Betriebszustand des anderen Leistungsmoduls (10) signalisieren. Ladestation (50) nach einem der Ansprüche 26 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (50) eine Wallbox mit einer Wandhalterung (68) ist, wobei die Ladestation (50) mit ihrer Rückseite an der Wandhalterung (68) angebracht oder anbringbar ist, wobei die Wandhalterung (68) einen oder mehrere Haken (69) aufweist, die mit korrespondierenden rückseitigen Ausnehmungen (70) der Ladestation (50) derart Zusammenwirken, dass die Ladestation (50) an den Haken (69) aufhängbar ist, wobei die Ladestation (50) nach der Aufhängung an den Haken fest mit der Wandhalterung (68) verbindbar ist. Ladestation (50) nach einem der Ansprüche 26 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (50) ein Gesamtgehäuse aufweist, das eine Kabelaufhängung für ein Ladekabel und/oder ein oder mehrere Ablagefächer für Zubehör und/oder Werkzeuge ausbildet oder aufweist.
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