LU103209B1 - CHARGING MODE SWITCHING CHARGING SYSTEM FOR ENERGY STORAGE SYSTEMS TO BE CHARGED - Google Patents
CHARGING MODE SWITCHING CHARGING SYSTEM FOR ENERGY STORAGE SYSTEMS TO BE CHARGED Download PDFInfo
- Publication number
- LU103209B1 LU103209B1 LU103209A LU103209A LU103209B1 LU 103209 B1 LU103209 B1 LU 103209B1 LU 103209 A LU103209 A LU 103209A LU 103209 A LU103209 A LU 103209A LU 103209 B1 LU103209 B1 LU 103209B1
- Authority
- LU
- Luxembourg
- Prior art keywords
- charging
- computing unit
- mode switching
- plug
- charging mode
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
- B60L53/14—Conductive energy transfer
- B60L53/16—Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
-
- 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
- B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
- B60L53/11—DC charging controlled by the charging station, e.g. mode 4
-
- 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
- B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
- B60L53/14—Conductive energy transfer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- 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
- B60L53/305—Communication interfaces
-
- 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
- B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
- B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
-
- 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
- B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
- B60L53/63—Monitoring or controlling charging stations in response to network capacity
-
- 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
- B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
- B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
-
- 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
- B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
- B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
- B60L53/665—Methods related to measuring, billing or payment
-
- 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
- B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
- B60L53/68—Off-site monitoring or control, e.g. remote control
-
- 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
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of 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
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/10—Vehicle control parameters
- B60L2240/36—Temperature of vehicle components or parts
-
- 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
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/545—Temperature
-
- 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
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/549—Current
-
- 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
- B60L2250/12—Driver interactions by confirmation, e.g. of the input
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Lademodusumschaltladesystem (1) für zu ladende Energiespeicher, insbesondere auf einen neuartigen Multikontaktladestecker (2) zur bevorzugten Verwendung zum Laden von Elektrofahrzeugen an Land, Luft und Wasser. Der neue Multikontaktladestecker (2) ist so konzipiert, dass er effizienter und einfacher zu handhaben ist als bestehende Stecker, indem während des Ladevorganges dynamisch zwischen Gleich- (DC) und Wechselstrom-Modus (AC) gewechselt werden kann. Die Erfindung soll den Besitzern von Elektrofahrzeugen situationsbezogene und effiziente Lademöglichkeiten bieten und die breite Akzeptanz von Elektrofahrzeugen fördern, indem Engpässe bei der Verarbeitung an Schnellladesäulen, die explizit mit Gleichstrom (DC) betrieben werden, durch benutzergesteuertes Umschalten zwischen DC und Wechselstrom/Dreiphasenwechselstrom (AC), welches das Umschalten auf andere Lademöglichkeiten ermöglicht, beseitigt werden.Charging mode switching charging system (1) for energy storage devices to be charged, in particular for a novel multi-contact charging plug (2) for preferred use in charging electric vehicles on land, in the air, and on water. The novel multi-contact charging plug (2) is designed to be more efficient and easier to handle than existing plugs by enabling dynamic switching between direct current (DC) and alternating current (AC) mode during the charging process. The invention is intended to offer electric vehicle owners situation-specific and efficient charging options and promote the widespread acceptance of electric vehicles by eliminating processing bottlenecks at rapid charging stations that are explicitly operated with direct current (DC) through user-controlled switching between DC and alternating current/three-phase alternating current (AC), which enables switching to other charging options.
Description
Lademodusumschaltladesystem für zu ladende EnergiespeicherCharging mode switching system for energy storage devices to be charged
Technisches GebietTechnical field
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lademodusumschaltladesystem (1) für zu ladendeThe present invention relates to a charging mode switching charging system (1) for batteries to be charged
Energiespeicher, insbesondere einen Multikontaktladestecker (2) zur Verwendung beimEnergy storage device, in particular a multi-contact charging plug (2) for use in
Laden eines Energiespeichers von Elektrofahrzeugen. Der Multikontaktladestecker (2) ist so konzipiert, dass er effizienter und einfacher zu handhaben ist als bestehende Stecker, indem er zwischen Gleichstrom- (DC) und Wechselstrombetrieb (AC) und/oder umgekehrt umschalten kann. Die Erfindung soll den Besitzern von Elektrofahrzeugen situationsgerechte und effiziente Lademôglichkeiten bieten und die breite Akzeptanz von Elektrofahrzeugen fördern, indem Engpässe bei der Verarbeitung an Schnellladesäulen, die explizit mitCharging an energy storage device for electric vehicles. The multi-contact charging plug (2) is designed to be more efficient and easier to handle than existing plugs by being able to switch between direct current (DC) and alternating current (AC) operation and/or vice versa. The invention is intended to provide owners of electric vehicles with situation-appropriate and efficient charging options and promote the widespread acceptance of electric vehicles by eliminating bottlenecks in processing at fast charging stations that are explicitly equipped with
Gleichstrom (DC) betrieben werden, durch benutzergesteuertes Umschalten zwischen DC und Wechselstrom/Dreiphasen-Wechselstrom (AC) beseitigt werden, wodurch dasDirect current (DC) can be eliminated by user-controlled switching between DC and alternating current/three-phase alternating current (AC), thereby
Umschalten zu anderen Lademôglichkeiten ermôglicht wird.Switching to other charging options is possible.
Stand der TechnikState of the art
Ladestecker sind Anschlüsse, die verwendet werden, um ein elektrisches Gerät, wie zumCharging plugs are connectors used to charge an electrical device, such as
Beispiel ein Elektrofahrzeug, vorzugsweise ein Elektrofahrzeug zu Land, zu Wasser und in der Luft, mit einer Ladequelle, wie einer Ladestation zu verbinden, um die Fahrzeugbatterie aufzuladen. Diese Stecker gibt es in verschiedenen Formen und GrôBen, je nach Region und Art des verwendeten Ladesystems, wobei sie so konstruiert sein sollten, dass sie denFor example, connecting an electric vehicle, preferably an electric vehicle on land, water, or in the air, to a charging source, such as a charging station, to charge the vehicle battery. These connectors come in different shapes and sizes, depending on the region and type of charging system used, and should be designed to
Strom sicher und effizient von der Ladestation zur Batterie des Elektrofahrzeugs übertragen kônnen.Can transfer electricity safely and efficiently from the charging station to the electric vehicle's battery.
Der Strom kann dabei über zwei verschiedene Arten übertragen werden. Speziell für elektrische Fahrzeuge gibt es zwei Haupttypen von Ladesteckern: AC (Wechselstrom) undThe power can be transmitted in two different ways. Specifically for electric vehicles, there are two main types of charging plugs: AC (alternating current) and
DC (Gleichstrom). AC-Stecker werden für das langsamere Aufladen verwendet, typischerweise zu Hause oder an Öffentlichen Orten wie Parkplätzen, während DC-Stecker für das schnellere Aufladen verwendet werden, typischerweise an speziellenDC (Direct Current). AC plugs are used for slower charging, typically at home or in public places such as parking lots, while DC plugs are used for faster charging, typically at special
Schnellladestationen. Gleichstrom-Lademodi (DC-Modi) bieten eine höhere Leistung und können die Batterie direkt laden, was einen Zeitvorteil bietet, sind aber technisch aufwendiger zu installieren und stellen aufgrund der höheren Anforderungen an dieFast charging stations. Direct current charging modes (DC modes) offer higher performance and can charge the battery directly, which offers a time advantage, but are technically more complex to install and, due to the higher requirements on the
Ladestationen ein Hindernis für die Verbreitung dieser Technologie dar.Charging stations represent an obstacle to the spread of this technology.
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
AC-Stecker sind je nach Region entweder Typ 1 oder Typ 2. Typ-1-Stecker werden LU103209 hauptsächlich in Nordamerika verwendet, während Typ-2-Stecker in ganz Europa und anderen Teilen der Welt verwendet werden. Diese Stecker sind für die Übertragung vonAC plugs are either Type 1 or Type 2 depending on the region. Type 1 plugs are mainly used in North America, while Type 2 plugs are used throughout Europe and other parts of the world. These plugs are designed for the transmission of
Strom bei niedrigeren Spannungen und Stromstärken ausgelegt.current at lower voltages and currents.
DC-Stecker hingegen verwenden in der Regel einen CHAdeMO- oder Combined ChargingDC plugs, on the other hand, usually use a CHAdeMO or Combined Charging
System (CCS)-Stecker. CHAdeMO ist ein japanischer Standard, der in Asien und Europa weit verbreitet ist, während CCS ein globaler Standard ist, der sich in Nordamerika undSystem (CCS) plug. CHAdeMO is a Japanese standard that is widely used in Asia and Europe, while CCS is a global standard that is widespread in North America and
Europa zunehmend durchsetzt. Diese Stecker sind so konzipiert, dass sie Strom mit höhererEurope. These plugs are designed to deliver power with higher
Spannung und Stromstärke übertragen können, was schnellere Ladezeiten ermöglicht.can transmit voltage and current, which enables faster charging times.
Ladestecker für Elektrofahrzeuge sind somit eine entscheidende Komponente derCharging plugs for electric vehicles are therefore a crucial component of the
Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge und spielen eine wichtige Rolle bei der breitenCharging infrastructure for electric vehicles and play an important role in the broad
Einführung von Elektrofahrzeugen. Dabei unterscheiden sich die Regional eingesetztenIntroduction of electric vehicles. The regionally used
Systeme:Systems:
Amerikanische Kfz-Stecker sind in der Regel für die Verwendung mit Wechselstrom-American car plugs are usually designed for use with AC
Ladesystemen konzipiert und häufig mit einem J1772-Stecker ausgestattet. Dieser Stecker hat fünf Stifte, darunter zwei für die Wechselstromversorgung, zwei für diecharging systems and is often equipped with a J1772 connector. This connector has five pins, including two for AC power, two for
Datenkommunikation und einen für die Sicherheitserdung. Amerikanische Auto-Ladestecker arbeiten in der Regel mit 120 oder 240 Volt und werden hauptsächlich in Nordamerika verwendet. Asiatische Auto-Ladesteckdosen hingegen verwenden häufig einen CHAdeMO-Data communication and one for safety grounding. American car charging plugs typically operate at 120 or 240 volts and are primarily used in North America. Asian car charging sockets, on the other hand, often use a CHAdeMO
Stecker für das Gleichstromladen. Dieser Stecker verfügt über vier Stifte und ist für denPlug for DC charging. This plug has four pins and is for
Betrieb mit hoher Leistung ausgelegt, was schnellere Ladezeiten ermöglicht. AsiatischeDesigned for high-performance operation, which enables faster charging times. Asian
Auto-Ladestecker werden vor allem in Japan, aber auch in anderen Teilen Asiens undCar charging plugs are used primarily in Japan, but also in other parts of Asia and
Europas verwendet. Europäische Auto-Ladestecker sind in der Regel für die Verwendung mitEurope. European car charging plugs are generally designed for use with
Wechselstrom-Ladesystemen ausgelegt und verwenden häufig einen Typ-2-Stecker (auch bekannt als Mennekes-Stecker, Fig 1). Dieser Stecker verfügt über sieben Stifte, darunter drei für die Wechselstromversorgung, zwei für die Datenkommunikation und zwei für dieAC charging systems and often use a Type 2 connector (also known as a Mennekes connector, Fig 1). This connector has seven pins, including three for AC power, two for data communication, and two for
Sicherheitserdung. Europäische Auto-Ladestecker arbeiten in der Regel mit 230 V oder 400Safety earthing. European car charging plugs usually operate at 230 V or 400
V und werden in ganz Europa verwendet.V and are used throughout Europe.
Während sich amerikanische, asiatische und europäische Auto-Ladestecker in Bezug auf ihre Stecker und Spannungsanforderungen unterscheiden, wurden Anstrengungen unternommen, die Ladesysteme für Elektrofahrzeuge weltweit zu standardisieren. So ist beispielsweise das Combined Charging System (CCS) ein Standard, der sowohl in Europa als auch in Nordamerika weit verbreitet ist und sowohl Wechsel- als auch Gleichstrom-While American, Asian, and European car chargers differ in terms of their connectors and voltage requirements, efforts have been made to standardize electric vehicle charging systems worldwide. For example, the Combined Charging System (CCS) is a standard widely used in both Europe and North America, which supports both AC and DC charging.
Lademöglichkeiten bietet und wird über die Norm IEC 62196 definiert. Diese Norm trägt dazu bei, dass Elektrofahrzeuge unabhängig von ihrer Herkunft oder ihrem Hersteller mit einercharging options and is defined by the IEC 62196 standard. This standard helps ensure that electric vehicles, regardless of their origin or manufacturer, are
Vielzahl unterschiedlicher Ladesysteme aufgeladen werden können.A variety of different charging systems can be used.
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
IEC 62196-1 ist eine technische Norm, die Anforderungen und Prüfverfahren für Stecker, LU103209IEC 62196-1 is a technical standard that specifies requirements and test methods for plugs, LU103209
Steckdosen, Steckverbindungen und Kabel für Elektrofahrzeuge festlegt. mitSockets, connectors and cables for electric vehicles.
Elektrofahrzeugen und Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeugen vorgesehen sind. Die Norm definiert verschiedene Parameter und Eigenschaften, die Ladegeräte erfüllen müssen, um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten. Dazu gehören die maximaleElectric vehicles and plug-in hybrid electric vehicles. The standard defines various parameters and characteristics that chargers must meet to ensure safe and reliable operation. These include the maximum
Spannung, Stromstärke und Leistung, die das Ladegerät liefern kann, sowie Anforderungen an Kommunikationsprotokolle, elektrische Sicherheit und elektromagnetische Verträglichkeit.Voltage, current and power that the charger can deliver, as well as requirements for communication protocols, electrical safety and electromagnetic compatibility.
Dabei ist einer der wichtigsten Teile der Norm IEC 62196-1 die Definition einesOne of the most important parts of the IEC 62196-1 standard is the definition of a
Standardsteckers für Wechselstrom-Ladesysteme, des so genannten Typ-2-Steckers (auch bekannt als Mennekes-Stecker, Fig. 1). Dieser Stecker ist in Europa weit verbreitet und mit den meisten AC-Ladestationen kompatibel. In Europa kann neben dem einphasigenStandard plug for AC charging systems, the so-called Type 2 plug (also known as Mennekes plug, Fig. 1). This plug is widely used in Europe and is compatible with most AC charging stations. In Europe, in addition to the single-phase
Wechselstrommodus (der u.a. in den USA verbreitet ist) auch ein dreiphasigerAC mode (which is common in the USA, among others) also a three-phase
Wechselstrommodus verwendet werden, der eine höhere Leistung und damit kürzereAC mode can be used, which provides higher power and therefore shorter
Ladezeiten ermöglicht. In Europa ist der CCS Combo 2 Standard etabliert, der den Typ 2In Europe, the CCS Combo 2 standard is established, which replaces the Type 2
Stecker (Mennekes) kompatiblen Ladestecker um zwei Kontakte zum Gleichstromladen ergänzt. CCS1 ist der hauptsächlich in Nordamerika verwendete Standard. Er nutzt den Typ- 1-Wechselstrom-Ladestecker (SAE J1772) als Basis und fügt zwei zusätzlichePlug (Mennekes) compatible charging plug with two contacts for DC charging. CCS1 is the standard used primarily in North America. It uses the Type 1 AC charging plug (SAE J1772) as a base and adds two additional
Gleichstromkontakte für Schnellladefunktionen hinzu. Der CCS1-Stecker wurde inDC contacts for fast charging functions. The CCS1 connector was
Übereinstimmung mit dem nordamerikanischen Stromnetz und den Fahrzeugsystemen entwickelt und ist nach ISO/IEC 62196-3 für den DC- und SAE J1772 für den AC-Teil desDesigned to meet the North American power grid and vehicle systems and is certified to ISO/IEC 62196-3 for the DC and SAE J1772 for the AC part of the
Steckers genormt.Plug standardized.
Dabei ist ein großer Nachteil, dass kein Wechsel zwischen den DC und AC-Betriebsmodus vorgesehen ist. Der Endverbraucher bevorzugt in der Regel aus Gründen der Zeitersparnis den DC-Modus, was zu einer höheren Belastung der Ladeinfrastruktur führt. Auch nähert sich die Ladungsgeschwindigkeiten des DC-Ladens bei hohen Ladungskapazitäten (ab zumA major disadvantage is that there is no provision for switching between DC and AC operating modes. The end user generally prefers DC mode to save time, which leads to a higher load on the charging infrastructure. Furthermore, the charging speeds of DC charging at high charging capacities (from
Beispiel 80 %) denen des AC-Ladens an, wodurch der Vorteil verloren geht.Example 80%) to those of AC charging, thereby losing the advantage.
Der abgekühlte Akkumulator kann ebenfalls nur mit AC-Geschwindigkeiten geladen werden, weshalb der DC-Modus ebenfalls keine Vorteile bringt.The cooled battery can also only be charged at AC speeds, which is why DC mode also offers no advantages.
Bei allen oben genannten Systemen wird der Lademodus durch die Wahl des Steckers bestimmt, nicht durch den Benutzer. Andererseits kann es vorkommen, dass bei Wahl desIn all the above-mentioned systems, the charging mode is determined by the choice of plug, not by the user. On the other hand, it may happen that when choosing the
AC-Modus durch die Wahl des Steckers der schnellere DC-Modus durch den Benutzer aufgrund äußerer Umstände benötigt wird, eine solche Umschaltung „on the fly“ ist derzeit nicht implementiert. Die Wahl des Steckers bestimmt den Lademodus oder es erfolgt ein durch die Ladestation vorgegebener Wechsel zwischen DC und AC Modus, wie bei den CCSAC mode by selecting the plug, the faster DC mode is required by the user due to external circumstances; such an on-the-fly switching is not currently implemented. The choice of plug determines the charging mode, or a switch between DC and AC mode is predefined by the charging station, as with CCS.
Combo 2 Ladesteckern.Combo 2 charging plugs.
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
Das kombinierte Ladesystem (Combined Charging System, CCS) ist so konzipiert, dass LU103209 sowohl Wechsel- als auch Gleichstrom geladen werden kann, allerdings kônnen diese beiden Ladeverfahren nicht gleichzeitig genutzt werden. Beim Wechselstromladen wandelt das fahrzeugeigene Ladegerät den Wechselstrom aus dem Netz in Gleichstrom um, um dieThe Combined Charging System (CCS) is designed to allow LU103209 to be charged with both AC and DC current, however, these two charging methods cannot be used simultaneously. With AC charging, the vehicle's charger converts the AC power from the grid into DC power to charge the
Batterie zu laden. Bei der Gleichstrom-Schnellladung hingegen versorgt die Ladestation diebattery. With DC fast charging, however, the charging station supplies the
Batterie direkt mit Gleichstrom und umgeht so das fahrzeugeigene Ladegerät.Battery directly with direct current, thus bypassing the vehicle's own charger.
Der CCS-Ladestecker und der Ladeanschluss sind so konzipiert, dass sie automatisch zwischen Wechsel- und Gleichstromladung umschalten, je nachdem, was die Ladestation liefert. Wenn Sie sich an ein Gleichstrom-Schnellladegerät anschlieBen, werden dieThe CCS charging plug and charging port are designed to automatically switch between AC and DC charging, depending on the charging station's supply. When you connect to a DC fast charger, the
Wechselstrom-Anschlüsse nicht verwendet und umgekehrt. Das Kommunikationsprotokoll zwischen dem Fahrzeug und der Ladestation stellt sicher, dass die richtige Stromart für denAC connections are not used and vice versa. The communication protocol between the vehicle and the charging station ensures that the correct current type for the
Ladevorgang geliefert wird.charging process is delivered.
Dies ist ebenfalls für die Betreiber ein wirtschaftlicher Nachteil, da die installierteThis is also an economic disadvantage for the operators, since the installed
Ladeinfrastruktur nicht effizient genutzt wird und kostenintensivere Schnellladesäulen im DC-Charging infrastructure is not used efficiently and more cost-intensive fast charging stations in the DC
Modus aus Hardwaregründen (bestimmt durch die verfügbaren Ladestecker/Kabel) genutzt werden, obwohl die Umstände eine AC-Ladung ermöglichen würden. Gleichzeitig ist dermode may be used for hardware reasons (determined by the available charging plugs/cables), even though the circumstances would allow AC charging. At the same time, the
Nutzer des elektrischen Fahrzeuges in seiner Auswahl eingeschränkt und die Nutzbarkeit des Fahrzeuges bei plôtzlichen Ladebedarf limitiert.Users of the electric vehicle are restricted in their choice and the usability of the vehicle is limited in the event of a sudden need for charging.
AufgabeTask
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zugrunde, einThe present invention is therefore based on the technical problem of
Lademodusumschaltladesystem (1), dass mindestens einen Multikontaktladestecker (2) besitzt, bereitzustellen, welches bei bestimmungsgemaBer Verwendung das Umschalten zwischen Gleichstrom (DC) und Wechselstrom (AC) zum Laden ermöglicht. Dabei soll dynamisch und intelligent auf externe Umstände reagiert werden können, indem derTo provide a charging mode switching system (1) having at least one multi-contact charging plug (2), which, when used as intended, enables switching between direct current (DC) and alternating current (AC) for charging. This system should be able to react dynamically and intelligently to external circumstances by
Lademodus gesteuert wird. Bei bisherigen Lösungen wird dies durch die Wahl des Kabels oder des Ladesteckers bestimmt, der in eine Ladestation integriert ist, was zu einer ineffizienten Nutzung der für die Verbreitung von Elektrofahrzeugen erforderlichenCharging mode is controlled. In previous solutions, this is determined by the choice of cable or charging plug integrated into a charging station, which leads to an inefficient use of the energy required for the spread of electric vehicles.
Infrastruktur führt. Dadurch entstehen höhere Kosten für die Betreiber und Engpässe für dieinfrastructure. This results in higher costs for operators and bottlenecks for the
Benutzer, die zu inflexiblen Lösungen wie mehreren Sätzen Ladekabeln oder Adapter zurückgreifen müssen.Users who have to resort to inflexible solutions such as multiple sets of charging cables or adapters.
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
Lösung LU103209Solution LU103209
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein UniversellesAccording to the invention, this task is achieved by a universal
Lademodusumschaltladesystem (1) gelöst, bevorzugt CSS Combi Standard kompatibel, dass zumindest einen Multikontaktladestecker (2) umfasst, wobei der Multikontaktladestecker (2) zwei Segmente aufweist, insbesondere daraus besteht, umfassend zumindest: - ein erstes Segment, umfassend jeweils bevorzugt mindestens 5 Pole, besonders bevorzugt 7 Pole, die im Wechselstrom-(AC)- oder Gleichstrom-(DC)-Modus betrieben werden können, - ein zweites Segment, umfassend zwei Pole, die das Laden im DC-Modus mit hoherCharging mode switching charging system (1), preferably CSS Combi Standard compatible, comprising at least one multi-contact charging plug (2), wherein the multi-contact charging plug (2) has two segments, in particular consists of them, comprising at least: - a first segment, each comprising preferably at least 5 poles, particularly preferably 7 poles, which can be operated in alternating current (AC) or direct current (DC) mode, - a second segment, comprising two poles, which enable charging in DC mode with high
Leistung im Zusammenspiel mit dem ersten Segment oder Anstelle des erstenPerformance in conjunction with the first segment or instead of the first
Segmentes ermöglichen, wobei das Lademodusumschaltladesystem (1), das den Multikontaktladestecker (2) beinhaltet einen zu ladenden Energiespeicher mit einer Ladungsquelle verbindet und dazu eingerichtet ist, den zu ladenden Energiespeicher selektiv und dynamisch gesteuert mitSegment, wherein the charging mode switching charging system (1), which includes the multi-contact charging plug (2), connects an energy storage device to be charged to a charging source and is designed to selectively and dynamically control the energy storage device to be charged with
Wechselstrom (AC) oder Gleichstrom (DC) effizient zu laden.Efficiently charge alternating current (AC) or direct current (DC).
Bevorzugt ist dabei das Lademodusumschaltladesystem (1) zur Ladung zu ladenderPreferably, the charging mode switching charging system (1) is used to charge
Energiespeicher, insbesondere elektrischer Fahrzeuge die überwiegend zu Land und/oderEnergy storage, especially electric vehicles that are predominantly on land and/or
Luft und/oder Wasser genutzt werden. Zu ladende Energiespeicher im Sinne der Erfindung sind insbesondere Energiespeicher, die zur direkten Speicherung und Abgabe von elektrischer Energie eingerichtet sind, z.B. Akkumulatoren und Batteriezellen. Als zu ladendeAir and/or water. Energy storage devices to be charged within the meaning of the invention are, in particular, energy storage devices that are designed for the direct storage and release of electrical energy, e.g. accumulators and battery cells.
Energiespeicher werden ebenfalls Fahrzeuge und andere Geräte gezählt, die einen zu ladenden Energiespeicher umfassen, besonders bevorzugt Fahrzeuge und Geräte, die einen elektrischen Energiespeicher als Hauptenergiequelle verwenden.Energy storage devices also include vehicles and other devices that include an energy storage device to be charged, particularly vehicles and devices that use an electrical energy storage device as their main energy source.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der zu ladenden Energiespeicher ein elektrisches Fahrzeug, besonders bevorzugt ein elektrisches Landkraftfahrzeug mit integriertem Akkumulator wie ein elektrisches und/oder hybrides Landkraftfahrzeug.In a particularly preferred embodiment, the energy storage device to be charged is an electric vehicle, particularly preferably an electric land vehicle with an integrated accumulator, such as an electric and/or hybrid land vehicle.
Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung stellt die Erfindung einAccording to a particularly preferred embodiment, the invention provides a
Lademodusumschaltladesystem (1) bestehend aus mindestens einem oben beschriebenenCharging mode switching charging system (1) comprising at least one of the above-described
Multikontaktladestecker (2) und einem geeigneten Ladekabel (3) bereit, die mit einerMulti-contact charging plug (2) and a suitable charging cable (3) are available, which are equipped with a
Ladequelle, wie bevorzugt einer Ladesäule und/oder einer Wallbox, verbunden ist, in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung kann das Lademodusumschaltladesystem (1) fest verbunden sein, in einer alternativen Ausführung über einen zweiten erfindungsgemäßenCharging source, such as preferably a charging station and/or a wall box, in a preferred embodiment of the invention, the charging mode switching charging system (1) can be permanently connected, in an alternative embodiment via a second inventive
Multikontaktladestecker (2) mit der Ladequelle verbunden werden.Multi-contact charging plug (2) must be connected to the charging source.
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Multikontaktladestecker (2) eine LU103209 integrierte Schaltelektronik auf, die es ermöglicht, die im ersten und zweiten Segment vorhandenen Pole für den Gleichstrom- oder den Wechselstrombetrieb zu verwenden. DieseIn a further embodiment of the invention, the multi-contact charging plug (2) has an LU103209 integrated switching electronics that allows the poles in the first and second segment to be used for direct current or alternating current operation. This
Schaltelektronik ist vorzugsweise im Multikontaktladestecker (2) selbst integriert, kann aber auch im Ladekabel (3) oder in der Ladeeinheit angeordnet sein.Switching electronics are preferably integrated in the multi-contact charging plug (2) itself, but can also be arranged in the charging cable (3) or in the charging unit.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist dasIn some preferred embodiments of the invention, the
Lademodusumschaltladesystem (1), welches mindestens einen Multikontaktladestecker (2) umfasst mit CCS Combo 1 oder 2 Standard kompatibel, und ergänzt die üblichenCharging mode switching charging system (1), which includes at least one multi-contact charging plug (2) compatible with CCS Combo 1 or 2 standard, and complements the usual
Ladestecker um bevorzugt mindestens 2, besonders bevorzugt um 4 Pole, die mittels einerCharging plug preferably has at least 2, particularly preferably 4 poles, which are connected by means of a
Schaltelektronik wahlweise im DC oder AC-Modus betrieben werden können. Aufgrund derSwitching electronics can be operated either in DC or AC mode. Due to the
Kompatibilität mit vorhandenen und weit verbreiteten Ladesteckdosen an den zu ladendenCompatibility with existing and widely used charging sockets on the vehicles to be charged
Energiespeichern, bevorzugt Elektrofahrzeugen, kann die Erfindung mit geringem Aufwand in die bestehende Infrastruktur integriert werden, wobei die Nachrüstung von zusätzlichenEnergy storage systems, preferably electric vehicles, the invention can be integrated into the existing infrastructure with little effort, whereby the retrofitting of additional
Polen, die aus Kompatibilitätsgründen ohnehin fahrzeug- bzw. ladesäulenseitig integriert sind, eine höhere Ladeleistung als bei den bisherigen Ladekabeln ermöglicht.Poles, which are already integrated into the vehicle or charging station for compatibility reasons, enable a higher charging performance than with previous charging cables.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dasIn a preferred embodiment of the invention, the
Lademodusumschaltladesystem (1), welches mindestens einen Multikontaktladestecker (2) umfasst, mit CCS Combo 2 System kompatibel und dieses um bevorzugt mindestens 2, besonders bevorzugt um 4 Pole ergänzt, die mittels einer Schaltelektronik wahlweise im DC oder AC-Modus betrieben werden können. Aufgrund der Komptabilität mit bestehenden und weit verbreiteten Ladedosen an den zu ladenden Energiespeichern, vorzugsweise elektrischen Fahrzeugen, kann die Erfindung mit geringem Aufwand in die bestehendeCharging mode switching charging system (1), which comprises at least one multi-contact charging plug (2), compatible with the CCS Combo 2 system and supplements this by preferably at least 2, particularly preferably 4 poles, which can be operated optionally in DC or AC mode by means of switching electronics. Due to the compatibility with existing and widely used charging sockets on the energy storage devices to be charged, preferably electric vehicles, the invention can be integrated into the existing
Infrastruktur integriert werden. Eine Nachrüstung wäre höchstens von Softwareseite derinfrastructure. Retrofitting would only be possible on the software side of the
Fahrzeughersteller notwendig und stellt nur eine geringe Hürde, sowohl Aufwandstechnisch als auch ökonomisch, dar.Vehicle manufacturers are required and represent only a minor hurdle, both in terms of effort and economy.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dasIn a further preferred embodiment of the invention, the
Lademodusumschaltladesystem (1), welches mindestens einen Multikontaktladestecker (2) umfasst, mit CCS Combo 1 System kompatibel und dieses um bevorzugt mindestens 2 Pole ergänzt, die mittels einer Schaltelektronik wahlweise im DC oder AC-Modus betrieben werden können. Aufgrund der Komptabilität mit bestehenden und weit verbreitetenCharging mode switching charging system (1), which comprises at least one multi-contact charging plug (2), compatible with the CCS Combo 1 system and supplements this by preferably at least 2 poles, which can be operated either in DC or AC mode by means of switching electronics. Due to the compatibility with existing and widely used
Ladedosen an den zu ladenden Energiespeichern, vorzugsweise elektrischen Fahrzeugen, kann die Erfindung mit geringem Aufwand in die bestehende Infrastruktur integriert werden.Charging sockets on the energy storage devices to be charged, preferably electric vehicles, allow the invention to be integrated into the existing infrastructure with little effort.
Eine Nachrüstung wäre höchstens von Softwareseite der Fahrzeughersteller notwendig und stellt nur eine geringe Hürde, sowohl Aufwandstechnisch als auch ökonomisch, dar.Retrofitting would only be necessary on the vehicle manufacturer's software side and would represent only a minor hurdle, both in terms of effort and cost.
Im einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist kein Softwareseitiges Update notwendig, da der Multikontaktladestecker (2) alle Mittel bereitstellt, die ein intelligentesIn an advantageous embodiment of the invention, no software update is necessary, since the multi-contact charging plug (2) provides all the means required for an intelligent
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
Umschalten des Lademodus ermöglichen. Dies kann zum Beispiel über eine vom LU103209Switching the charging mode is possible, for example, via a LU103209
Multikontaktladestecker (2) und/oder im Lademodusumschaltladesystem (1) bereitgestellte unmittelbare Recheneinheit realisiert werden, die vorzugsweise über einMulti-contact charging plug (2) and/or in the charging mode switching charging system (1) provided direct computing unit, which preferably has a
Datenbankensystem, eine algorithmische oder durch neuronale Netzwerke trainierte Lösung zum Umschalten des Lademodus bereitstellt.Database system that provides an algorithmic or neural network-trained solution for switching the loading mode.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die dasIn a preferred embodiment of the present invention, which
Lademodusumschaltladesystem (1) betrifft, wird dieses bevorzugt zum Laden zu ladenderCharging mode switching charging system (1) is preferred for charging to be charged
Energiespeicher, insbesondere bevorzugt zum Laden von elektrischen Fahrzeugen, wie zumEnergy storage, particularly preferred for charging electric vehicles, such as
Beispiel Fahrzeuge die überwiegend an Land und/oder zu Luft und/oder zu Wasser genutzt.Example vehicles that are used predominantly on land and/or in the air and/or on water.
Weiterhin wird das Lademodusumschaltladesystem (1) bevorzugt zum Laden von zu ladenden Energiespeichern, insbesondere bevorzugt zum Laden von Elektrofahrzeugen, besonders bevorzugt von Elektro-Landfahrzeugen mit integriertem Akkumulator, wie z.B.Furthermore, the charging mode switching charging system (1) is preferably used for charging energy storage devices to be charged, in particular preferably for charging electric vehicles, particularly preferably electric land vehicles with an integrated accumulator, such as e.g.
Elektro- und/oder Hybrid-Landfahrzeugen, verwendet.Electric and/or hybrid land vehicles.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst diese mindestens einemIn a preferred embodiment of the invention, this comprises at least one
Multikontaktladestecker (2) und einem Ladekabel (3), welches redundante Kabeladern aufweist und zudem umschaltbar im DC- oder AC-Modus laden kann.Multi-contact charging plug (2) and a charging cable (3), which has redundant cable wires and can also be switched to DC or AC mode.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist dasIn a particularly preferred embodiment of the invention, the
Lademodusumschaltladesystem (1) mindestens einen Multikontaktladestecker (2) auf, der ein Ladekabel (3) umfasst, wobei das Ladekabel (3) redundante Kabeladern aufweist, die umschaltbar im DC oder im AC-Modus betrieben werden können.Charging mode switching charging system (1) has at least one multi-contact charging plug (2) which comprises a charging cable (3), wherein the charging cable (3) has redundant cable wires which can be operated switchably in DC or AC mode.
In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung besitzt dasIn a particularly preferred embodiment of the invention, the
Lademodusumschaltladesystem (1) eine Steuerungseinheit, bevorzugt ausgeführt als unmittelbare Recheneinheit (4), welche dem Nutzer und/oder dem Bertreiber erlaubt zwischen DC und AC-Modus und/oder andersherum zu wechseln. In einer bevorzugtenCharging mode switching charging system (1) a control unit, preferably designed as a direct computing unit (4), which allows the user and/or the operator to switch between DC and AC mode and/or vice versa. In a preferred
Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Steuerung des Modus über den zu ladendenIn this embodiment of the invention, the mode is controlled via the
Energiespeicher, bevorzugt ein elektrisches Fahrzeug, in einer anderen Ausführungsform über eine Steuereinheit am Kabelstecker, in einer weiteren bevorzugten Ausführung über dieEnergy storage device, preferably an electric vehicle, in another embodiment via a control unit on the cable connector, in a further preferred embodiment via the
Ladeeinheit.Charging unit.
Weiterhin umfasst eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ein steuerbaresFurthermore, a preferred embodiment of the invention comprises a controllable
Lademodusumschaltladesystem (1), bei dem der Nutzer und/oder Betreiber den Lademodus von AC auf DC und/oder andersherum wechseln kann, wobei das Ladekabel (3) über eine elektrische Steuereinheit verfügt, mit der die Kabeladern je nach Betrieb für AC oder DC genutzt werden (siehe Fig. 3, Mitte und rechts). Somit wird kein doppelter Adersatz benötigt.Charging mode switching system (1) in which the user and/or operator can switch the charging mode from AC to DC and/or vice versa. The charging cable (3) has an electrical control unit that allows the cable wires to be used for AC or DC depending on the operation (see Fig. 3, center and right). Thus, a duplicate set of wires is not required.
Dadurch reduziert sich das Gewicht des Kabels, die Flexibilität wird erhöht und die Kosten verringert.This reduces the weight of the cable, increases flexibility and reduces costs.
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
Ein Wechseln des Betriebsmodus (AC/DC oder DC/AC) im Sinne der Erfindung setzt voraus, LU103209 dass dieser Vorgang automatisch oder durch einen Nutzer gesteuert wird.Changing the operating mode (AC/DC or DC/AC) within the meaning of the invention requires LU103209 that this process is controlled automatically or by a user.
Alternativ kann das Kabel auch mit einem zweifachen Satz Adern ausgeführt werden, jeweils einen für den DC und für den AC Modus. Die Steuerung erfolgt bevorzugt über eine integrierte Schaltung, bevorzugt über eine integrierte Schaltung die von einer unmittelbarenAlternatively, the cable can be designed with a double set of wires, one for DC and one for AC mode. The control is preferably carried out via an integrated circuit, preferably via an integrated circuit that is directly
Recheneinheit bereitgestellt wird. Das Umschalten zwischen DC und AC kann dabei bevorzugt durch das den zu ladenden Energiespeicher, besonders bevorzugt durch eineThe switching between DC and AC can preferably be done by the energy storage device to be charged, particularly preferably by a
Bedieneinheit am Multikontaktladestecker (2) oder alternativ über eine mit dem System verbundene Ladesäule erfolgen.Control unit on the multi-contact charging plug (2) or alternatively via a charging station connected to the system.
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung umfasst eine Ladesäule, die zumindest über ein fest integriertes erfindungsgemäßes Lademodusumschaltladesystem (1) mit Ladekabel (3) und Multikontaktladestecker (2) verfügt, bei dem der Betreiber und/oder der Nutzer über dieA preferred embodiment of the invention comprises a charging station which has at least one permanently integrated charging mode switching charging system (1) according to the invention with charging cable (3) and multi-contact charging plug (2), in which the operator and/or the user can
Ladesäule den Ladevorgang mit DC oder AC steuert.Charging station controls the charging process with DC or AC.
In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung stellt dasIn a particularly preferred embodiment of the invention, the
Lademodusumschaltladesystem (1) über die Ladeeinheit und/oder ein Bedienelement und/oder der zu ladende Energiespeicher eine Möglichkeit bereit, dass die Wahl desCharging mode switching charging system (1) via the charging unit and/or a control element and/or the energy storage device to be charged provides a possibility that the selection of the
Auflade-Vorgangs (DC oder AC) bevorzugt durch den Betreiber und/oder das Fahrzeug und/oder den Benutzer getroffen wird und sich an die äußeren Umstände wie Temperatur und Ladestand des Akkumulators, zur Verfügung stehende Ladezeit und Kapazität undCharging process (DC or AC) is preferably made by the operator and/or the vehicle and/or the user and depends on the external conditions such as temperature and charge level of the battery, available charging time and capacity and
Verfügbarkeit orientiert. Dadurch kann die Ladeinfrastruktur effizient genutzt werden, deravailability. This allows the charging infrastructure to be used efficiently,
Akkumulator des geladenen Systems geschont werden und der Nutzer erhält eine flexibleThe accumulator of the charged system is protected and the user receives a flexible
Lademöglichkeit die sich an die äußeren Umständen orientieren kann. Da derCharging option that can be adapted to the external circumstances. Since the
Lademodus (DC oder AC) nicht mehr durch das Kabel vorgegeben wird kann derCharging mode (DC or AC) is no longer specified by the cable, the
Lademodus passend gewählt werden, was bei bisherigen Lösungen nicht möglich ist.Charging mode can be selected appropriately, which is not possible with previous solutions.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus denFurther advantageous configurations and further developments result from the
Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.Subclaims and from the description with reference to the figures.
Ausführliche Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es bisher keine Lösung gibt, beider die Wahl des Lademodus (DC oder AC) durch die Wahl des Kabels und nicht durch den Nutzer oder Betreiber vorgegeben wird. Dies führt zum einen zu einer hohen Inflexibilität für den Nutzer und zum anderen zu höheren Kosten für den Betreiber, da dieThe present invention is based on the realization that there is currently no solution where the choice of charging mode (DC or AC) is determined by the cable selection and not by the user or operator. This leads to a high degree of inflexibility for the user and, on the other hand, to higher costs for the operator, since the
Ladeinfrastruktur ineffizient genutzt wird, z.B. indem teurere DC-Schnellladeplätze durchCharging infrastructure is used inefficiently, e.g. by replacing more expensive DC fast charging stations with
Ladegeräte, bevorzugt Elektrofahrzeuge, blockiert werden, die auch im AC-Lademodus geladen werden könnten. Durch die Entwicklung eines universellenChargers, preferably electric vehicles, which could also be charged in AC charging mode. By developing a universal
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
Multikontaktladestecker (2)s, der bevorzugt mit Ladesteckvorrichtungen nach dem CCS LU103209Multi-contact charging plug (2)s, which is preferably used with charging connectors according to CCS LU103209
Combo 2 Standard kompatibel ist und nutzer- oder betreibergesteuert situationsabhängig zwischen DC- und AC-Lademodus wechseln kann, wird dieses Problem gelôst. Dies führt zu geringeren Kosten für den Betreiber und zu mehr Komfort und Flexibilität für den Nutzer.This problem is solved by the Combo 2 standard, which allows the user or operator to switch between DC and AC charging modes depending on the situation. This results in lower costs for the operator and greater convenience and flexibility for the user.
Außerdem werden Adapter oder die Verwendung unterschiedlicher Kabel überflüssig.In addition, adapters or the use of different cables become unnecessary.
Ein Elektrofahrzeug, auch als elektrisches Fahrzeug bezeichnet, ist im Sinne der Erfindung ein mobiles Verkehrs- und/oder Transportmittel (z.B. Automobile, Motorräder,An electric vehicle, also referred to as an electric vehicle, is, in the sense of the invention, a mobile means of traffic and/or transport (e.g. automobiles, motorcycles,
Wasserfahrzeuge, Luftfahrzeuge), das wenigstens auch oder vollständig durch einenwatercraft, aircraft), which is at least also or entirely
Elektromotor antreibbar ausgebildet sind. Vorzugsweise handelt es sich um Verkehrs- und/oder Transportmittel zur Bewegung auf Straßen bzw. an Land, es können aber auchElectric motor driven. These are preferably traffic and/or transport means for movement on roads or on land, but they can also
Fahrzeuge auf dem Wasser und/oder in der Luft umfasst sein. Kennzeichnend für einVehicles on water and/or in the air may be included. Characteristic of a
Elektrofahrzeug ist dabei, dass es einen Elektromotor aufweist, welcher durch Energie aus einem Akkumulator betrieben wird. im Weiteren wird ein zu ladender Energiespeicher als ein Elektrofahrzeug bezeichnet, Es ist jedoch ebenfalls möglich, dass hierin offenbarie Verfahren für eine andere Vorrichtung, umfassend zumindest einen aufladbaren Akkumulator, zu verwenden, Eine solcheAn electric vehicle is characterized by having an electric motor which is powered by energy from a rechargeable battery. In the following, an energy storage device to be charged is referred to as an electric vehicle. However, it is also possible to use the methods disclosed herein for another device comprising at least one rechargeable battery.
Vorrichtung kann bspw. ein Laptop, ein Tablet, oder ein Smartphone sein. Die folgendeThe device can be, for example, a laptop, a tablet, or a smartphone. The following
Bezeichnung des zu ladender Energiespeicher als Elektrofahrzeug ist nicht einschrénkend zu verstehen.The designation of the energy storage device to be charged as an electric vehicle is not to be understood as restrictive.
Die vorliegende Erfindung, ein Lademodusumschaltladesystem (1), realisiert dies durch dieThe present invention, a charging mode switching charging system (1), realizes this by the
Bereitstellung mindestens eines erfindungsgemäBen und neuenProvision of at least one inventive and new
Multikontaktladesteckers (2), welcher vorzugsweise in Verbindung mit einem geeignetenMulti-contact charging plug (2), which is preferably used in conjunction with a suitable
Ladekabel (3), welches in einer spezifischen Ausführungsform der Erfindung mit einerCharging cable (3), which in a specific embodiment of the invention is provided with a
Ladequelle wie einer Ladesäule verbunden ist.connected to a charging source such as a charging station.
Multikontaktladestecker (2)Multi-contact charging plug (2)
Die Bezeichnung ,Multikontaktladestecker (2)“, alternativ auch einfach ,Ladestecker*, bezeichnet im Zusammenhang dieser Erfindung ein Teil eines Ladekabels (3). In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist ein Teil des Ladekabels (3) auch Teil einesThe term "multi-contact charging plug (2)", alternatively also simply "charging plug*", in the context of this invention refers to a part of a charging cable (3). In an alternative embodiment of the invention, a part of the charging cable (3) is also part of a
Gehäuses in der Nähe der Ladedose und/oder Steckdose. Ein zweites Gehäuse, das sich in unmittelbarer Nähe des Multikontaktladesteckers (2) befindet und über das Kabel mit demhousing near the charging socket and/or power outlet. A second housing, which is located in the immediate vicinity of the multi-contact charging plug (2) and is connected to the
Stecker selbst verbunden ist, fällt ebenfalls unter den Begriff " Multikontaktladesteckers (2)".Plug itself is also covered by the term "multi-contact charging plug (2)".
Unter den Begriff " Multikontaktladesteckers (2) für Ladekabel" fallen insbesondere alleThe term "multi-contact charging plug (2) for charging cables" includes in particular all
Lösungen, die für die Aufnahme des Steckers in der Ladestation und des zu ladenden — Energiespeichers geeignet sind.Solutions suitable for accommodating the plug in the charging station and the energy storage device to be charged.
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Multikontaktladestecker (2) an LU103209 die Ladedose eines zu ladenden Energiespeichers, bevorzugt eines elektrischen betriebenenIn a preferred embodiment of the invention, the multi-contact charging plug (2) on LU103209 can connect the charging socket of an energy storage device to be charged, preferably an electrically operated
Kraftfahrzeuges, besonders bevorzugt eines mit einem Combined Charging System (CCS)Motor vehicle, particularly preferably one with a Combined Charging System (CCS)
Combo 2 kompatiblen Fahrzeugs verbunden werden.Combo 2 compatible vehicle.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfüllt der Multikontaktladestecker (2) jeweils die Voraussetzungen für die Ladung mit DC und/oder AC für die Stromstärke,In a particularly preferred embodiment, the multi-contact charging plug (2) fulfils the requirements for charging with DC and/or AC for the current intensity,
Spannung und Ladeleistung nach {EC 62196-3. in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfüllt der Multikontakiladestecker (2) jeweils die Voraussetzungen für die Ladung mit DC und/oder AC und entspricht den Anforderungen anden Typ 1 AC-Ladestecker (SAE J1772) fügt zwei, bevorzugt drei, am bevorzugtesten vier zusätzliche DC-Stromkontakte für Schnellladefunktionen hinzu. Der erfindungsgemäßeVoltage and charging power according to {EC 62196-3. In a further preferred embodiment, the multi-contact charging plug (2) fulfills the requirements for charging with DC and/or AC and corresponds to the requirements of the Type 1 AC charging plug (SAE J1772) adds two, preferably three, most preferably four additional DC power contacts for fast charging functions. The inventive
Multikontaktladestecker (2) weist Mittel zur Übereinstimmung mit dem nordamerikanischenMulti-contact charging plug (2) has means for compliance with the North American
Stromnetz und den Fahrzeugsystemen auf und ist vorzugsweise nach ISO/IEC 62196-3 für den DC- und SAE J1772 für den AC-Teil des Steckers genormt.power grid and the vehicle systems and is preferably standardized according to ISO/IEC 62196-3 for the DC and SAE J1772 for the AC part of the plug.
In einer Ausführungsform unterstützt der erfindungsgemäße Multikontaktladestecker (2) eineIn one embodiment, the multi-contact charging plug (2) according to the invention supports a
Stromstärke von bevorzugt 30 bis 80 A, mehr bevorzugt von mindestens 50 bis 70 A im einphasigen AC-Betrieb. In einer weiteren Ausführungsform unterstützt der erfindungsgemäße Multikontaktladestecker (2) eine Stromstärke von bevorzugt 30 bis 70 A, mehr bevorzugt von mindestens 45 bis 63 A im dreiphasigen AC-Betrieb. Die maximaleCurrent of preferably 30 to 80 A, more preferably at least 50 to 70 A in single-phase AC operation. In a further embodiment, the multi-contact charging plug (2) according to the invention supports a current of preferably 30 to 70 A, more preferably at least 45 to 63 A in three-phase AC operation. The maximum
Betriebsspannung beträgt bevorzugt mehr als 200 V, bevorzugter mehr als 350 V und am bevorzugtesten mehr als 480 V.Operating voltage is preferably more than 200 V, more preferably more than 350 V and most preferably more than 480 V.
Die Spannungen und Stromstärken können mit einem entsprechend ausgelegten digitalenThe voltages and currents can be measured with an appropriately designed digital
Voltameter (auch Spannungsmessungsgerät) und Ampermeter (auch Strommessgerät) gemessen werden, der Fachmann kann ein geeignetes Gerät wählen.Voltameter (also voltage measuring device) and ammeter (also current measuring device) can be measured; the specialist can choose a suitable device.
In einer anderen Ausführungsform umfasst das Lademodusumschaltladesystem (1) eineIn another embodiment, the charging mode switching charging system (1) comprises a
Kostenverfolgungsfunktion, die mit einer Datenbank für Strompreise kommuniziert, die je nach Tageszeit oder Stromtarif des Nutzers variieren können. Die unmittelbareCost tracking function that communicates with a database of electricity prices, which can vary depending on the time of day or the user's electricity tariff. The immediate
Recheneinheit (4) ist so programmiert, dass sie auf die aktuellen Stromtarife zugreift und die kostengünstigste Ladeart berechnet.The computing unit (4) is programmed to access the current electricity tariffs and calculate the most cost-effective charging method.
Der technische Vorteil dieser Kostenverfolgungsfunktion ist das Potenzial für erheblicheThe technical advantage of this cost tracking feature is the potential for significant
Kosteneinsparungen. Durch das automatische Umschalten auf den kosteneffizientestenCost savings. By automatically switching to the most cost-effective
Lademodus kann das Lademodusumschaltladesystem (1) die Vorteile niedrigerer Stromtarife in Schwachlastzeiten oder in Zeiten, in denen erneuerbare Energiequellen das Netz speisen, nutzen und so die Gesamtkosten des Ladevorgangs für den Nutzer reduzieren.Charging mode, the charging mode switching charging system (1) can take advantage of lower electricity tariffs during off-peak times or when renewable energy sources feed the grid, thus reducing the overall cost of charging for the user.
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
Alternativ dazu können einige bevorzugte Ausführungsformen die Fähigkeit aufweisen, mit | LU103209 lokalen oder nationalen Datenbanken zu kommunizieren, die die Echtzeit-Strommarktpreise verfolgen. Die unmittelbare Recheneinheit (4) kann dann den Lademodus nicht nur auf derAlternatively, some preferred embodiments may have the ability to communicate with | LU103209 local or national databases that track real-time electricity market prices. The immediate computing unit (4) may then determine the charging mode not only on the
Grundlage der Kosten, sondern auch auf der Grundlage der Verfügbarkeit umweltfreundlicherer Energieoptionen anpassen und so umweltfreundliche Ladeverfahren fördern.based not only on costs but also on the availability of more environmentally friendly energy options, thus promoting environmentally friendly charging methods.
Der technische Vorteil der Integration von Echtzeit-Marktdaten liegt in der Verbesserung derThe technical advantage of integrating real-time market data is the improvement of
Smart-Grid-Funktionen, die es den Nutzern ermöglichen, an Programmen zurSmart Grid features that allow users to participate in programs to
Nachfragereduzierung teilzunehmen und ihre Fahrzeuge dann aufzuladen, wenn es sowohl für ihren Geldbeutel als auch für die Umwelt am günstigsten ist.to participate in demand reduction and charge their vehicles when it is most beneficial for both their wallet and the environment.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Lademodusumschaltladesystem (1) in der Lage, die aufgelaufenen Ladekosten über die Kommunikationsschnittstelle an ein zentralesIn a further embodiment, the charging mode switching charging system (1) is able to transmit the accrued charging costs via the communication interface to a central
Managementsystem zu übermitteln, das bevorzugt auf einer entfernten Recheneinheit angeordnet ist, das von Flottenbetreibern oder EV-Ladestationsnetzwerken genutzt wird.Management system, preferably located on a remote computing unit used by fleet operators or EV charging station networks.
Dieses Managementsystem kann die Kosten für das Aufladen mehrerer Fahrzeuge verfolgen und verwalten und detaillierte Berichte und Analysen über den Energieverbrauch,This management system can track and manage the costs of charging multiple vehicles and provide detailed reports and analyses of energy consumption,
Kostenmuster und potenzielle Einsparungen liefern.Provide cost patterns and potential savings.
Der technische Vorteil dieses zentralisierten Kostenmanagements ist der rationalisierteThe technical advantage of this centralized cost management is the rationalized
Betrieb für Unternehmen und Betreiber öffentlicher Ladestationen. Es ermöglicht dieOperation for companies and operators of public charging stations. It enables
Optimierung von Ladeplänen für mehrere Fahrzeuge und Ladestationen, was zu einer effizienteren Energienutzung und Kostensenkungen in größerem Umfang führt.Optimization of charging plans for multiple vehicles and charging stations, resulting in more efficient energy use and cost reductions on a larger scale.
Im Zusammenhang mit der Erfindung ist ein Multikontaktladestecker (2) und Ladedose einIn connection with the invention, a multi-contact charging plug (2) and charging socket is a
Stecker ein Stecker mit Stiften oder Zähnen, der in eine entsprechende Buchse oderPlug a plug with pins or teeth that fits into a corresponding socket or
Steckdose gesteckt werden kann. „Der männliche“ Stecker ist normalerweise mit demsocket. The male plug is usually connected to the
Lademodusumschaltladesystem (1) des zu ladenden Energiespeichers, bevorzugt einem elektrischen Fahrzeug verbunden, und die „weibliche“ Buchse befindet sich an derCharging mode switching charging system (1) of the energy storage device to be charged, preferably connected to an electric vehicle, and the “female” socket is located on the
Ladequelle, bevorzugt eine Ladestation und oder Ladesäule. Der „männliche“ Stecker hat in der Regel freiliegende Metallstifte oder -zinken, die in einen entsprechenden Satz vonCharging source, preferably a charging station and/or charging column. The “male” connector usually has exposed metal pins or prongs that fit into a corresponding set of
Buchsen oder Löchern am weiblichen Anschluss eingeführt werden. Der weibliche Anschluss wiederum hat in der Regel einen Satz von Buchsen oder Löchern, die den Stiften odersockets or holes on the female connector. The female connector, in turn, usually has a set of sockets or holes that correspond to the pins or
Zinken des männlichen Steckers entsprechen.prongs of the male connector.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann derIn a further preferred embodiment of the invention, the
Multikontaktladestecker (2) mit einer geeigneten Ladeeinheit, bevorzugt einer Ladesäule, besonders bevorzugt einer mit einem CCS Combo 2 kompatiblen Ladeeinheit verwendet werden.Multi-contact charging plug (2) can be used with a suitable charging unit, preferably a charging station, particularly preferably a charging unit compatible with a CCS Combo 2.
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Multikontaktladestecker (2) mit LU103209 einer auf einem privaten Parkplatz installierten Lademôglichkeit, z.B. einer Wallbox, verbunden werden und ermôglicht so das Laden an der ôffentlichen Schnellladeinfrastruktur, z.B. einer Ladesäule, sowie an privaten Lademôglichkeiten ohne Verwendung eines separaten Ladekabels (3). Durch das Umschalten von DC auf AC oder umgekehrt kann derIn a further preferred embodiment, the multi-contact charging plug (2) can be connected to a charging facility installed in a private parking space, e.g., a wallbox, thus enabling charging at public fast-charging infrastructure, e.g., a charging station, as well as at private charging facilities without the use of a separate charging cable (3). By switching from DC to AC or vice versa, the
Nutzer so mit einem Kabel verschiedene Lademôglichkeiten nutzen, was ein flexibleresUsers can use different charging options with one cable, which provides more flexible
Laden ohne das Mitführen verschiedener Ladekabel (3) oder Adapter ermöglicht.Allows charging without having to carry different charging cables (3) or adapters.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann derIn a particularly preferred embodiment of the invention, the
Multikontaktladestecker (2) als Teil eines Lademodusumschaltladesystem (1)s (mindestens bestehend aus zwei Multikontaktladesteckern (2) und einem Ladekabel (3)) zum Verbinden eines zu ladenden Energiespeichers, bevorzugt eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs, besonders bevorzugt eines mit einem Combined Charging System (CCS) Combo 2 kompatiblen Fahrzeugs, mit einer geeigneten Ladeeinheit, bevorzugt einer Ladesäule, besonders bevorzugt einer mit einem Multikontaktladestecker (2) des CCS Combo 2 kompatiblen Ladesäule, ausgebildet sein.Multi-contact charging plug (2) as part of a charging mode switching charging system (1) (at least consisting of two multi-contact charging plugs (2) and a charging cable (3)) for connecting an energy storage device to be charged, preferably an electrically operated vehicle, particularly preferably a vehicle compatible with a Combined Charging System (CCS) Combo 2, to a suitable charging unit, preferably a charging station, particularly preferably a charging station compatible with a multi-contact charging plug (2) of the CCS Combo 2.
In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der erfindungsgemäBeIn a preferred embodiment, the inventive
Multikontaktladestecker (2) „männliche“ Kontakte. In einer alternativen Ausführungsform kann der erfindungsgemäBe Multikontaktladestecker (2) ,weibliche“ Kontakte besitzen, die dazu geeignet sind, herausragende Metallkontakte und/oder -Stifte aufzunehmen.Multi-contact charging plug (2) has "male" contacts. In an alternative embodiment, the multi-contact charging plug (2) according to the invention can have "female" contacts that are suitable for receiving protruding metal contacts and/or pins.
Der erfindungsgemäße Multikontaktladestecker (2) kann auch in einer Ausführungsform mit zusätzlichen Funktionen und Merkmalen vorgesehen sein, um den Benutzern ein verbessertes Ladeerlebnis zu bieten. Beispielsweise kann der Multikontaktladestecker (2) mit einer integrierten LED-Anzeige ausgestattet sein, die den Ladezustand des zu ladendenThe multi-contact charging plug (2) according to the invention can also be provided in an embodiment with additional functions and features to offer users an improved charging experience. For example, the multi-contact charging plug (2) can be equipped with an integrated LED display that indicates the charging status of the device to be charged.
Energiespeichers, bevorzugt des elektrisch betriebenen Fahrzeugs, anzeigt. Die LED-energy storage device, preferably the electric vehicle. The LED
Anzeige kann verschiedene Farben oder Blinkmuster verwenden, um verschiedeneDisplay can use different colors or flashing patterns to indicate different
Ladezustände, wie z. B. Ladebeginn, Ladefortschritt, Ladeende oder Fehlermeldungen, anzuzeigen.To display charging states such as start of charging, charging progress, end of charging or error messages.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Multikontaktladestecker (2) bereitgestellt, der eine benutzerinteraktive Anzeige zum dynamischen Umschalten zwischenIn a preferred embodiment of the invention, a multi-contact charging plug (2) is provided which has a user-interactive display for dynamic switching between
Wechselstrom- (AC) und Gleichstrom- (DC) Lademodi umfasst. Der technische Vorteil dieseralternating current (AC) and direct current (DC) charging modes. The technical advantage of this
Ausführungsform ist die Verbesserung der Benutzerkontrolle und Flexibilität beim Laden. DieEmbodiment is to improve user control and flexibility when loading.
Anzeige ermöglicht es dem Benutzer, manuell den Lademodus auszuwählen, der seinen unmittelbaren Bedürfnissen am besten entspricht, sei es das schnellere Laden mitDisplay allows the user to manually select the charging mode that best suits their immediate needs, be it faster charging with
Gleichstrom oder das übliche Laden mit Wechselstrom. Bei dieser Ausführung können sich die Benutzer an verschiedene Ladesituationen anpassen und ihre Ladestrategie im Hinblick auf Effizienz und Komfort optimieren.Direct current or the usual alternating current charging. This version allows users to adapt to different charging situations and optimize their charging strategy for efficiency and convenience.
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Ladestecker, der vorzugsweise ein LU103209In another preferred embodiment, the charging plug, which is preferably a LU103209
Display aufweist, mit einem drahtlosen Kommunikationsmodul ausgestattet, das diedisplay, is equipped with a wireless communication module that enables
Fernumschaltung zwischen Wechsel- und Gleichstrom-Lademodus über ein Smartphone oder einen Computer ermöglicht. Der technische Vorteil dieser Ausführungsform ist der zusätzliche Komfort und die Anpassungsfähigkeit bei der Verwaltung des Ladevorgangs. DieRemote switching between AC and DC charging modes via a smartphone or computer is possible. The technical advantage of this embodiment is the additional convenience and adaptability in managing the charging process.
Benutzer kônnen den Lademodus aus der Ferne umschalten, um Stromspitzen zu nutzen oder bei Bedarf einen Schnellladevorgang einzuleiten, ohne physisch mit demUsers can switch the charging mode remotely to take advantage of power peaks or to initiate a fast charge when needed, without having to physically connect to the
Multikontaktladestecker (2) zu interagieren. Durch diese Funktion wird der Ladevorgang automatisiert und intelligent verwaltet, was zu Kosteneinsparungen und einer längerenMulti-contact charging plug (2). This function automates and intelligently manages the charging process, resulting in cost savings and a longer
Lebensdauer der Batterie führen kann, da die Ladezeiten und -raten optimiert werden.can lead to longer battery life as charging times and rates are optimized.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen kann das drahtlose Kommunikationsmodul desIn some preferred embodiments, the wireless communication module of the
Multikontaktladesteckers (2) auch den Empfang von Firmware-Updates und die Übermittlung von Benachrichtigungen über den Ladestatus an das Gerät des Benutzers erleichtern. Dies hat einen zweifachen technischen Vorteil: Es wird sichergestellt, dass die Software desMulti-contact charging plug (2) also facilitates the receipt of firmware updates and the transmission of charging status notifications to the user's device. This has a twofold technical advantage: It ensures that the software of the
Multikontaktladesteckers (2) immer auf dem neuesten Stand ist, und der Ladevorgang wird inMulti-contact charging plug (2) is always up to date and the charging process is carried out in
Echtzeit überwacht. Dies kann das Nutzererlebnis verbessern, indem es durch kontinuierliche Aktualisierungen für Sicherheit sorgt und es dem Nutzer ermôglicht, denReal-time monitoring. This can improve the user experience by providing security through continuous updates and allowing the user to
Ladevorgang zu überwachen und zu steuern, auch wenn er nicht physisch am Ladeort anwesend ist.To monitor and control the charging process, even if he is not physically present at the charging location.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Multikontaktladestecker (2) mit einem integrierten Temperatursensor ausgestattet sein, der die Temperatur im Bereich desIn a further embodiment, the multi-contact charging plug (2) can be equipped with an integrated temperature sensor that measures the temperature in the area of the
Steckers überwacht und gegebenenfalls eine Warnmeldung ausgibt oder den Ladestrom reduziert, um Überhitzung und mögliche Schäden an den Komponenten zu vermeiden. Dies erhöht die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Ladevorgangs.The connector's voltage is monitored and, if necessary, a warning is issued or the charging current is reduced to prevent overheating and possible damage to the components. This increases the safety and reliability of the charging process.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Multikontaktladestecker (2) mit einem integrierten Temperatursensor ausgestattet, der die Umgebungstemperatur imIn another embodiment of the invention, the multi-contact charging plug (2) is equipped with an integrated temperature sensor that measures the ambient temperature in the
Bereich des Steckers aktiv überwacht. Stellt der Sensor Temperaturen fest, die sich den oberen Grenzwerten der Sicherheitsnormen nähern, löst er eine Warnmeldung auf derarea of the plug is actively monitored. If the sensor detects temperatures approaching the upper limits of safety standards, it triggers a warning message on the
Benutzeroberflache aus und kann den Ladestrom selbstständig reduzieren. Der technischeuser interface and can reduce the charging current independently. The technical
Vorteil dieser Ausführungsform besteht in der Vermeidung von Überhitzung, was dieThe advantage of this design is that it prevents overheating, which
Sicherheit und Zuverlässigkeit des Ladevorgangs erhöht. Durch aktivesIncreased safety and reliability of the charging process. Active
Temperaturmanagement trägt diese Funktion dazu bei, thermische Schäden am Stecker und an den Fahrzeugkomponenten zu verhindern, wodurch eine längere Lebensdauer derTemperature management, this function helps prevent thermal damage to the connector and vehicle components, thus extending the life of the
Ladegeräte gewährleistet und die Integrität des Fahrzeugbatteriesystems erhalten wird.chargers and maintain the integrity of the vehicle battery system.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Multikontaktladestecker (2) ein aktivesIn a further embodiment, the multi-contact charging plug (2) comprises an active
Kühlsystem für das Ladekabel (3). Dieses Kühlsystem könnte eine FlüssigkeitskühlungCooling system for the charging cable (3). This cooling system could be liquid cooling
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische Patentanmeldung verwenden, bei der ein nichtleitendes Kühlmittel durch Kanäle innerhalb des Kabels LU103209 zirkuliert, um die Wärme abzuleiten. Der technische Vorteil dieser Kühllösung besteht darin, dass die optimale Betriebstemperatur auch bei hohen Ladeströmen aufrechterhalten werden kann, was das Risiko einer Überhitzung und einer möglichen Brandgefahr deutlich verringert.CLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application, in which a non-conductive coolant circulates through channels within the cable LU103209 to dissipate heat. The technical advantage of this cooling solution is that the optimal operating temperature can be maintained even at high charging currents, significantly reducing the risk of overheating and potential fire hazards.
Darüber hinaus kann dies ein kompakteres Kabeldesign ermöglichen, da die effektiveIn addition, this can enable a more compact cable design, as the effective
Kühlung die durch höhere Ströme erzeugte Wärme bewältigen kann, ohne dass größereCooling can handle the heat generated by higher currents without requiring larger
Kabeldurchmesser erforderlich sind.cable diameters are required.
Alternativ dazu verfügt der Multikontaktladestecker (2) in einigen bevorzugten Ausführungen über ein Peltier-Kühlelement für die Stifte innerhalb des Steckers. Wenn derAlternatively, in some preferred embodiments, the multi-contact charging plug (2) has a Peltier cooling element for the pins inside the plug. If the
Temperatursensor einen Temperaturanstieg über einen voreingestellten Grenzwert hinaus feststellt, wird das Peltier-Element aktiviert, um Wärme von den Stiften abzuleiten. Der technische Vorteil dieser Lösung ist die direkte Kühlung der Kontaktstellen, die während desIf the temperature sensor detects a temperature rise above a preset limit, the Peltier element is activated to dissipate heat from the pins. The technical advantage of this solution is the direct cooling of the contact points, which
Ladevorgangs kritische Hotspots sind. Dadurch kann eine thermische Schädigung dercritical hotspots during the charging process. This can cause thermal damage to the
Steckerkontakte verhindert und eine stabile und effiziente Ladeverbindung über längere Zeit gewährleistet werden.Plug contacts are prevented and a stable and efficient charging connection is ensured over a longer period of time.
In einer anderen Ausführungsform kann in den Multikontaktladestecker (2) einIn another embodiment, the multi-contact charging plug (2) can be fitted with a
Zwangskühlsystem integriert werden. Dieses Zwangskühlsystem nutzt Ventilatoren, um dieA forced cooling system can be integrated. This forced cooling system uses fans to
Luft um die Stifte und Kabeleinführungen herum zirkulieren zu lassen und so dieTo allow air to circulate around the pins and cable entries and thus
Wärmeabfuhr zu verbessern. Der technische Vorteil dieses Ansatzes liegt in seinerThe technical advantage of this approach lies in its
Einfachheit und Effektivität, insbesondere in Umgebungen, in denen eineSimplicity and effectiveness, especially in environments where
Flüssigkeitskühlung möglicherweise nicht möglich ist. Das Umluftsystem kann so ausgelegt werden, dass es nur bei Bedarf auf der Grundlage der Temperaturmesswerte aktiviert wird, wodurch Energie gespart und Lärm reduziert wird, wenn keine hohe Kühlleistung erforderlich ist. Diese Ausführung stellt sicher, dass der Multikontaktladestecker (2) innerhalb sichererLiquid cooling may not be possible. The recirculation system can be designed to activate only when needed based on temperature readings, saving energy and reducing noise when high cooling performance is not required. This design ensures that the multi-contact charging plug (2) is within safe
Temperaturbereiche arbeitet, wodurch die elektronischen Komponenten vor hitzebedingtentemperature ranges, protecting the electronic components from heat-related
Ausfällen geschützt werden und der allgemeine Zustand des Ladesystems erhalten bleibt.failures and maintain the general condition of the charging system.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist derIn a further preferred embodiment of the invention, the
Multikontaktladestecker (2) mit einer fortschrittlichen Sensortechnik ausgestattet, die in derMulti-contact charging plug (2) equipped with advanced sensor technology, which is used in the
Lage ist, Kabeldefekte zu erkennen. Der technische Vorteil dieser Funktion ist die erhöhtecapable of detecting cable defects. The technical advantage of this function is the increased
Sicherheit und Zuverlässigkeit des Ladesystems. Die Sensoren überwachen kontinuierlich die Unversehrtheit des Ladekabels (3), und wenn ein Defekt festgestellt wird, z. B. einSafety and reliability of the charging system. The sensors continuously monitor the integrity of the charging cable (3), and if a defect is detected, e.g.
Durchbruch der Isolierung oder ein freiliegendes Kabel, kann der Multikontaktladestecker (2), vorzugsweise durch ein Display und/oder das Kommunikationsmodul, den Benutzer warnen und den Ladevorgang unterbrechen, um mögliche Gefahren zu vermeiden. Diese proaktiveIf the insulation is broken or the cable is exposed, the multi-contact charging plug (2), preferably via a display and/or the communication module, can warn the user and interrupt the charging process to avoid potential hazards. This proactive
Sicherheitsmaßnahme stellt sicher, dass das Risiko eines Kurzschlusses und einerSafety measure ensures that the risk of short circuit and
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische Patentanmeldung anschließenden Beschädigung des Fahrzeugs oder der Ladeausrüstung deutlich minimiert LU103209 wird.CLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application subsequent damage to the vehicle or charging equipment is significantly minimized LU103209.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Multikontaktladestecker (2) mit einemIn a further embodiment, the multi-contact charging plug (2) is provided with a
Erkennungssystem zur Erkennung von Kabeltrennungen ausgestattet. Der technische Vorteil dieses Erkennungssystems ist die Vermeidung von Schäden am Fahrzeug und an derEquipped with a cable disconnection detection system. The technical advantage of this detection system is the prevention of damage to the vehicle and the
Ladestation. Wird das Ladekabel (3) während des Ladevorgangs versehentlich gezogen oder getrennt, erkennt das Erkennungssystem die Trennung sofort und unterbricht denCharging station. If the charging cable (3) is accidentally pulled or disconnected during the charging process, the detection system immediately detects the disconnection and interrupts the
Stromfluss sicher. Diese schnelle Reaktion verhindert Lichtbögen und mögliche Schäden an den elektrischen Kontakten, die andernfalls zu kostspieligen Reparaturen undcurrent flow safely. This rapid response prevents arcing and potential damage to the electrical contacts, which would otherwise lead to costly repairs and
Sicherheitsproblemen führen könnten.could lead to security problems.
Darüber hinaus enthalten einige bevorzugte Ausführungsformen ein thermischesIn addition, some preferred embodiments include a thermal
Überwachungssystem im Multikontaktladestecker (2), das eine übermäßigeMonitoring system in the multi-contact charging plug (2) that detects excessive
Wärmeentwicklung erkennen kann, die auf einen möglichen Kabelbrand hinweisen könnte.can detect heat development that could indicate a possible cable fire.
Der technische Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass die Sicherheit derThe technical advantage of this embodiment is that the safety of the
Benutzer und der Schutz von Eigentum verbessert werden. Wird ein abnormalerUsers and property protection can be improved. If an abnormal
Temperaturanstieg festgestellt, der auf einen möglichen Kabelbrand hinweist, kann dasIf a temperature increase is detected, which indicates a possible cable fire, the
System eine Reihe von Sicherheitsprotokollen einleiten, wie z. B. die Unterbrechung derSystem initiate a series of security protocols, such as interrupting the
Stromzufuhr, die Alarmierung des Benutzers über das interaktive Display oder ein angeschlossenes Gerät und gegebenenfalls die Aktivierung eines integriertenPower supply, alerting the user via the interactive display or a connected device and, if necessary, activating an integrated
Feuerlöschsystems. Diese unmittelbare Reaktion auf eine kritische Situation schützt nicht nur den Benutzer und die Umgebung vor brandbedingten Gefahren, sondern trägt auch zur allgemeinen Langlebigkeit des Ladesystems bei, indem hitzebedingte Schäden verhindert werden.Fire extinguishing system. This immediate response to a critical situation not only protects the user and the surrounding area from fire-related hazards, but also contributes to the overall longevity of the charging system by preventing heat-related damage.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Multikontaktladestecker (2) mit einer Kommunikationsmodul versehen, über die Informationen zwischen dem zu ladendenIn a preferred embodiment of the invention, the multi-contact charging plug (2) is provided with a communication module via which information is exchanged between the device to be charged
Energiespeicher, vorzugsweise dem elektrischen Fahrzeug, und der Ladeeinheit ausgetauscht werden können. Über diese Kommunikationsschnittstelle können beispielsweise Ladezustandsdaten, Identifikationsdaten des Fahrzeugs oder Benutzerdaten übertragen werden. Die Schnittstelle kann drahtgebunden oder drahtlos, beispielsweise überEnergy storage, preferably the electric vehicle, and the charging unit can be exchanged. This communication interface can be used to transmit, for example, charge status data, vehicle identification data, or user data. The interface can be wired or wireless, for example via
Bluetooth oder WLAN, realisiert sein. Die Kommunikationsschnittstelle kann alsBluetooth or WLAN. The communication interface can be
Kommunikationsmodul ausgeführt sein, insbesondere dazu geeignet, um zwischen einer unmittelbaren Recheneinheit und einer entfernten Recheneinheit zu kommunizieren, daher können die Begriffe Kommunikationsschnittstelle und Kommunikationsmodul austauschbar verwendet werden.Communication module, particularly suitable for communicating between a direct computing unit and a remote computing unit, therefore the terms communication interface and communication module can be used interchangeably.
Der Multikontaktladestecker (2) kann auch mit einer Kommunikationsschnittstelle, wie beispielsweise NFC (Near Field Communication) oder Bluetooth, ausgestattet sein, um eineThe multi-contact charging plug (2) can also be equipped with a communication interface, such as NFC (Near Field Communication) or Bluetooth, in order to
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische Patentanmeldung drahtlose Kommunikation zwischen dem zu ladenden Energiespeicher und der Ladeeinheit LU103209 zu ermôglichen. Dies kann beispielsweise zur Authentifizierung des Benutzers, zurCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application to enable wireless communication between the energy storage device to be charged and the charging unit LU103209. This can, for example, be used for user authentication,
Übertragung von Ladedaten oder zur Steuerung des Ladevorgangs verwendet werden.Can be used to transmit charging data or to control the charging process.
In einer weiteren Ausführungsform kann der erfindungsgemäße Multikontaktladestecker (2) modular aufgebaut sein, wobei verschiedene Adapter oder Aufsätze zur Anpassung an verschiedene Ladeeinheiten oder zu ladenden Energiespeicher verwendet werden kônnen.In a further embodiment, the multi-contact charging plug (2) according to the invention can be of modular construction, wherein different adapters or attachments can be used to adapt to different charging units or energy storage devices to be charged.
Dies ermôglicht eine grôBere Flexibilität und Kompatibilität mit unterschiedlichenThis allows greater flexibility and compatibility with different
Lademodusumschaltladesystem (1)en und reduziert die Notwendigkeit, mehrereCharging mode switching charging system (1) and reduces the need for multiple
Ladekabel (3) oder Stecker für verschiedene Anwendungen mitzuführen.Carry charging cables (3) or plugs for different applications.
In einer noch weiteren Ausführungsform kann der erfindungsgemäßeIn yet another embodiment, the inventive
Multikontaktladestecker (2) eine automatische Verriegelungsfunktion aufweisen, die denMulti-contact charging plug (2) have an automatic locking function that
Stecker während des Ladevorgangs sicher mit der Ladedose des zu ladendenPlug securely into the charging socket of the device to be charged during the charging process.
Energiespeichers verbindet und so ein unbeabsichtigtes Trennen desenergy storage device and thus prevents unintentional disconnection of the
Multikontaktladesteckers (2) während des Ladevorgangs verhindert. Die Verriegelung kann mechanisch oder elektromagnetisch erfolgen und kann durch eine geeignete Steuerung, beispielsweise über das Kommunikationssystem, aktiviert und deaktiviert werden.The multi-contact charging plug (2) is prevented from locking during the charging process. The locking can be mechanical or electromagnetic and can be activated and deactivated by a suitable control system, for example, via the communication system.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst der Multikontaktladestecker (2) eine integrierte Schaltelektronik, die es ermôglicht, die im ersten und zweiten Segment vorhandenen Pole für den DC- oder AC-Modus zu verwenden. Diese Schaltelektronik ist bevorzugt in dem Multikontaktladestecker (2) selbst integriert, kann aber auch in demIn a further embodiment of the invention, the multi-contact charging plug (2) comprises integrated switching electronics that allow the poles in the first and second segments to be used for DC or AC mode. This switching electronics is preferably integrated in the multi-contact charging plug (2) itself, but can also be
Ladekabel (3) oder der Ladeeinheit positioniert sein.Charging cable (3) or the charging unit.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Schaltelektronik von einer unmittelbaren Recheneinheit (4) bereitgestellt, die diese Schaltelektronik steuern und somit das Umschalten zwischen AC und DC Lademodus steuern kann. „Steuern“ im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst dabei (ist aber nicht darauf beschränkt) das Unterbrechen, pausieren, wiederaufnehmen des Ladevorgangs und insbesondere das Umschalten zwischen Gleich- und Wechselstrom-Lademodus. „Regeln“ umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung die Beeinflussung vonIn a further preferred embodiment, the switching electronics are provided by a direct processing unit (4) that can control this switching electronics and thus control the switching between AC and DC charging mode. "Control" in the sense of the present invention includes (but is not limited to) interrupting, pausing, and resuming the charging process and, in particular, switching between DC and AC charging mode. "Regulating" in the sense of the present invention includes influencing
Ladeparametern wie beispielsweise Ladeleistung, Ladedauer und Ladegeschwindigkeit, vorzugsweise unter Berücksichtigung von Parametern wie hierhin aufgeführt, z.B.Charging parameters such as charging power, charging time and charging speed, preferably taking into account parameters as listed here, e.g.
Auslastung des Stromnetzes, Nutzereingaben, Zeitpläne und Stromkosten.Power grid utilization, user inputs, schedules, and electricity costs.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Multikontaktladestecker (2) dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von den vorliegenden Bedingungen, wie beispielsweise der verfügbaren Ladeleistung, dem Ladezustand der Batterie und der verbleibenden Ladezeit, _ automatisch den geeigneten Lademodus (DC oder AC) auszuwählen. Diese automatischeIn a further embodiment of the invention, the multi-contact charging plug (2) is designed to automatically select the appropriate charging mode (DC or AC) depending on the prevailing conditions, such as the available charging power, the battery charge level and the remaining charging time. This automatic
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
Auswahl des Lademodus kann durch den Einsatz von Sensoren, Mikrocontrollern und/oder | LU103209Selection of the charging mode can be achieved through the use of sensors, microcontrollers and/or | LU103209
Algorithmen, die in den Multikontaktladestecker (2), das Ladekabel (3) oder die Ladeeinheit integriert sind, realisiert werden.Algorithms that are integrated into the multi-contact charging plug (2), the charging cable (3) or the charging unit.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Multikontaktladestecker (2) mit einer mechanischen Verriegelungseinrichtung versehen, die ein unbeabsichtigtes Trennen desIn a further embodiment of the invention, the multi-contact charging plug (2) is provided with a mechanical locking device which prevents unintentional disconnection of the
Multikontaktladesteckers (2) von der Ladedose während des Ladevorgangs verhindert. Diesemulti-contact charging plug (2) from the charging socket during the charging process. This
Verriegelungseinrichtung kann beispielsweise aus einer Rastnase und einer korrespondierenden Ausnehmung in der Ladedose bestehen, die beim Einführen desThe locking device can, for example, consist of a locking lug and a corresponding recess in the charging socket, which when inserting the
Multikontaktladesteckers (2) ineinandergreifen.Multi-contact charging plug (2) interlock.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Multikontaktladestecker (2) mit einer optischen und/oder akustischen Anzeigeeinrichtung versehen, die dem BenutzerIn a preferred embodiment of the invention, the multi-contact charging plug (2) is provided with an optical and/or acoustic display device which informs the user
Informationen über den aktuellen Ladezustand, den Lademodus oder möglicheInformation about the current charge level, the charging mode or possible
Fehlerzustände liefert. Diese Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise aus einer mehrfarbigen LED oder einem Display bestehen, das am Multikontaktladestecker (2) oder am Ladekabel (3) angebracht ist.This indicator device can, for example, consist of a multi-color LED or a display attached to the multi-contact charging plug (2) or the charging cable (3).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist derIn a further preferred embodiment of the invention, the
Multikontaktladestecker (2) eine integrierte Kommunikationsschnittstelle auf, die einenMulti-contact charging plug (2) has an integrated communication interface that provides
Informationsaustausch zwischen dem ladenden Energiespeicher, vorzugsweise einem elektrischen Fahrzeug, und der Ladequelle, wie einer Ladesäule oder einer Wallbox, ermöglicht. Diese Kommunikationsschnittstelle kann beispielsweise auf Basis von CAN-Bus,Enables information exchange between the charging energy storage device, preferably an electric vehicle, and the charging source, such as a charging station or a wallbox. This communication interface can be based on CAN bus, for example.
LIN-Bus, Ethernet oder drahtlosen Kommunikationstechnologien wie Bluetooth oder WLAN realisiert sein.LIN bus, Ethernet or wireless communication technologies such as Bluetooth or WLAN.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung findet dieIn a particularly preferred embodiment of the present invention, the
Kommunikation über Powerline Kommunikation statt.Communication takes place via powerline communication.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist derIn a particularly preferred embodiment of the invention, the
Multikontaktladestecker (2) ferner mit einer integrierten Temperatursensorik ausgestattet, die in der Lage ist, die Temperatur des Multikontaktladesteckers (2), des Ladekabels (3) und/oder der Ladebuchse während des Ladevorgangs zu überwachen. Dies ermöglicht eine effiziente Regelung der Ladeleistung, um eine Überhitzung und mögliche Schäden an den beteiligten Komponenten zu vermeiden. Die Temperatursensorik kann beispielsweise auf derThe multi-contact charging plug (2) is further equipped with an integrated temperature sensor capable of monitoring the temperature of the multi-contact charging plug (2), the charging cable (3), and/or the charging socket during the charging process. This enables efficient control of the charging power to prevent overheating and possible damage to the components involved. The temperature sensor can, for example, be located on the
Basis von Thermoelementen, Widerstandsthermometern (RTD) oder Halbleitersensoren realisiert sein.Based on thermocouples, resistance thermometers (RTD) or semiconductor sensors.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Multikontaktladestecker (2) eine thermische Überwachungseinrichtung (Temperatursensorik) auf, die es ermöglicht, dieIn a preferred embodiment of the invention, the multi-contact charging plug (2) has a thermal monitoring device (temperature sensor) which makes it possible to
Temperatur der Pole während des Ladevorgangs zu überwachen und gegebenenfalls denMonitor the temperature of the terminals during charging and, if necessary,
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
Ladevorgang abzubrechen oder anzupassen, um eine Überhitzung zu vermeiden. Diese LU103209To stop or adjust the charging process to avoid overheating, this LU103209
Uberwachungseinrichtung kann beispielsweise aus Temperatursensoren und einerMonitoring equipment can, for example, consist of temperature sensors and a
Steuereinheit bestehen, die die gemessenen Temperaturwerte auswertet und entsprechendecontrol unit that evaluates the measured temperature values and corresponding
Steuerbefehle an die Schaltelektronik sendet.Sends control commands to the switching electronics.
Ladekabel (3)Charging cable (3)
Die Bezeichnung „Ladekabel (3)“ bezeichnet im Zusammenhang dieser Erfindung jede Art von elektrischem Kabel, das dazu dient, elektrische Energie von einer Quelle zu einem zu ladenden Energiespeicher zu übertragen und dabei mit mindestens einemThe term “charging cable (3)” in the context of this invention refers to any type of electrical cable that serves to transmit electrical energy from a source to an energy storage device to be charged and is connected to at least one
Multikontaktladestecker (2) im Sinne der Erfindung verbunden ist. Die Worte „Ladekabel (3)“, „Stromkabel“ und „elektrisches Kabel“ oder einfach „Kabel“ werden dabei synonym verwendet.Multi-contact charging plug (2) within the meaning of the invention. The terms "charging cable (3)", "power cable" and "electrical cable" or simply "cable" are used synonymously.
Ladekabel (3) bestehen in der Regel aus einem oder mehreren Leitern, die gegeneinander isoliert und zu ihrem Schutz mit einem Außenmantel versehen sind. Die Leiter bestehen aus elektrisch gut leitenden Werkstoffen, bevorzugt Kupfer oder Aluminium, und dasCharging cables (3) usually consist of one or more conductors that are insulated from each other and provided with an outer sheath for protection. The conductors are made of electrically conductive materials, preferably copper or aluminum, and the
Isoliermaterial ist so beschaffen, dass ein elektrischer Stromfluss zwischen den Leitern oder nach außerhalb des Kabels verhindert wird.Insulating material is designed to prevent electrical current from flowing between the conductors or outside the cable.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt die Länge des Ladekabels (3) bevorzugt mindestens 4 m, besonders bevorzugt 6 m, am meisten bevorzugt mindestens 7 m, jedoch nicht mehr als bevorzugt 20 m, mehr bevorzugt nicht mehr als 15 m. Dies hat den technischen Nutzen, dass der Nutzer den Standort der Ladestation und den Stellplatz desIn one embodiment of the present invention, the length of the charging cable (3) is preferably at least 4 m, particularly preferably 6 m, most preferably at least 7 m, but not more than preferably 20 m, more preferably not more than 15 m. This has the technical advantage that the user can determine the location of the charging station and the parking space of the
Elektrofahrzeugs geeignet wählen kann. Ein zu kurzes Kabel kann die Flexibilität und denA cable that is too short can reduce the flexibility and
Komfort des Ladevorgangs einschränken, während ein zu langes Kabel einen unnötigenThe comfort of the charging process can be reduced, while a cable that is too long can cause unnecessary
Spannungsabfall verursachen kann, der zu einer längeren Ladezeit führt.can cause a voltage drop, resulting in a longer charging time.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Ladekabel (3) so ausgebildet, dassIn a preferred embodiment, the charging cable (3) is designed so that
Sicherheitsfunktionen wie Überstromschutz, Überspannungsschutz und Erdschlussschutz zur Vermeidung von elektrischen Gefahren gegeben sind. Dies hat den technischen Nutzen, dass das Elektrofahrzeug und das Lademodusumschaltladesystem (1) vor elektrischenSafety functions such as overcurrent protection, overvoltage protection and ground fault protection are provided to prevent electrical hazards. This has the technical benefit of protecting the electric vehicle and the charging mode switching system (1) from electrical
Fehlern wie Kurzschlüssen, Überlastungen und Erdungsfehlern, die Schäden verursachen oder ein Sicherheitsrisiko darstellen könnten geschützt wird. Dem Fachmann sind Methoden bekannt, um ein Kabel mit den entsprechenden Anforderungen auszulegen.Faults such as short circuits, overloads, and grounding faults that could cause damage or pose a safety risk are protected. Experts are familiar with methods for designing a cable to meet the appropriate requirements.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Leitungsadern getrennt und ausreichend isoliert. Bevorzugt bestehen die Leitungsadern aus einem Leitfähigen Metall mit geringemIn a preferred embodiment, the conductor wires are separated and sufficiently insulated. Preferably, the conductor wires are made of a conductive metal with low
Widerstand, besonders bevorzugt zum Beispiel Aluminium oder Kupfer.Resistance, particularly preferably aluminum or copper.
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das das Kabel für die maximale Spannung des LU103209In a preferred embodiment, this is the cable for the maximum voltage of the LU103209
Lademodusumschaltladesystem (1)s ausgelegt, um Schäden oder Ausfälle zu vermeiden. ImCharging mode switching charging system (1)s designed to avoid damage or failure. In
AC-Betrieb ist es für bevorzugt von 30 bis 80 A, mehr bevorzugt für mindestens 50 bis 70 A im einphasigen AC-Betrieb ausgelegt sein. In einer weiteren Ausführungsform unterstützt das erfindungsgemäße Ladekabel (3) eine Stromstärke von bevorzugt 30 bis 70 À, mehr bevorzugt von mindestens 45 bis 63 A im dreiphasigen AC-Betrieb.For AC operation, it is preferably designed for a current of 30 to 80 A, more preferably for at least 50 to 70 A in single-phase AC operation. In a further embodiment, the charging cable (3) according to the invention supports a current of preferably 30 to 70 A, more preferably at least 45 to 63 A in three-phase AC operation.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das das Kabel für die maximale Spannung desIn a preferred embodiment, this is the cable for the maximum voltage of the
Lademodusumschaltladesystem (1)s ausgelegt, um Schäden oder Ausfälle zu vermeiden.Charging mode switching charging system (1)s designed to avoid damage or failure.
Dies stellt sicher, dass das Kabel die für das Schnellladen erforderliche hohe Spannung verarbeiten kann, ohne zu überhitzen, einen Kurzschluss zu verursachen oder dasThis ensures that the cable can handle the high voltage required for fast charging without overheating, causing a short circuit, or damaging the
Batteriesystem des Fahrzeugs zu beschädigen. In einer Ausführungsform beträgt die maximale Betriebsspannung des Ladekabels (3) bevorzugt mehr als 200 V, bevorzugier mehr ais 350 V und am bevorzugtesten mehr als 480 V.to damage the vehicle's battery system. In one embodiment, the maximum operating voltage of the charging cable (3) is preferably more than 200 V, preferably more than 350 V, and most preferably more than 480 V.
Das erfindungsgemäße Ladekabel (3) verfügt über eine ausreichende Anzahl anThe charging cable (3) according to the invention has a sufficient number of
Leitungsadern, um alle Kontakte in allen Betriebsmodi (DC oder AC) abzudecken (Fig. 3 links). Um sowohl DC und AC Betrieb zu unterstützen wird daher ein doppelter Adersatz benötigt. Dies hat den Vorteil, dass die Adern unterschiedliche maximale SpannungenConductor cores to cover all contacts in all operating modes (DC or AC) (Fig. 3 left). To support both DC and AC operation, a double set of cores is required. This has the advantage that the cores can withstand different maximum voltages.
Stromsträrken und Leistungen unterstützen, weshalb sie unterschiedlich dick ausgeführt werden können, was Gewicht sparen kann.They support different currents and power levels, which is why they can be made of different thicknesses, which can save weight.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein einfacher Adersatz für das Ladekabel (3) bereitgestellt (Fig. 3, Mitte und rechts). Dabei werden die Adern (N, L1, L2 L3 oder +, +, =, =} wechselbar entweder für den DC oder den AC Modus genutzt. Von Vorteil ist dabei, dass weniger Adern im Kabel benötigt werden, wodurch das Kabel flexibel und leicht zu handhaben sein. Es kann auch leichter gelagert und verwendet werden. Ein flexibles Kabel verringert das Risiko von Beschädigungen oder Verwicklungen und macht die Verwendung bequemer.In a preferred embodiment, a simple set of wires is provided for the charging cable (3) (Fig. 3, middle and right). The wires (N, L1, L2, L3 or +, +, =, =) are used interchangeably for either DC or AC mode. The advantage of this is that fewer wires are required in the cable, making the cable flexible and easy to handle. It can also be stored and used more easily. A flexible cable reduces the risk of damage or tangling and makes use more convenient.
Vorteilhaft ist, dass in einer Ausführungsform der Erfindung, in dem alle Kontakte (Fig 2.) gleichzeitig genutzt werden eine gleichzeitige Nutzung von DC- und AC-Ladung möglich ist, einen entsprechenden Wandler im elektrischen Fahrzeug vorausgesetzt. Dies kann bei derIt is advantageous that in an embodiment of the invention, in which all contacts (Fig. 2) are used simultaneously, a simultaneous use of DC and AC charging is possible, provided that a corresponding converter is present in the electric vehicle. This can be achieved with the
Ladung von zukünftigen, mit größerem Akkumulator ausgeführten Fahrzeugen von Vorteil sein da es eine geringere Ladungszeit erlaubt als bisher mit dem CSS Combo 2 Standard möglich ist.Charging of future vehicles with larger accumulators will be advantageous as it allows a shorter charging time than is currently possible with the CSS Combo 2 standard.
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
Lademodusumschaltladesystem (1) LU103209Charging mode switching charging system (1) LU103209
Die Bezeichnung ,Lademodusumschaltladesystem (1)“, auch als „System“ oder „System derThe term “charging mode switching charging system (1)”, also known as “system” or “system of
Erfindung“ bezeichnet im Zusammenhang dieser Erfindung die Einheit aus mindestens einem Multikontaktladestecker (2) sowie bevorzugt einem Ladekabel (3) die einInvention” refers in the context of this invention to the unit comprising at least one multi-contact charging plug (2) and preferably a charging cable (3) which
Elektrofahrzeug, bevorzugt ein Elektroauto mit einer Stromquelle, wie zum Beispiel einerElectric vehicle, preferably an electric car with a power source, such as a
Ladesäule verbinden.Connect charging station.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform nutzt das Ladekabel (3) unbewusst auf das Strom oder Spannungssignal eingebrachte Modulationen, vorzugsweise in einemIn a particularly preferred embodiment, the charging cable (3) uses modulations unconsciously introduced into the current or voltage signal, preferably in a
Bereich von unter 10 % der Ladewerte, bevorzugter unter 5 %, um eine ungewöhnlich hoheRange of less than 10% of the load values, preferably less than 5%, to avoid an unusually high
Auslastung des Stromnetzes oder der Ladesäule festzustellen und automatisch denDetermine the load of the power grid or the charging station and automatically
Lademodus zu wechseln und/oder zu steuern. Insbesondere im Fall von Störungen oder einer hohen Auslastung kann so der Lademodus intelligent angepasst werden. Ladewerte sind die Spannungs- und Stromstärken, die in dem gewählten Lademodus (AC/DC) während des Ladevorgangs gewählt werden.To change and/or control the charging mode. This allows the charging mode to be intelligently adjusted, especially in the event of disruptions or high load. Charging values are the voltage and current values that are selected in the selected charging mode (AC/DC) during the charging process.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des Lademodusumschaltladesystems (1), wobei das Lademodusumschaltladesystem (1) eine unmittelbare Recheneinheit (4) bereitstellt, die dazu eingerichtet ist selektiv und dynamisch das Umschalten zwischen AC und DC Lademodus zu steuern. Dabei weist die unmittelbare Recheneinheit (4) bevorzugt eine Schaltelektronik auf, die dazu geeignet ist das Umschalten zwischen AC und DCParticularly preferred is an embodiment of the charging mode switching charging system (1), wherein the charging mode switching charging system (1) provides a direct processing unit (4) which is configured to selectively and dynamically control the switching between AC and DC charging mode. The direct processing unit (4) preferably has switching electronics which are suitable for switching between AC and DC
Lademodus zu steuern.to control charging mode.
In einer alternativen Ausführungsform beträgt die unbewusst eingebrachte Schwankung derIn an alternative embodiment, the unconsciously introduced fluctuation of the
Stromstärke einen Bereich von 0.1 bis 10 Ampere, bevorzugter 0.5 bis 5 Ampere, die eingebrachte Schwankung der Spannung einen Bereich von 0.1 bis 10 Volt, bevorzugter 0.5 bis 10 Volt. Ganz besonders bevorzugt wird der mit einer unmittelbaren Recheneinheit _ ausgestattete Ladesystem gleichzeitig Strom und Spannungsschwankungen berücksichtigt.The current intensity ranges from 0.1 to 10 amperes, preferably 0.5 to 5 amperes, and the introduced voltage fluctuation ranges from 0.1 to 10 volts, preferably 0.5 to 10 volts. Particularly preferably, the charging system equipped with a direct computing unit takes both current and voltage fluctuations into account.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dasIn a further preferred embodiment of the invention, the
Lademodusumschaltladesystem (1) um die Fähigkeit erweitert, unabsichtlich eingebrachteCharging mode switching charging system (1) has been extended to include the ability to
Modulationen in der Wiederholfrequenz (Hz) des Wechselstromnetzes während desModulations in the repetition frequency (Hz) of the AC network during
Wechselstromladebetriebs zu erkennen. Die Unmittelbare Recheneinheit (4) ist mit Sensoren und Algorithmen ausgestattet, die die Frequenz des Wechselstroms überwachen. Bei hoherAC charging operation. The immediate processing unit (4) is equipped with sensors and algorithms that monitor the frequency of the alternating current. At high
Netzbelastung kann die Wechselstromfrequenz leicht abfallen, ein Phänomen, das als "Brownout" bekannt ist. Die Unmittelbare Recheneinheit (4) ist so programmiert, dass sie solche Abweichungen von der Standardfrequenz erkennt.Under load, the AC frequency may drop slightly, a phenomenon known as "brownout." The immediate processing unit (4) is programmed to detect such deviations from the standard frequency.
Der technische Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass das System in der Lage ist, die optimale Ladeeffizienz aufrechtzuerhalten und die Fahrzeugbatterie zu schützen,The technical advantage of this embodiment is that the system is able to maintain optimal charging efficiency and protect the vehicle battery,
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische Patentanmeldung indem es den Lademodus als Reaktion auf die erkannten Frequenzmodulationen LU103209 automatisch anpasst. Diese proaktive Anpassung kann ineffiziente Ladevorgänge und môgliche Schäden an der Batterie durch instabile Stromversorgungsbedingungen verhindern.CLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application by automatically adjusting the charging mode in response to the detected frequency modulations LU103209. This proactive adjustment can prevent inefficient charging and potential battery damage caused by unstable power conditions.
Darüber hinaus ermöglicht diese Ausführungsform die Kommunikation zwischen denIn addition, this embodiment enables communication between the
Systemen, wobei ein Lademodusumschaltladesystem (1) die Modulation derSystems, wherein a charging mode switching charging system (1) modulates the
Wechselstromfrequenz registrieren und diese Informationen über das Kommunikationsmodul an ein anderes System weitergeben kann. Dies ist besonders nützlich in einem Netz vonAC frequency and pass this information on to another system via the communication module. This is particularly useful in a network of
Ladesystemen, wo die Feststellung einer hohen Netzlast durch ein System andere Systeme in der Nähe informieren kann.Charging systems, where the detection of a high grid load by one system can inform other systems in the vicinity.
Der technische Vorteil dieser Kommunikation zwischen denThe technical advantage of this communication between the
Lademodusumschaltladesystemen (1) liegt in der gemeinsamen Verwaltung der Ladelasten über mehrere Lademodusumschaltladesysteme (1) hinweg. Wenn ein System eine hoheThe advantage of charge mode switching charging systems (1) is the joint management of charging loads across multiple charge mode switching charging systems (1). If a system has a high
Last feststellt und dies den anderen Systemen mitteilt, können diese Systeme ihrenload and informs the other systems, these systems can
Lademodus vorausschauend anpassen und beispielsweise vom Wechselstrom- auf denAdapt the charging mode in advance and, for example, switch from AC to
Gleichstrommodus umschalten oder die Ladeleistung reduzieren, um das Netz zu entlasten.Switch to DC mode or reduce the charging power to relieve the grid.
Dies kann vor allem zu Spitzenzeiten oder in Situationen von Vorteil sein, in denen das Netz aufgrund hoher Nachfrage aus anderen Quellen unter Druck steht.This can be particularly beneficial during peak times or in situations where the network is under pressure due to high demand from other sources.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen könnte das Kommunikationsmodul auch dazu verwendet werden, ein zentrales Netzmanagementsystem oder einen Energieversorger über die festgestellte hohe Netzbelastung zu informieren. Dies könnte eine besser koordinierteIn some preferred embodiments, the communication module could also be used to inform a central grid management system or an energy supplier about the detected high grid load. This could enable a better coordinated
Reaktion auf das Netzmanagement ermöglichen, die Anpassungen bei der Stromerzeugung oder -verteilung oder die Umsetzung von Strategien zur Nachfragereduzierung erlaubt.Enable response to grid management, allowing adjustments in electricity generation or distribution or the implementation of demand reduction strategies.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst dasIn a preferred embodiment of the invention, the
Lademodusumschaltladesystem (1) eine Kommunikationsschnittstelle, die den Austausch von Informationen zwischen der elektrischen Vorrichtung, wie z. B. einem Elektrofahrzeug (EV), und der Ladeeinheit ermöglicht. Diese Schnittstelle ermöglicht die Übertragung verschiedener Arten von Daten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Ladestatusdaten,Charging mode switching charging system (1) a communication interface that enables the exchange of information between the electrical device, such as an electric vehicle (EV), and the charging unit. This interface enables the transmission of various types of data, including, but not limited to, charging status data,
Identifikationsdaten des Fahrzeugs und Benutzerdaten.Vehicle identification data and user data.
Der technische Vorteil dieser Ausführungsform ist die nahtlose Integration undThe technical advantage of this embodiment is the seamless integration and
Synchronisation des Elektrofahrzeugs mit der Ladeinfrastruktur. Durch den Austausch vonSynchronization of the electric vehicle with the charging infrastructure. By exchanging
Fahrzeugidentifikations- und Benutzerdaten kann das System personalisierteVehicle identification and user data, the system can provide personalized
Ladeerfahrungen bieten, wie z. B. das Abrufen bevorzugter Ladeeinstellungen, dieProvide charging experiences, such as retrieving preferred charging settings,
Autorisierung des Benutzerzugangs und die Erleichterung von Abrechnungsprozessen. Dies erhöht den Benutzerkomfort und die Systemsicherheit.Authorizing user access and facilitating billing processes increases user convenience and system security.
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
In einer anderen Ausführungsform wird das Kommunikationsmodul drahtlos implementiert, | LU103209 wobei Technologien wie Bluetooth oder WLAN (Wi-Fi) verwendet werden. Der technischeIn another embodiment, the communication module is implemented wirelessly, | LU103209 using technologies such as Bluetooth or WLAN (Wi-Fi). The technical
Vorteil einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle ist die erhöhte Flexibilität und die einfache Konnektivität. Sie macht physische Verbindungen überflüssig, was insbesondere inThe advantage of a wireless communication interface is the increased flexibility and easy connectivity. It eliminates the need for physical connections, which is particularly important in
Öffentlichen oder halböffentlichen Ladeumgebungen von Vorteil sein kann, in denen ein schneller und einfacher Zugang zu Ladediensten wichtig ist.Can be beneficial in public or semi-public charging environments where quick and easy access to charging services is important.
Alternativ kann bei einigen bevorzugten Ausführungsformen die Kommunikationsschnittstelle als spezielles Kommunikationsmodul innerhalb des Lademodusumschaltladesystems (1) vorgesehen werden. Dieses Modul ist besonders geeignet, um die Kommunikation zwischen der unmittelbaren Recheneinheit (4) und einer entfernten Recheneinheit, wie z. B. einemAlternatively, in some preferred embodiments, the communication interface can be provided as a special communication module within the charging mode switching charging system (1). This module is particularly suitable for facilitating communication between the immediate computing unit (4) and a remote computing unit, such as a
Smartphone oder einem cloudbasierten Server, zu erleichtern.smartphone or a cloud-based server.
Der technische Vorteil eines speziellen Kommunikationsmoduls ist die höhereThe technical advantage of a special communication module is the higher
Zuverlässigkeit und Bandbreite des Datenaustauschs. Es kann komplexereReliability and bandwidth of data exchange. It can handle more complex
Kommunikationsprotokolle und größere Datenübertragungen unterstützen, was für diecommunication protocols and support larger data transfers, which is important for
Echtzeitiberwachung und -steuerung des Ladevorgangs entscheidend ist. Darüber hinaus kann es erweiterte Funktionen wie Ferndiagnose, Firmware-Updates und die Integration mitReal-time monitoring and control of the charging process is crucial. It can also provide advanced features such as remote diagnostics, firmware updates, and integration with
Smart-Grid-Funktionen ermöglichen.Enable smart grid functions.
Bevorzugt umfasst die Lademodusumschaltladesystem (1) eine unmittelbare Recheneinheit (4) die weiterhin ein Kommunikationsmodul bereitstellt. Dies ermöglicht den Austausch zwischen der unmittelbaren Recheneinheit und weiteren, entfernten Recheneinheiten oder erlaubt Informationen abzurufen.Preferably, the charging mode switching charging system (1) comprises a direct computing unit (4) that further provides a communication module. This enables the exchange between the direct computing unit and other, remote computing units or allows information to be retrieved.
Bevorzugt kann der Nutzer den Ladevorgang zumindest zwischen dem AC-Modus und einem DC-Modus dynamisch steuern kann, bevorzugt über eine entfernte Recheneinheit.Preferably, the user can dynamically control the charging process at least between the AC mode and a DC mode, preferably via a remote processing unit.
Besonders bevorzugt kann der Nutzer über ein Display, welches vomParticularly preferred is the user being able to use a display which is
Lademodusumschaltladesystem (1) bereitgestellt wird, den Ladevorgang steuern oder regeln. Alternativ bevorzugt kann der Nutzer über eine entfernte Recheneinheit, die über dasCharging mode switching charging system (1) is provided, control or regulate the charging process. Alternatively, preferably, the user can control the charging process via a remote processing unit that is provided via the
Kommunikationsmodul mit der unmittelbaren Recheneinheit (4) kommuniziert denCommunication module with the immediate processing unit (4) communicates the
Ladevorgang zumindest zwischen dem AC-Modus und einem DC-Modus dynamisch steuern.Dynamically control the charging process at least between AC mode and a DC mode.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Kommunikationsmodul so konzipiert, dass es eine bidirektionale Kommunikation unterstützt, die nicht nur den Empfang von Befehlen undIn a further embodiment, the communication module is designed to support bidirectional communication, which not only allows the reception of commands and
Daten von der entfernten Recheneinheit, sondern auch die Übertragung detaillierterdata from the remote processing unit, but also the transmission of detailed
Ladeberichte und Systemzustände von der unmittelbaren Recheneinheit (4) zurück zurLoad reports and system states from the immediate processing unit (4) back to the
Vorrichtung des Benutzers oder zu einem zentralen Managementsystem ermöglicht.user's device or to a central management system.
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
Der technische Vorteil der bidirektionalen Kommunikation liegt in der Môglichkeit, eine LU103209The technical advantage of bidirectional communication is the possibility of a LU103209
Rückkopplungsschleife zu schaffen, die zur Optimierung der Ladestrategien auf derto create a feedback loop that can be used to optimize charging strategies on the
Grundlage des Nutzerverhaltens, der Netzanforderungen und des Gesundheitszustands desBased on user behavior, network requirements and the health status of the
Ladesystems genutzt werden kann. Dies kann zu einem verbesserten Energiemanagement, zu Kosteneinsparungen für den Nutzer und zu einer Verringerung der Umweltbelastung durch das Laden von Elektrofahrzeugen führen.charging system. This can lead to improved energy management, cost savings for the user, and a reduction in the environmental impact of charging electric vehicles.
Der technische Vorteil dieser umfassenderen Kommunikationsfähigkeit ist das Potenzial für ausgefeiltere Smart-Grid-Interaktionen. Durch die Einbindung der Ladesysteme in das umfassendere Netzmanagement kann ein Beitrag zur allgemeinen Netzstabilität und - effizienz geleistet werden, wodurch der Bedarf an kostspieligen Infrastrukturaufrüstungen reduziert und die Integration erneuerbarer Energiequellen verbessert werden kônnte.The technical advantage of this more comprehensive communication capability is the potential for more sophisticated smart grid interactions. Integrating charging systems into the broader grid management system can contribute to overall grid stability and efficiency, reducing the need for costly infrastructure upgrades and improving the integration of renewable energy sources.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des steuerbarenIn a particularly preferred embodiment of the controllable
Lademodusumschaltladesystem (1) ist die unmittelbare Recheneinheit dazu eingerichtet, aufgrund von unbewusst eingebrachten Modulationen des Strom und Spannungsstärke, bevorzugt mit weniger als 10 % der Ladewerte, ein automatisches Umschalten desCharging mode switching charging system (1), the immediate computing unit is set up to automatically switch the charging mode due to unconsciously introduced modulations of the current and voltage, preferably with less than 10% of the charging values.
Lademodus zu steuern und/oder über das Kommunikationsmodul und/oder ein Display einecharging mode and/or via the communication module and/or a display
Steuerungsaufforderung an den Nutzer zu senden. Dies hat den technischen Effekt, dass das System auf Anderungen der Auslastung automatisch reagieren kann.Sending a control request to the user. This has the technical effect of allowing the system to respond automatically to changes in load.
In einer alternativen Ausführungsform werden zusätzlich zu den unbewusst eingebrachteIn an alternative embodiment, in addition to the unconsciously introduced
Modulationen der Strom- und Spannungsstärke weitere Parameter von der unmittelbarenModulations of current and voltage further parameters from the immediate
Recheneinheit verwendet, wie z.B. Informationen, die von der entfernten Recheneinheit über das Kommunikationsmodul an die unmittelbare Recheneinheit (4) übermittelt werden,computing unit, such as information transmitted from the remote computing unit via the communication module to the immediate computing unit (4),
Informationen, die von anderen Lademodusumschaltladesystem (1) über dasInformation received from other charging mode switching charging systems (1) via the
Kommunikationsmodul übermittelt werden, Benutzereingaben oder externe Datenbanken und Informationen über das Ladeverhalten der Benutzer, bevorzugt das personalisiertecommunication module, user input or external databases and information about the loading behavior of the users, preferably the personalized
Benutzerverhalten, werden zur Steuerung der Umschaltung zwischen Wechsel- undUser behavior, are used to control the switching between alternating and
Gleichstrommodus (AC/DC) verwendet.Direct current mode (AC/DC) is used.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird einIn a preferred embodiment of the invention, a
Lademodusumschaltladesystem (1) bereitgestellt, das mindestens einen — Multikontaktladestecker (2) und ein Ladekabel (3) umfasst. Diese Komponenten sind miteinander verbunden und umfassen eine unmittelbare Recheneinheit (4), die mit fortschrittlichen Rechenfähigkeiten ausgestattet ist, um ein neuronales Netzwerk, ein umfangreiches Sprachmodell oder ein maschinelles Lernmodell auszuführen. Dieses Modell wird anhand eines Datensatzes von Lademustern trainiert, die ungewollte Spannungs- und — Stromschwankungen enthalten.A charging mode switching charging system (1) is provided, comprising at least one multi-contact charging plug (2) and a charging cable (3). These components are interconnected and include an on-board computing unit (4) equipped with advanced computing capabilities to execute a neural network, a large-scale language model, or a machine learning model. This model is trained using a dataset of charging patterns containing unwanted voltage and current fluctuations.
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
- D4 -- D4 -
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Lademodusumschalt- LU103209 ladesystem (2) mit einer Kommunikationsschnittstelle versehen, über die Informationen zwischen dem ladenden Energiespeicher, vorzugsweise dem elektrischen Fahrzeug, und derIn a preferred embodiment of the invention, the charging mode switching system (2) is provided with a communication interface via which information is exchanged between the charging energy storage device, preferably the electric vehicle, and the
Ladeeinheit ausgetauscht werden können. Über diese Kommunikationsschnittstelle können beispielsweise Ladezustandsdaten, Identifikationsdaten des Fahrzeugs oder Benutzerdaten übertragen werden. Die Schnittstelle kann drahtgebunden oder drahtlos, beispielsweise überCharging unit can be exchanged. This communication interface can be used to transmit, for example, charging status data, vehicle identification data, or user data. The interface can be wired or wireless, for example via
Bluetooth oder WLAN, realisiert sein. Die Kommunikationsschnittstelle kann alsBluetooth or WLAN. The communication interface can be
Kommunikationsmodul ausgeführt sein, insbesondere dazu geeignet, um zwischen einer unmittelbaren Recheneinheit und einer entfernten Recheneinheit zu kommunizieren.Communication module, particularly suitable for communicating between a direct computing unit and a remote computing unit.
Der technische Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass das System in der Lage ist, UnregelmäBigkeiten in der Stromversorgung vorherzusagen und darauf zu reagieren, was die Effizienz und Sicherheit des Ladevorgangs erhôhen kann. Durch die Analyse derThe technical advantage of this embodiment is that the system is able to predict and react to irregularities in the power supply, which can increase the efficiency and safety of the charging process. By analyzing the
Lademuster, insbesondere durch kann die unmittelbare Recheneinheit (4) Anomalien erkennen, die auf Probleme mit dem Stromnetz oder der Reaktion des Fahrzeugs auf denCharging patterns, in particular through the immediate processing unit (4) can detect anomalies that may indicate problems with the power grid or the vehicle’s response to the
Ladevorgang hinweisen können. Werden solche Anomalien erkannt, kann das System entweder die Ladeparameter anpassen, um diese Schwankungen auszugleichen, oder denIf such anomalies are detected, the system can either adjust the charging parameters to compensate for these fluctuations or
Benutzer auf mögliche Probleme hinweisen.Alert users to potential problems.
In einer anderen Ausführungsform ist der Multikontaktladestecker (2) mit einem Display ausgestattet, das auf der Grundlage der von der unmittelbare Recheneinheit (4) durchgeführten Analyse Echtzeitinformationen und -warnungen liefert. Der technische Vorteil eines Displays direkt am Multikontaktladestecker (2) ist die unmittelbare Sichtbarkeit vonIn another embodiment, the multi-contact charging plug (2) is equipped with a display that provides real-time information and warnings based on the analysis performed by the immediate processing unit (4). The technical advantage of a display directly on the multi-contact charging plug (2) is the immediate visibility of
Problemen oder erforderlichen Anpassungen, so dass der Benutzer bei Bedarf schnell eingreifen kann. Diese direkte Form der Kommunikation verbessert das Benutzererlebnis, indem sie zugängliche und umsetzbare Informationen direkt an der Ladestation bereitstellt.Problems or necessary adjustments, allowing the user to intervene quickly if necessary. This direct form of communication improves the user experience by providing accessible and actionable information directly at the charging station.
Alternativ dazu umfassen einige bevorzugte Ausführungsformen ein drahtlosesAlternatively, some preferred embodiments include a wireless
Kommunikationsmodul innerhalb des Lademodusumschaltladesystems (1), dasCommunication module within the charging mode switching charging system (1), which
Informationen und Warnungen an eine entfernte Computereinheit, bevorzugt einInformation and warnings to a remote computer unit, preferably a
Smartphone, übertragen kann. Der technische Vorteil dieser Funktion liegt in dersmartphone. The technical advantage of this function is the
Bequemlichkeit und Flexibilität, die sie dem Benutzer bietet. Durch die Möglichkeit,Convenience and flexibility it offers the user. By being able to
Benachrichtigungen zu erhalten und den Ladevorgang aus der Ferne zu steuern, kann derTo receive notifications and control the charging process remotely, the
Nutzer den Ladevorgang seines Fahrzeugs von jedem beliebigen Ort aus verwalten und sicherstellen, dass er stets informiert ist und den Ladevorgang unter Kontrolle hat. Bevorzugt wird der Nutzer über eine Informationsquelle, wie der externen Recheneinheit, vorzugsweise einem Smartphone, oder ein Display, was unmittelbar amUsers can manage their vehicle's charging process from any location and ensure that they are always informed and in control of the charging process. Preferably, the user is provided with an information source, such as an external computing unit, preferably a smartphone, or a display, which is directly connected to the
Lademodusumschaltladesystem (1) arrangiert ist, über eine Möglichkeit des Wechsels informiert. Besonders bevorzugt werden die Parameter dafür durch die unmittelbareCharging mode switching charging system (1) is arranged, is informed about the possibility of changing. The parameters for this are particularly preferred by the immediate
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
Recheneinheit (4) ermittelt, und umfassen unbewusst eingebrachte Modulationen der LU103209computing unit (4) and include unconsciously introduced modulations of the LU103209
Stromstärke oder Spannung, Informationen die durch andereCurrent or voltage, information transmitted by other
Lademodusumschaltladesysteme (1) oder durch die Ladesäule übermittelt werden.Charging mode switching charging systems (1) or transmitted by the charging station.
Darüber hinaus ist die unmittelbare Recheneinheit (4) in einer weiteren Ausführungsform in der Lage, durch ihr maschinelles Lernmodell zu lernen und sich im Laufe der Zeit anzupassen. Der technische Vorteil dieser adaptiven Lernfähigkeit besteht darin, dass dasFurthermore, in a further embodiment, the immediate computing unit (4) is capable of learning through its machine learning model and adapting over time. The technical advantage of this adaptive learning capability is that the
System im Laufe der Zeit effizienter und genauer bei der Vorhersage und Behebung vonSystem becomes more efficient and accurate over time in predicting and resolving
Problemen wird. Wenn das Modell mehr Daten erhält, kann es seine Algorithmen feinabstimmen, um eine noch bessere Leistung zu erzielen, was zu einem widerstandsfahigeren und intelligenteren Ladesystem führen kann, das ein breiteresproblems. As the model receives more data, it can fine-tune its algorithms to achieve even better performance, which can lead to a more resilient and intelligent charging system that can serve a wider
Spektrum von Szenarien vorhersehen und darauf reagieren kann, wodurch diespectrum of scenarios, thereby improving the
Benutzererfahrung und die Zuverlässigkeit des Systems weiter verbessert werden.User experience and system reliability can be further improved.
In einer bevorzugten Ausführung der Vorliegenden Erfindung umfasst diese dasIn a preferred embodiment of the present invention, this comprises the
Lademodusumschaltladesystem (1) aus einem Ladekabel (3), dass an beiden Enden mit einem erfindungsgemäBen Multikontaktladestecker (2) abschließt. In einer anderenCharging mode switching charging system (1) comprising a charging cable (3) which terminates at both ends with a multi-contact charging plug (2) according to the invention. In another
Ausführung befindet sich nur an einem Ende ein erfindungsgemäBerIn this version, there is only one end of an inventive
Multikontaktladestecker (2) und das andere Ende ist mit einer Ladungsquelle, wie zumMulti-contact charging plug (2) and the other end is connected to a charging source, such as
Beispiel ein Ladesäule, verbunden.Example of a charging station, connected.
Dabei wird die Kommunikation zwischen Säule und Fahrzeug über dasThe communication between the column and the vehicle is carried out via the
Lademodusumschaltladesystem (1) hergestellt, der Nutzer und/oder Betreiber kann vorzugsweise Über die Art der Ladung bestimmen. Dies kann beispielsweise Über eineCharging mode switching charging system (1) is manufactured, the user and/or operator can preferably determine the type of charging. This can, for example, be via a
Integrierte LED Anzeige am Multikontaktladestecker (2), das geladene Fahrzeug, eine mobile Smartphone-Applikation oder die Ladesäule erfolgen.Integrated LED display on the multi-contact charging plug (2), the charged vehicle, a mobile smartphone application or the charging station.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, in der das System automatisch aufgrund der äußeren Paramater (zum Beispiel Ladestand, Temperatur des Akkumulators und zurParticularly preferred is an embodiment in which the system automatically switches on based on external parameters (for example, charge level, battery temperature and
Verfügung stehenden Zeit) während des Ladevorgangs DC und AC Lademodus automatisch umschaltet.available time) during the charging process, DC and AC charging mode is automatically switched.
In einer Ausführungsform kommuniziert die Ladestation mit dem zu ladendenIn one embodiment, the charging station communicates with the vehicle to be charged
Energiespeicher, bevorzugt einem elektrischen Fahrzeug, über den CP-Kontakt (ControlEnergy storage, preferably an electric vehicle, via the CP contact (Control
Pilot) Über ein Analoges elektrisches Signal. Die Kommunikation ist im Stand der Technik bekannt (siehe IEC 62196-2, 62196-3).Pilot) Via an analog electrical signal. Communication is known in the state of the art (see IEC 62196-2, 62196-3).
Unter Ladestation, auch ais Ladequelie oder Ladesâule bezeichnet, ist im Sinne derA charging station, also known as a charging source or charging column, is in the sense of
Erfindung eine Vorrichtung zu verstehen, weiche elektrische Energie zum Laden einesInvention is to be understood as a device which provides electrical energy for charging a
Elektrofahrzeugs bereitstellt. Eine solche Vorrichtung kann bspw. eine Wechselstrom-,electric vehicle. Such a device can, for example, be an AC,
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
Gleichstrom- oder Drehstrom-Ladestation sein, Insbesondere kann es sich um eine LU103209DC or three-phase charging station, in particular it can be a LU103209
Ausführung als Ladesdule, Wallbox oder auch allgemein als Steckdose handeln.Can be used as a charging station, wall box or even as a socket in general.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dasIn a preferred embodiment of the invention, the
Lademodusumschaltladesystem (1) mit einer Kommunikationsschnittstelle versehen, über die Informationen zwischen dem zu ladenden Energiespeicher, vorzugsweise dem elektrischen Fahrzeug, und der Ladeeinheit ausgetauscht werden können. Über dieseThe charging mode switching charging system (1) is provided with a communication interface via which information can be exchanged between the energy storage device to be charged, preferably the electric vehicle, and the charging unit.
Kommunikationsschnittstelle können beispielsweise Ladezustandsdaten, Identifikationsdaten des Fahrzeugs oder Benutzerdaten übertragen werden. Die Schnittstelle kann drahtgebunden oder drahtlos, beispielsweise über Bluetooth oder WLAN, realisiert sein.The communication interface can be used to transmit, for example, charging status data, vehicle identification data, or user data. The interface can be implemented wired or wirelessly, for example via Bluetooth or Wi-Fi.
Der Lademodusumschaltladesystem (1) kann auch mit einem Kommunikationssystem, aufweisend zumindest ein Kommunikationsmodul, wie beispielsweise NFC (Near FieldThe charging mode switching charging system (1) can also be connected to a communication system comprising at least one communication module, such as NFC (Near Field
Communication) oder Bluetooth, ausgestattet sein, um eine drahtlose Kommunikation zwischen dem zu ladenden Energiespeicher und der Ladeeinheit zu ermöglichen. Dies kann beispielsweise zur Authentifizierung des Benutzers, zur Übertragung von Ladedaten oder zurCommunication) or Bluetooth to enable wireless communication between the energy storage device to be charged and the charging unit. This can be used, for example, for user authentication, for the transmission of charging data or for
Steuerung des Ladevorgangs verwendet werden. Dadurch kann der Benutzer und/odercan be used to control the charging process. This allows the user and/or
Betreiber flexibel und schnell identifiziert werden, was Zeit spart und einen wirtschaftlichenOperators can be identified flexibly and quickly, which saves time and ensures economic
Vorteil darstellt, da die Verweildauer an der Ladesäule minimiert werden soll.This is an advantage because the time spent at the charging station should be minimized.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist dasIn a further preferred embodiment of the invention, the
Lademodusumschaltladesystem (1) eine integrierte Sicherheitseinrichtung auf, die in derCharging mode switching charging system (1) has an integrated safety device which is
Lage ist, Fehlerzustände wie Kurzschlüsse, Leckstrôme oder Ubertemperaturen zu erkennen und entsprechende SchutzmaBnahmen einzuleiten. Diese Sicherheitseinrichtung kann beispielsweise auf der Basis von Fehlerstromschutzschaltern (RCDs),Capable of detecting fault conditions such as short circuits, leakage currents, or overtemperatures and initiating appropriate protective measures. This safety device can, for example, be based on residual current devices (RCDs),
Leitungsschutzschaltern (MCBs) oder elektronischen Schutzschaltungen realisiert sein.Miniature circuit breakers (MCBs) or electronic protective circuits.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist dasIn a particularly preferred embodiment of the invention, the
Lademodusumschaltladesystem (1) eine adaptive Ladeleistungsregelung auf, die es ermöglicht, die Ladeleistung in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren, wie der verfügbaren Netzkapazität, dem aktuellen Ladezustand des zu ladenden Energiespeichers oder Umgebungsbedingungen, wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit, dynamisch anzupassen.Charging mode switching charging system (1) has an adaptive charging power control that enables the charging power to be dynamically adjusted depending on various factors, such as the available grid capacity, the current state of charge of the energy storage device to be charged or ambient conditions such as temperature and humidity.
Dadurch kann die Effizienz des Ladevorgangs weiter optimiert und die Lebensdauer der beteiligten Komponenten, insbesondere des Akkumulators, erhöht werden.This allows the efficiency of the charging process to be further optimized and the service life of the components involved, especially the battery, to be increased.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dasIn a further preferred embodiment of the invention, the
Lademodusumschaltladesystem (1) so ausgebildet, dass es auch mit bidirektionalenCharging mode switching charging system (1) designed so that it can also be used with bidirectional
Ladefunktionen wie Vehicle-to-Grid (V2G) oder Vehicle-to-Home (V2H) kompatibel ist. Dabei kann der zu ladenden Energiespeicher, vorzugsweise ein elektrisches Fahrzeug, nicht nurCharging functions such as Vehicle-to-Grid (V2G) or Vehicle-to-Home (V2H). The energy storage device to be charged, preferably an electric vehicle, can not only
Energie aus dem Stromnetz beziehen, sondern auch überschüssige Energie in das Netzobtain energy from the power grid, but also feed surplus energy into the grid
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische Patentanmeldung oder ein Hausenergiesystem zurückspeisen. Dies eröffnet weitere LU103209CLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application or feed back a home energy system. This opens up further LU103209
Anwendungsmôglichkeiten und kann zur Stabilisierung des Stromnetzes und zurApplications and can be used to stabilize the power grid and to
Optimierung des Eigenverbrauchs erneuerbarer Energien beitragen.Contribute to the optimization of self-consumption of renewable energies.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform steuert die Ladesäule, die Teil des erfindungsgemäBen Lademodusumschaltladesystem (1)s ist, beim Ladevorgang im DC oderIn a particularly preferred embodiment, the charging station, which is part of the charging mode switching charging system (1) according to the invention, controls the charging process in DC or
AC-Modus, vorzugsweise erfolgt die Steuerung mittels eines Computerprogrammproduktes, insbesondere einer Applikation (auch: App), durch einen Nutzer und/oder einen Algorithmus und/oder eine künstliche Intelligenz, insbesondere ein selbstlernender Algorithmus, bedienbar ist. Dadurch kann der Ladeprozess gesteuert werden. Ein Algorithmus bezeichnet im Sinne der Erfindung eine Instruktion oder eine Abfolge an Instruktionen, welche von einem Computerprogrammprodukt umfasst sind. Unter einer App ist im Sinne der Erfindung ein Computerprogrammprodukt zu verstehen, welches zum Zweck der Realisierbarkeit einerAC mode, preferably the control is carried out by means of a computer program product, in particular an application (also: app), which can be operated by a user and/or an algorithm and/or an artificial intelligence, in particular a self-learning algorithm. This allows the charging process to be controlled. An algorithm in the sense of the invention refers to an instruction or a sequence of instructions which are comprised by a computer program product. An app in the sense of the invention is to be understood as a computer program product which is designed for the purpose of implementing a
Funktion durch eine Recheneinheit, insbesondere eine mobile Recheneinheit (bspw. einFunction by a computing unit, in particular a mobile computing unit (e.g. a
Smartphone oder ein Tablet), dient.smartphone or tablet).
Frequenzsensor (5)Frequency sensor (5)
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst der Multikontaktladestecker und/oder dasIn a preferred embodiment, the multi-contact charging plug and/or the
Lademodusumschaltladesystem einen Frequenzsensor (5), der zum Erfassen derCharging mode switching charging system a frequency sensor (5) which is used to detect the
Wiederholungsfrequenz eines Wechselstromnetzes (AC) ausgestaltet ist. Dabei kann vorgesehen sin, dass die unmittelbare Recheneinheit (4) mit dem Frequenzsensor ausgestattet ist.Repetition frequency of an alternating current (AC) network. It can be provided that the direct computing unit (4) is equipped with the frequency sensor.
Die Anordnung eines Frequenzsensors, vorzugsweise in die unmittelbare Recheneinheit (4), zum Überwachen der Wiederholungsfrequenz eines Wechselstromnetzes ermöglicht beispielsweise während eines Wechselstrom-Lademodus ein präzises Erkennen vonThe arrangement of a frequency sensor, preferably in the immediate computing unit (4), for monitoring the repetition frequency of an AC network enables, for example, during an AC charging mode, a precise detection of
Schwankungen in der Stromversorgung. Dies erlaubt es bei einem Ladevorgang, dieFluctuations in the power supply. This allows the charging process to
Integrität und Effizienz des Ladevorgangs des Elektrofahrzeugs, insbesondere des zu ladenden Energiespeichers dieses Elektrofahrzeugs, auch unter wechselndenIntegrity and efficiency of the charging process of the electric vehicle, in particular the energy storage device of this electric vehicle to be charged, even under changing
Netzbedingungen aufrechtzuerhalten.Maintain network conditions.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines Ladevorgangs eines zu ladenden Energiespeichers mit den folgenden Schritten: - Überwachen (S01) einer Wiederholungsfrequenz eines Wechselstromnetzes (AC) während eines AC-Lademodus durch eine Recheneinheit, insbesondere, insbesondere durch eine unmittelbare Recheneinheit (4), in einemThe present invention therefore also relates to a method for controlling and/or regulating a charging process of an energy storage device to be charged, comprising the following steps: - monitoring (S01) a repetition frequency of an alternating current network (AC) during an AC charging mode by a computing unit, in particular, in particular by a direct computing unit (4), in a
Lademodusumschaltladesystem (1), wobei die Recheneinheit mit einemCharging mode switching charging system (1), wherein the computing unit is provided with a
Frequenzsensor zum Erfassen der Wiederholungsfrequenz ausgestattet ist;Frequency sensor for detecting the repetition frequency;
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
- automatisches Anpassen (S02) des Lademodus durch die Recheneinheit, LU103209 insbesondere, insbesondere durch die unmittelbare Recheneinheit (4), bei Erkennen einer Abnahme der Wiederholungsfrequenz durch den Frequenzsensor, die auf eine hohe Netzlast hinweist, wobei das Ampassen auf vordefinierten Schwellenwerten basiert, die in der- automatic adaptation (S02) of the charging mode by the computing unit, LU103209 in particular, in particular by the immediate computing unit (4), upon detection of a decrease in the repetition frequency by the frequency sensor, which indicates a high network load, wherein the adaptation is based on predefined thresholds which are defined in the
Recheneinheit, insbesondere der unmittelbaren Recheneinheit (4), gespeichert sind, um zwischen einer Vielzahl von Lademodi auszuwählen, die mindestensComputing unit, in particular the immediate computing unit (4), in order to select between a plurality of charging modes, which at least
Wechselstrom-(AC)- und Gleichstrom-(DC)-Lademodi umfassen; - Ubermitteln (S03) eines Signals, das die hohe Netzlast repräsentiert, von demInclude alternating current (AC) and direct current (DC) charging modes; - transmitting (S03) a signal representing the high grid load from the
Lademodusumschaltladesystem (1) an ein entferntesCharging mode switching charging system (1) to a remote
Lademodusumschaltladesystem (1) mittels eines Kommunikationsmoduls; - Ändern (S04) des Lademodus durch das entfernte Lademodusumschaltladesystem (1) als Reaktion auf das empfangene Signal der hohen Netzlast, wobei das entfernteCharging mode switching charging system (1) by means of a communication module; - changing (S04) the charging mode by the remote charging mode switching charging system (1) in response to the received high grid load signal, wherein the remote
System so konfiguriert ist, dass es den Lademodus basierend auf der empfangenenSystem is configured to select the charging mode based on the received
Information und der Analyse durch eine Recheneinheit, insbesondere seine eigene unmittelbaren Recheneinheit, autonom steuert, insbesondere unterbricht, pausiert oder wiederaufnimmt, und/oder regelt, insbesondere reduziert, wodurch sichergestellt wird, dass die Netzlast nicht zu hoch ist.Information and analysis by a computing unit, in particular its own immediate computing unit, autonomously controls, in particular interrupts, pauses or resumes, and/or regulates, in particular reduces, the processing of information and analysis, thereby ensuring that the network load is not too high.
Hierbei erfolgt das automatische Anpassen des Lademodus durch die unmittelbareThe charging mode is automatically adjusted by the immediate
Recheneinheit (4) bei Erkennen eines Rückgangs der Wiederholfrequenz, der auf eine hoheComputing unit (4) upon detection of a decrease in the repetition frequency, which is due to a high
Netzbelastung hindeutet, auf der Grundlage vordefinierter Kriterien bzw. Schwellenwerte, die verschiedene Lademodi berücksichtigen. Der technische Vorteil liegt in der Optimierung desnetwork load, based on predefined criteria or thresholds that take into account different charging modes. The technical advantage lies in the optimization of the
Ladevorgangs in Echtzeit, was zu einer Verbesserung des Energieverbrauchs und einer geringeren Belastung des Energiespeichers des Elektrofahrzeugs führen kann, wodurch sich die Lebensdauer des zu ladenden Energiespeichers, vorzugsweise eines in einemCharging process in real time, which can lead to an improvement in energy consumption and a lower load on the energy storage of the electric vehicle, thus increasing the service life of the energy storage device to be charged, preferably one in a
Elektrofahrzeug integrierten Energiespeichers, verlängert.Electric vehicle integrated energy storage, extended.
Darüber hinaus erleichtert die Verwendung von Kommunikationsprotokollen wie Bluetooth,In addition, the use of communication protocols such as Bluetooth,
WLAN oder Mobilfunknetz im Kommunikationsmodul die zuverlässige und schnelleWLAN or mobile network in the communication module, the reliable and fast
Übertragung von Meldungen über eine hohe Netzauslastung an entfernte Umschaltsysteme für den Lademodus (1). Der technische Effekt dieser Kommunikationsfähigkeit ist dieTransmission of messages about high network utilization to remote switching systems for charging mode (1). The technical effect of this communication capability is the
Schaffung eines reaktionsfähigen und vernetzten Ladenetzes, das sich dynamisch an dieCreating a responsive and connected charging network that dynamically adapts to the
Netzbedingungen anpassen kann. Diese Kommunikation zwischen den Systemen stellt sicher, dass die Ladeinfrastruktur zusammenhängend funktioniert, was die Stabilität desThis communication between the systems ensures that the charging infrastructure functions coherently, which increases the stability of the
Netzes insgesamt erhöht.network as a whole.
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Frequenzsensor so konfiguriert, dass er die LU103209In a preferred embodiment, the frequency sensor is configured to detect the LU103209
Wiederholungsfrequenz kontinuierlich überwacht, und die unmittelbare Recheneinheit (4) so konfiguriert ist, dass sie das automatische Anpassen des Lademodus in vorbestimmtenrepetition frequency is continuously monitored, and the immediate computing unit (4) is configured to automatically adjust the charging mode in predetermined
Intervallen durchführt, wodurch eine konsistente Reaktion auf Netzlastschwankungen gewährleistet wird. Die kontinuierliche Überwachung der Wiederholfrequenz desintervals, ensuring a consistent response to network load fluctuations. Continuous monitoring of the repetition frequency of the
Wechselstromnetzes durch den Frequenzsensor, verbunden mit der unmittelbarenAC network by the frequency sensor, connected to the immediate
Recheneinheit (4), die in der Lage ist, automatische Anpassungen des Lademodus in vorbestimmten Intervallen vorzunehmen, bietet den technischen Effekt eines sehr reaktionsfähigen Ladesystems. Der Vorteil dieser Anordnung ist die Fähigkeit des Systems, sich kontinuierlich an Netzlastschwankungen anzupassen, wodurch sichergestellt wird, dass der Ladevorgang des zu ladenden Energiespeichers, vorzugsweise eines Elektrofahrzeugs, effizient und stabil bleibt, wodurch das Risiko von Ladeunterbrechungen und möglichenA computing unit (4) capable of automatically adjusting the charging mode at predetermined intervals provides the technical effect of a highly responsive charging system. The advantage of this arrangement is the system's ability to continuously adapt to grid load fluctuations, ensuring that the charging process of the energy storage device being charged, preferably an electric vehicle, remains efficient and stable, thus reducing the risk of charging interruptions and possible
Schäden an dem zu ladenden Energiespeicher des Elektrofahrzeugs aufgrund vonDamage to the energy storage device of the electric vehicle to be charged due to
Stromschwankungen verringert wird.Power fluctuations are reduced.
Das Erfassen der Wiederholungsfrequenz kann fahrzeugseitig und/oder ladesäulenseitig erfolgen.The repetition frequency can be recorded on the vehicle side and/or the charging station side.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines Ladevorgangs eines zu ladenden Energiespeichers, vorzugsweise einesIn a preferred embodiment, the method for controlling and/or regulating a charging process of an energy storage device to be charged, preferably a
Elektrofahrzeugs ferner den Schritt des Rückmeldens (S05) an den Benutzer bezüglich derelectric vehicle further comprises the step of reporting back (S05) to the user regarding the
Einstellung des Lademodus über eine Benutzerschnittstelle auf demSetting the charging mode via a user interface on the
Lademodusumschaltladesystem (1) oder einer angeschlossenen entfernten Recheneinheit, wobei das Rückmelden mindestens eine visuelle Warnung, ein akustisches Signal oder eine haptische Benachrichtigung umfasst. Das Rückmelden an den Benutzer über die Einstellung des Lademodus hat den technischen Effekt einer verbesserten Nutzerinteraktion und - wahrnehmung. Der Vorteil dieser Funktion besteht darin, dass der Benutzer über denCharging mode switching charging system (1) or a connected remote processing unit, wherein the feedback comprises at least one visual warning, an acoustic signal or a haptic notification. The feedback to the user about the setting of the charging mode has the technical effect of improved user interaction and perception. The advantage of this function is that the user can
Betriebsstatus des Ladevorgangs informiert und beruhigt werden kann. Visuelle Warnungen, akustische Signale oder haptische Benachrichtigungen tragen zu einer benutzerfreundlichenThe charging process status can be informed and reassured. Visual warnings, acoustic signals or haptic notifications contribute to a user-friendly
Wahrnehmung bei und erhöhen die allgemeine Akzeptanz und Zufriedenheit mit demperception and increase the general acceptance and satisfaction with the
Ladesystem. Darüber hinaus kann dieser Feedback-Mechanismus als Aufforderung an dencharging system. In addition, this feedback mechanism can be used as a request to the
Benutzer dienen, notwendige Maßnahmen zu ergreifen, was die Sicherheit undUsers are to take necessary measures to ensure the safety and
Zuverlässigkeit des Ladevorgangs weiter erhöht.Reliability of the charging process further increased.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines Ladevorgangs eines zu ladenden Energiespeichers, vorzugsweise einesIn a preferred embodiment, the method for controlling and/or regulating a charging process of an energy storage device to be charged, preferably a
Elektrofahrzeugs, dass die vordefinierten Schwellenwerte Parameter für minimale und maximale akzeptable Wiederholungsfrequenzen umfassen und die unmittelbareelectric vehicle, that the predefined thresholds include parameters for minimum and maximum acceptable repetition frequencies and the immediate
Recheneinheit (4) so konfiguriert ist, dass sie den Gleichstromlademodus auswählt, wenn dieComputing unit (4) is configured to select the DC charging mode when the
Wiederholungsfrequenz unter den minimalen Schwellenwert fällt. Die Konfiguration derRepetition frequency falls below the minimum threshold. The configuration of the
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische Patentanmeldung unmittelbaren Recheneinheit (4) zum Auswählen des Gleichstrom-Lademodus, wenn die LU103209CLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application immediate computing unit (4) for selecting the direct current charging mode when the LU103209
Wiederholungsfrequenz unter einen Mindestschwellenwert fällt, hat den technischen Effekt, dass der Ladevorgang gegen suboptimale Ladebedingungen abgesichert wird. Der Vorteil dieser Eigenschaft besteht darin, dass ineffiziente Ladevorgänge verhindert werden, die sich aus Niedrigfrequenzbedingungen ergeben können, die häufig auf eine hohe Netzbelastung oder Instabilität hinweisen. Indem das System unter solchen Bedingungen in denIf the repetition frequency falls below a minimum threshold, this has the technical effect of safeguarding the charging process against suboptimal charging conditions. The advantage of this feature is that it prevents inefficient charging processes that can result from low-frequency conditions, which often indicate high grid load or instability. By switching the system to the
Gleichstrom-Lademodus umschaltet, sorgt es für eine gleichmäBigere und zuverlässigereDC charging mode, it ensures a more consistent and reliable
Stromversorgung des Fahrzeugs und optimiert so die Lebensdauer und Leistung desPower supply of the vehicle and thus optimizes the service life and performance of the
Energiespeichers.Energy storage.
Es kann vorgesehen sein, dass das Kommunikationsmodul ferner so konfiguriert ist, dass esIt may be provided that the communication module is further configured to
Informationen über die Netzauslastung und -stabilität, Wetter- und Temperaturdaten, benutzerbezogene Daten, die Verfügbarkeit von erneuerbaren Energien und/oder denInformation about grid utilization and stability, weather and temperature data, user-related data, the availability of renewable energy and/or the
Energiepreis von einer externen Datenbank empfängt, und die unmittelbare Recheneinheit (4) so konfiguriert ist, dass sie den Lademodus auf der Grundlage der zum Zeitpunkt desenergy price from an external database, and the immediate computing unit (4) is configured to determine the charging mode based on the energy price at the time of
Ladens verfügbaren kostengünstigsten Stromtarife einstellt.charging station sets the most cost-effective electricity tariffs available.
Die Berücksichtigung von Informationen über die aktuelle Netzauslastung und Netzstabilität trägt mit den Daten des Frequenzsensors trägt somit dazu bei, das Risiko vonThe consideration of information about the current network load and network stability with the data from the frequency sensor thus contributes to reducing the risk of
Stromausfällen oder Netzschwankungen während des Ladevorgangs zu minimieren. Der technische Effekt besteht dabei in einer verbesserten Anpassungsfähigkeit des Ladesystems an die Netzbedingungen, was den technischen Vorteil einer erhöhten Zuverlässigkeit undTo minimize power outages or grid fluctuations during the charging process. The technical effect is an improved adaptability of the charging system to the grid conditions, which has the technical advantage of increased reliability and
Sicherheit des Ladevorgangs mit sich bringt.Safety of the charging process.
Die Einbeziehung von Wetterbedingungen und Temperaturdaten, bspw. der Umgebung, in die Steuerung des Ladevorgangs es dem Frequenzsensor ermöglicht, in Verbindung mit der unmittelbaren Recheneinheit (4), die Ladegeschwindigkeit oder den Lademodus anzupassen, um thermische Belastungen des Energiespeichersystems zu vermeiden. Dies resultiert in einem technischen Effekt, der die Lebensdauer des zu ladendenThe inclusion of weather conditions and temperature data, e.g. of the environment, in the control of the charging process allows the frequency sensor, in conjunction with the immediate processing unit (4), to adapt the charging speed or the charging mode in order to avoid thermal stress on the energy storage system. This results in a technical effect that extends the service life of the battery being charged.
Energiespeichers verlängert und Schäden durch Überhitzung oder Unterkühlung vermeidet, und bietet den technischen Vorteil einer verbesserten Pflege des zu ladendenenergy storage and avoids damage caused by overheating or undercooling, and offers the technical advantage of improved care of the battery to be charged.
Energiespeichers.Energy storage.
Die Verwendung von Informationen über die individuellen Fahr- und Ladepräferenzen desThe use of information about the individual driving and charging preferences of the
Benutzers ermöglicht es dem Frequenzsensor, in Verbindung mit der unmittelbarenuser allows the frequency sensor, in conjunction with the immediate
Recheneinheit (4), das Ladesystem für eine personalisierte und optimierte Steuerung desComputing unit (4), the charging system for personalized and optimized control of the
Ladevorgangs zu gewährleisten. Der technische Effekt besteht in einer maßgeschneidertenThe technical effect is a tailor-made
Ladeplanung, die sich nach den spezifischen Bedürfnissen des Nutzers richtet, was den technischen Vorteil einer erhöhten Benutzerzufriedenheit durch eine Ladeerfahrung, dieCharging planning that is tailored to the specific needs of the user, which has the technical advantage of increased user satisfaction through a charging experience that
Komfort und individuelle Anforderungen berücksichtigt, mit sich bringt.Comfort and individual requirements are taken into account.
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
Das System kann die Erstellung individueller Benutzerprofile unterstützen, die spezifische LU103209The system can support the creation of individual user profiles that contain specific LU103209
Einstellungen und Präferenzen für den Ladevorgang enthalten. Durch die Anpassung derSettings and preferences for the charging process. By adjusting the
Ladevorgänge an die erstellten Profile kann das System eine hôhere Benutzerzufriedenheit erreichen. Dies führt zu einer personalisierten Ladeerfahrung, die den Komfort und dieBy adapting charging processes to the created profiles, the system can achieve higher user satisfaction. This results in a personalized charging experience that increases the comfort and
Effizienz für den Nutzer erhöht.Increased efficiency for the user.
So kann die unmittelbare Recheneinheit (4) mit Kalender- und Planungssoftware desThus, the immediate computing unit (4) can be connected to the calendar and planning software of the
Benutzers verbunden werden, um Ladevorgänge entsprechend dem Zeitplan des Benutzers zu optimieren. Eine solche Integration ermöglicht es, Ladevorgange in Zeiten geringerto optimize charging according to the user's schedule. Such integration allows charging to be optimized during low-voltage periods
Auslastung oder zu bevorzugten Tarifzeiten zu (einzu-)planen. Dies kann zucapacity or to schedule at preferred tariff times. This can lead to
Kosteneinsparungen führen und die Verfügbarkeit des Fahrzeugs erhöhen, indemLead to cost savings and increase vehicle availability by
Ladevorgänge in Zeiten geplant werden, in denen das Fahrzeug voraussichtlich nicht genutzt wird.Charging processes can be scheduled at times when the vehicle is not expected to be used.
Durch die Analyse des Fahrverhaltens kann das System Ladevorgänge an die tatsächlicheBy analyzing driving behavior, the system can adapt charging processes to the actual
Nutzung des Fahrzeugs anpassen. Dies führt zu einer optimierten Ladeplanung, die Über- oder Unterladung des zu ladenden Energiespeichers vermeidet. Eine solche Anpassung kann die Effizienz des Ladevorgangs steigern und die Lebensdauer des zu ladendenThis leads to optimized charging planning that avoids overcharging or undercharging of the energy storage device being charged. Such an adjustment can increase the efficiency of the charging process and extend the service life of the device being charged.
Energiespeichers verlängern.Extend energy storage.
Darüber hinaus kann die unmittelbare Recheneinheit (4) mit lernfähigen Softwarealgorithmen ausgestattet sein, die in der Lage sind, aus den benutzerbezogenen Daten zu lernen undIn addition, the immediate computing unit (4) can be equipped with adaptive software algorithms that are able to learn from the user-related data and
Vorhersagen über zukünftige Ladeanforderungen zu treffen. Dies ermöglicht eine vorausschauende Anpassung des Ladevorgangs an die Bedürfnisse des Nutzers. Eine solche Anpassung kann zu einer effizienteren Nutzung der Kapazität des Energiespeichers und zu einer Verlängerung der Lebensdauer des Energiespeichers beitragen.Predicting future charging requirements. This allows for proactive adjustment of the charging process to the user's needs. Such adjustment can contribute to more efficient use of the energy storage capacity and extend the service life of the energy storage system.
Die vorliegende Erfindung berücksichtigt dem Verfahren auch die Verfügbarkeit von erneuerbaren Energien im Stromnetz, insbesondere während Zeiten hoher Produktion, die zu Energiespitzen führen können. Der Einsatz des Frequenzsensors in Verbindung mit der unmittelbaren Recheneinheit (4) ermöglicht es, den Ladevorgang so zu steuern, dass bevorzugt in Zeiträumen geladen wird, in denen ein Überangebot an erneuerbarer Energie besteht. Dies führt zu einem technischen Effekt, der eine optimierte Nutzung von Ökostrom ermöglicht und den technischen Vorteil bietet, dass das Stromnetz durch die gezielteThe present invention also takes into account the availability of renewable energies in the power grid, particularly during periods of high production, which can lead to energy peaks. The use of the frequency sensor in conjunction with the direct computing unit (4) makes it possible to control the charging process in such a way that charging takes place preferentially during periods in which there is an oversupply of renewable energy. This leads to a technical effect that enables the optimized use of green electricity and offers the technical advantage that the power grid is protected by the targeted
Nutzung von Überschussenergien entlastet wird.Use of surplus energy is relieved.
Zusätzlich zu den ökologischen Vorteilen kann dies auch ökonomisch vorteilhaft sein, daIn addition to the ecological benefits, this can also be economically advantageous, as
Zeiten hoher Produktion erneuerbarer Energien oft mit niedrigeren Energiepreisen korrelieren. Nutzer können somit nicht nur ihren CO2-Fußabdruck reduzieren, sondern auch von günstigeren Energiekosten profitieren. Darüber hinaus kann das Ladesystem durch dieTimes of high renewable energy production often correlate with lower energy prices. Users can therefore not only reduce their carbon footprint but also benefit from lower energy costs. Furthermore, the charging system can
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische Patentanmeldung intelligente Anpassung an die Verfügbarkeit von erneuerbaren Energien dazu beitragen, die LU103209CLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application intelligent adaptation to the availability of renewable energies contributes to the LU103209
Volatilität im Stromnetz allgemein zu reduzieren und die Netzstabilität zu fördern. integrierter Temperatursensor (6)To reduce volatility in the power grid in general and promote grid stability. Integrated temperature sensor (6)
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst der Multikontaktladestecker und/oder dasIn a preferred embodiment, the multi-contact charging plug and/or the
Lademodusumschaltladesystem einen integrierten Temperatursensor (6), der zum Erfassen einer Umgebungstemperatur um den Steckerbereich und/oder einer Temperatur des zu ladenden Energiespeichers des Elektrofahrzeugs ausgestattet ist.Charging mode switching charging system has an integrated temperature sensor (6) which is equipped to detect an ambient temperature around the plug area and/or a temperature of the energy storage device of the electric vehicle to be charged.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein integrierter Temperatursensor in demIn one embodiment of the invention, an integrated temperature sensor is provided in the
Ladestecker (2) und/oder dem Lademodusumschaltladesystem vorgesehen, der eine präziseCharging plug (2) and/or the charging mode switching charging system, which ensures precise
Erfassung der Umgebungstemperaturen im Bereich des Ladesteckers und/oder einerRecording of the ambient temperatures in the area of the charging plug and/or a
Temperatur des zu ladenden Energiespeichers des Elektrofahrzeugs ermöglicht. Diese örtliche Überwachung der Umgebungstemperaturen und/oder der Temperatur des zu ladenden Energiespeichers gewährleistet eine sofortige Erkennung vonTemperature of the electric vehicle's energy storage device to be charged. This local monitoring of the ambient temperatures and/or the temperature of the energy storage device to be charged ensures immediate detection of
Temperaturschwankungen, die auf den Ladevorgang zurückzuführen sind. In diesemTemperature fluctuations due to the charging process. In this
Zusammenhang bietet der Zugriff der Recheneinheit (4) auf eine vorab erstellte Datenbank mit hinterlegten Temperaturwerten einen Maßstab für das Erfassen normaler und anormalerIn this context, the access of the computing unit (4) to a previously created database with stored temperature values provides a benchmark for recording normal and abnormal
Temperaturbereiche wahrend des Ladezyklus und erleichtert so ein fundiertestemperature ranges during the charging cycle and thus facilitates a well-founded
Wärmemanagement. Durch den Vergleich von Echtzeit-Umgebungstemperaturdaten und/oder Echtzeit-Temperaturdaten des zu ladenden Energiespeichers des Elektrofahrzeugs mit den in der Datenbank gespeicherten Temperaturwerten kann die Recheneinheit (4) somit potenzielle Uberhitzungsbedingungen proaktiv erkennen und darauf reagieren, bevor sie einThermal management. By comparing real-time ambient temperature data and/or real-time temperature data of the electric vehicle's energy storage device to be charged with the temperature values stored in the database, the computing unit (4) can proactively detect and react to potential overheating conditions before they cause a
Risiko für die Systemintegrität darstellen. Vorteilhaft ermöglicht die Fähigkeit des Systems, den Ladestrom als Reaktion auf festgestellte Temperaturnäherungen zu vordefiniertenpose a risk to system integrity. Advantageously, the system's ability to adjust the charging current in response to detected temperature approximations to predefined
Schwellenwerten zu modulieren, einen adaptiven Ladeprozess, der auf den thermischenthresholds, an adaptive charging process based on the thermal
Zustand der Ladeumgebung reagiert. Vorteilhaft verringert das erfindungsgemäße Verfahren zum Überwachen des Ladevorgangs eines Elektrofahrzeugs somit das Risiko thermischerThe method according to the invention for monitoring the charging process of an electric vehicle thus advantageously reduces the risk of thermal
Schäden/Degradation sowohl an dem Energiespeicher des Elektrofahrzeugs, und schont den Zustand des Energiespeichers, wodurch ein nachhaltiger Betrieb über einen längerenDamage/degradation to both the energy storage of the electric vehicle and protects the condition of the energy storage, thereby ensuring sustainable operation over a longer period
Zeitraum gewährleistet wird, als auch an der Ladeinfrastruktur erheblich und sorgt so für einen sichereren Ladebetrieb und eine sicherere Umgebung.period, as well as on the charging infrastructure, thus ensuring safer charging operations and a safer environment.
Das Erfassen der Umgebungstemperatur um den Steckerbereich kann fahrzeugseitig und/oder ladesäulenseitig erfolgen. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist derThe ambient temperature around the connector area can be measured on the vehicle side and/or the charging station side. In a preferred embodiment, the
Temperatursensor an der Ladesäule oder in unmittelbarer Nähe zu dieser angeordnet.Temperature sensor located on the charging station or in the immediate vicinity of it.
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln LU103209 des Ladevorgangs eines Elektrofahrzeugs an einer Ladesäule mit den folgenden Schritten: - Erfassen (E01), durch einen integrierten Temperatursensor eines Ladesteckers (2), einer Umgebungstemperatur um den Steckerbereich und/oder einer Temperatur des zu ladenden Energiespeichers des Elektrofahrzeugs; - Zugreifen (E02) auf eine Datenbank mit gespeicherten Temperaturwerten, die sicheren Betriebsbedingungen entsprechen, durch eine Recheneinheit; - Vergleichen (E03) der erfassten Umgebungstemperatur und/oder der Temperatur des zu ladenden Energiespeichers durch die Recheneinheit (4) mit den in der Datenbank gespeicherten Temperaturwerten; - Steuern, insbesondere Unterbrechen, Pausieren oder Wiederaufnehmen, oderThe present invention therefore also relates to a method for controlling and/or regulating LU103209 the charging process of an electric vehicle at a charging station, comprising the following steps: - detecting (E01), by an integrated temperature sensor of a charging plug (2), an ambient temperature around the plug area and/or a temperature of the energy storage device of the electric vehicle to be charged; - accessing (E02) a database with stored temperature values corresponding to safe operating conditions by a computing unit; - comparing (E03) the detected ambient temperature and/or the temperature of the energy storage device to be charged by the computing unit (4) with the temperature values stored in the database; - controlling, in particular interrupting, pausing or resuming, or
Regeln, insbesondere Reduzieren, (E04) des Ladestroms durch die Recheneinheit (4) innerhalb des Ladesteckers (2), wenn sich die erfasste Temperatur einem vordefinierten Schwellenwert nähert, um ein Überhitzen zu verhindern; wobei der Ladestecker (2) Teil eines Lademodusumschaltladesystems (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 ist, das ein Ladekabel (3) umfasst, und wobei dieRegulating, in particular reducing, (E04) the charging current by the computing unit (4) within the charging plug (2) when the detected temperature approaches a predefined threshold value in order to prevent overheating; wherein the charging plug (2) is part of a charging mode switching charging system (1) according to one of claims 1 to 11, which comprises a charging cable (3), and wherein the
Recheneinheit (4) ferner so konfiguriert ist, dass sie die Ladespannung in Verbindung mit dem Ladestrom einstellt, um den Ladevorgang zu optimieren und gleichzeitig eineThe computing unit (4) is further configured to adjust the charging voltage in conjunction with the charging current in order to optimize the charging process and at the same time
Überhitzung zu verhindern.To prevent overheating.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Überwachen des Ladevorgangs einesThe inventive method for monitoring the charging process of a
Elektrofahrzeugs verwendet einen integrierten Temperatursensor im Ladestecker (2), in demelectric vehicle uses an integrated temperature sensor in the charging plug (2), in which
Lademodusumschaltladesystem und/oder in der Ladesäule der eine präzise Erfassung derCharging mode switching system and/or in the charging station that allows precise detection of the
Umgebungstemperaturen im Bereich des Steckers ermöglicht. Diese örtliche Überwachung gewährleistet eine sofortige Erkennung von Temperaturschwankungen, die auf denambient temperatures in the area of the connector. This local monitoring ensures immediate detection of temperature fluctuations that may affect the
Ladevorgang zurückzuführen sind. Der Zugriff der Recheneinheit (4) auf eine vorab erstellteThe access of the processing unit (4) to a previously created
Datenbank mit Temperaturwerten bietet einen Maßstab für die Ermittlung normaler und anormaler Temperaturbereiche während des Ladezyklus und erleichtert so ein fundiertesDatabase of temperature values provides a benchmark for determining normal and abnormal temperature ranges during the charging cycle, thus facilitating a well-founded
Lade- und Wärmemanagement.Charging and thermal management.
Es versteht sich, dass im Schritt zwischen dem Erfassen (E01) einer Umgebungstemperatur um den Steckerbereich und/oder einer Temperatur des zu ladenden Energiespeichers desIt is understood that in the step between detecting (E01) an ambient temperature around the plug area and/or a temperature of the energy storage device to be charged of the
Elektrofahrzeugs und dem Zugreifen (E02) auf eine Datenbank mit gespeichertenelectric vehicle and accessing (E02) a database with stored
Temperaturwerten, ein Schritt des Übermittelns der durch den Temperatursensor erfasstenTemperature values, a step of transmitting the temperature values recorded by the temperature sensor
Temperaturwerte an eine Recheneinheit vorgesehen ist.Temperature values are provided to a computing unit.
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
Das Zugreifen (E02) auf eine Datenbank mit gespeicherten Temperaturwerten kann direkt LU103209 durch eine Recheneinheit in dem Lademodusumschaltladesystem und/oder in der Ladesäule oder durch eine entfernte Recheneinheit, bspw. einem mit dem Internet verbundenen Server erfolgen. Wenn das Zugreifen durch eine Recheneinheit in demAccessing (E02) to a database with stored temperature values can be done directly LU103209 by a processing unit in the charging mode switching system and/or in the charging station or by a remote processing unit, e.g. a server connected to the Internet. If accessing by a processing unit in the
Lademodusumschaltladesystem oder durch eine entfernte Recheneinheit, und nicht durch eine Recheneinheit in der Ladesäule erfolgt, hat dies den Vorteil, dass keine zusätzlichenCharging mode switching charging system or by a remote processing unit, and not by a processing unit in the charging station, this has the advantage that no additional
Komponenten in (bestehende) Ladesäulen eingebaut werden müssen. So kann vorteilhaft auf das nachträgliche Einbauen einer Recheneinheit, insbesondere eines aufwändigenComponents must be installed in (existing) charging stations. This makes it advantageous to avoid the retrofitting of a computing unit, especially a complex
Einbaus einer herstellerfremden Ladesäule verzichtet werden.Installation of a charging station from a third-party manufacturer is not necessary.
In einer bevorzugten Ausgestaltung enthält die Datenbank Temperaturwerte, die einemIn a preferred embodiment, the database contains temperature values that
Bereich von Umgebungstemperaturbedingungen entsprechen, unter denen der Ladestecker (2) für einen sicheren Betrieb zertifiziert ist, und wobei die Recheneinheit (4) so konfiguriert ist, dass sie den Ladestrom so einstellt (regelt), dass die Umgebungstemperatur innerhalb dieses Bereichs gehalten wird. Dieses Einstellen bzw. Regeln bewahrt die Integrität desrange of ambient temperature conditions under which the charging plug (2) is certified for safe operation, and wherein the computing unit (4) is configured to adjust (regulate) the charging current to maintain the ambient temperature within this range. This adjustment or regulation preserves the integrity of the
Ladesystems und des zu ladenden Energiespeichers des Elektrofahrzeugs, indem sie dencharging system and the energy storage device of the electric vehicle to be charged by
Betrieb außerhalb des zertifizierten Temperaturbereichs verhindert, der andernfalls zuOperation outside the certified temperature range, which would otherwise lead to
Sicherheitsrisiken führen könnte.could lead to security risks.
Das Verfahren kann ferner den Schritt des Protokollierens jeden Falls umfassen, in dem derThe method may further comprise the step of recording each instance in which the
Ladestrom aufgrund einer sich nähernden vordefinierten Temperaturschwelle gesteuert, insbesondere unterbrochen, pausiert oder wiederaufgenommen, und/oder geregelt, insbesondere reduziert, wird, und die Fälle in einem Speicher für eine zukünftige Analyse gespeichert werden. Diese Vorfälle werden zur späteren Analyse in einem Speicher abgelegt. Diese Funktion ermöglicht die Sammlung wertvoller Daten über das thermischeCharging current is controlled, in particular interrupted, paused or resumed, and/or regulated, in particular reduced, due to a predefined temperature threshold approaching, and the cases are stored in a memory for future analysis. These incidents are stored in a memory for later analysis. This function enables the collection of valuable data on the thermal
Verhalten des Ladesystems, die zur Verbesserung der Systemleistung und -zuverlässigkeit verwendet werden können.Charging system behavior that can be used to improve system performance and reliability.
Die zukünftige Analyse der aufgezeichneten Daten erleichtert die Identifizierung von Mustern bei Überhitzungsvorfällen. Dies ermöglicht die Verfeinerung der vordefiniertenFuture analysis of the recorded data will facilitate the identification of patterns in overheating incidents. This allows for the refinement of the predefined
Temperaturschwelle und der Ladestromreduzierungsstrategie. Indem das System aus vergangenen Ereignissen lernt, entwickelt es sich weiter, um Überhitzungen effektiver zu verhindern, wodurch die Sicherheit verbessert und die Lebensdauer des Ladesystems und des zu ladenden Energiespeichers des Elektrofahrzeugs verlängert wird.Temperature threshold and charging current reduction strategy. By learning from past events, the system evolves to more effectively prevent overheating, thereby improving safety and extending the lifespan of the electric vehicle's charging system and the energy storage device being charged.
Neben dem Anpassen des Ladestroms ist die Recheneinheit (4) auch in der Lage, dieIn addition to adjusting the charging current, the computing unit (4) is also able to
Ladespannung anzupassen, wenn sich die ermittelte Temperatur dem vordefiniertenCharging voltage when the measured temperature is within the predefined
Schwellenwert nähert. Diese doppelte Anpassungsmöglichkeit stellt sicher, dass derthreshold. This double adjustment option ensures that the
Ladevorgang sowohl in Bezug auf die Effizienz als auch auf die Sicherheit optimiert wird,Charging process is optimized in terms of both efficiency and safety,
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische Patentanmeldung wodurch das Risiko einer Überhitzung verringert und gleichzeitig optimale Ladebedingungen LU103209 für den zu ladenden Energiespeicher des Elektrofahrzeugs aufrechterhalten werden.CLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application which reduces the risk of overheating while maintaining optimal charging conditions LU103209 for the energy storage device of the electric vehicle to be charged.
Die Recheneinheit (4) priorisiert bei Bedarf die Reduzierung des Ladestroms auf Basis derThe computing unit (4) prioritizes the reduction of the charging current if necessary based on the
Temperaturdaten des Energiespeichers des Elektrofahrzeugs gegenüber derTemperature data of the electric vehicle’s energy storage system compared to the
Umgebungstemperatur. Diese Priorisierung ist vor allem dann von Vorteil, wenn dieAmbient temperature. This prioritization is particularly advantageous when the
Temperatur des Energiespeichers näher am vordefinierten Schwellenwert liegt und ermöglicht so ein gezieltes Thermomanagement. Diese Funktion stellt sicher, dass die kritischsten Temperaturmesswerte im Lademanagement vorrangig berücksichtigt werden, was den zu ladenden Energiespeicher des Elektrofahrzeugs zusätzlich vor thermischerThe temperature of the energy storage device is closer to the predefined threshold, thus enabling targeted thermal management. This function ensures that the most critical temperature measurements are given priority in the charging management, which additionally protects the electric vehicle's energy storage device from thermal
Belastung schützt.Protects against stress.
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
Ausführungsbeispiele LU103209Examples of implementation LU103209
Bezugszeichenliste (1) Lademodusumschaltladesystem (2) Multikontaktladestecker (3) Ladekabel (4) unmittelbare Recheneinheit (5) Frequenzsensor (6) integrierter TemperatursensorList of reference symbols (1) Charging mode switching system (2) Multi-contact charging plug (3) Charging cable (4) Direct processing unit (5) Frequency sensor (6) Integrated temperature sensor
FigurenbeschreibungCharacter description
Anhand folgender Figuren und Ausführungsbeispiele wird die vorliegende Erfindung näher erläutert, ohne die Erfindung auf diese zu beschränken.The present invention is explained in more detail with reference to the following figures and exemplary embodiments, without limiting the invention to these.
Dabei zeigt:It shows:
Fig. 1: Links: schematische Anordnung der Kontakte eines Typ 2 Ladesteckers nach IEC 62196; rechts: schematische Anordnung der Kontakte eines CCS Combo 2Fig. 1: Left: schematic arrangement of the contacts of a Type 2 charging plug according to IEC 62196; right: schematic arrangement of the contacts of a CCS Combo 2
Ladesteckers nach IEC 62196.Charging plug according to IEC 62196.
Fig. 2: Erfindungsgemäßer Multikontaktladestecker (2) kompatibel mit CCS Combo 2: links:Fig. 2: Multi-contact charging plug (2) according to the invention, compatible with CCS Combo 2: left:
Schematischer Aufbau der Kontakte des erfindungsgemäßen Ladungssteckers mitSchematic structure of the contacts of the charging connector according to the invention with
Möglichkeit des Wechsels zwischen DC und AC Lademodus; Mitte: erfindungsgemäBer Multikontaktladestecker (2) im DC-Modus; rechts: erfindungsgemäBer Multikontaktladestecker (2) mit Kontakt-Zuweisung im DC-Possibility of switching between DC and AC charging mode; middle: multi-contact charging plug (2) according to the invention in DC mode; right: multi-contact charging plug (2) according to the invention with contact assignment in DC mode
Modus.Mode.
Kontaktbezeichnungen: PE (Protective Earth): Schutzleiter; „CP“ (Control Pilot):Contact designations: PE (Protective Earth): protective conductor; “CP” (Control Pilot):
Dialog zwischen Ladestation und Fahrzeug; „PP“ (Proximity Pilot): Begrenzung desDialogue between charging station and vehicle; “PP” (Proximity Pilot): Limitation of the
Ladestromes mittels Widerstandscodierung; „+“ (DC +): Pluspol Gleichstromladung; — (DC =): Minuspol GleichstromladungCharging current using resistance coding; “+” (DC +): positive pole direct current charging; — (DC =): negative pole direct current charging
Fig. 3: Links: schematischer Aufbau eines erfindungsgemäBen Ladekabels (3) mit zweiFig. 3: Left: schematic structure of a charging cable (3) according to the invention with two
Adersétzen für den Betrieb im DC Modus oder den Betrieb im AC Modus, Mitte und rechts: erfindungsgemäßes Ladekabel (3) mit einfachen Adersatz mit elektronisch gesteuertem Umschalten zwischen AC (Mitte) und DC (rechts) Modus, die Adern werden entweder im AC oder im DC Modus betrieben, wodurch Material undWire sets for operation in DC mode or operation in AC mode, middle and right: inventive charging cable (3) with simple wire set with electronically controlled switching between AC (middle) and DC (right) mode, the wires are operated either in AC or DC mode, whereby material and
Gewicht gespart wird. Aderbezeichnungen: PE (Protective Earth): Schutzleiter; „CP“ (Control Pilot): Dialog zwischen Ladestation und Fahrzeug; „PP“ (ProximityWeight is saved. Wire designations: PE (Protective Earth): protective conductor; “CP” (Control Pilot): dialogue between charging station and vehicle; “PP” (Proximity
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
Pilot): Begrenzung des Ladestromes mittels Widerstandscodierung; ,+“ (DC +): LU103209Pilot): Limiting the charging current by means of resistance coding; "+" (DC +): LU103209
Pluspol Gleichstromladung; ,— (DC -): Minuspol Gleichstromladung.Positive pole direct current charging; ,— (DC -): Negative pole direct current charging.
Fig. 4: ErfindungsgemäBer Multikontaktladestecker (2) kompatibel mit CCS Combo 1 : links: Schematischer Aufbau der Kontakte des erfindungsgemäBenFig. 4: Multi-contact charging plug (2) according to the invention compatible with CCS Combo 1 : left: Schematic structure of the contacts of the inventive
Ladungssteckers mit Möglichkeit des Wechsels zwischen DC und AC Lademodus;Charging plug with the option to switch between DC and AC charging mode;
Mitte: erfindungsgemäBer Multikontaktladestecker (2) im DC-Modus; rechts: erfindungsgemäBer Multikontaktladestecker (2) mit Kontakt-Zuweisung im DC-Middle: multi-contact charging plug (2) according to the invention in DC mode; right: multi-contact charging plug (2) according to the invention with contact assignment in DC mode.
Modus.Mode.
Kontaktbezeichnungen: PE (Protective Earth): Schutzleiter; „CP“ (Control Pilot):Contact designations: PE (Protective Earth): protective conductor; “CP” (Control Pilot):
Dialog zwischen Ladestation und Fahrzeug; „PP“ (Proximity Pilot): Begrenzung desDialogue between charging station and vehicle; “PP” (Proximity Pilot): Limitation of the
Ladestromes mittels Widerstandscodierung; „+“ (DC +): Pluspol Gleichstromladung; — (DC =): Minuspol GleichstromladungCharging current using resistance coding; “+” (DC +): positive pole direct current charging; — (DC =): negative pole direct current charging
Dabei offenbart Fig. 2 in einem ersten Ausführungsbeispiel einen Multikontakt- ladestecker (2) (links) eines erfindungsgemaBen Lademodusumschaltladesystem (1)s zumIn a first embodiment, Fig. 2 discloses a multi-contact charging plug (2) (left) of a charging mode switching charging system (1) according to the invention for
Koppeln einer zu ladenden Vorrichtung, insbesondere eines Elektrofahrzeugs mit einerCoupling a device to be charged, in particular an electric vehicle, with a
Ladestation. Bei dem abgebildeten, netzseitigen Multikontaktladestecker (2) des erfindungsgemäBen Lademodusumschaltladesystem (1)s handelt es sich hier um ein dreiphasigen Ladekabelanschluss mit einem Multikontaktladestecker (2) kompatibel mitCharging station. The illustrated mains-side multi-contact charging plug (2) of the charging mode switching charging system (1) according to the invention is a three-phase charging cable connection with a multi-contact charging plug (2) compatible with
Ladedosen der Norm EN 62196 Typ 2. Weiterhin offenbart Fig 2 (Mitte und rechts) dieCharging sockets according to EN 62196 Type 2. Furthermore, Fig 2 (middle and right) shows the
Belegung der Kontakte im AC (Mitte) und DC Betrieb (rechts).Assignment of the contacts in AC (middle) and DC operation (right).
Sowohl im AC als auch DC Betrieb umfasst der Multikontaktladestecker (2) zweiIn both AC and DC operation, the multi-contact charging plug (2) includes two
Signalkontakte, wobei die Signalkontakte derart ausgestaltet sind, dass es sich dabei um einen Ladestecker-Control Pilot-Kontakt (CP) und eine Ladestecker-Proximity Pilot-Signal contacts, wherein the signal contacts are designed in such a way that they are a charging plug control pilot contact (CP) and a charging plug proximity pilot contact
Kontakt (PP) handelt. Weiterhin umfasst der Multikontaktladestecker (2) neun Kontakte zurcontact (PP). Furthermore, the multi-contact charging plug (2) includes nine contacts for
Energieübertragung. Im AC-Modus sind die Kontakte derart eingerichtet, dass sie einenEnergy transfer. In AC mode, the contacts are configured to
Neutralleiter (N), einen Schutzleiter (PE) und drei AuBenleiter (L1)(L2)(L3), hierin als Phasen bezeichnet, umfassen. Die Phasen L1, L2, L3, sind derart ausgestaltet, dass sie einenNeutral conductor (N), a protective conductor (PE) and three outer conductors (L1)(L2)(L3), referred to herein as phases. The phases L1, L2, L3 are designed in such a way that they
Stromfluss von der Ladestation zur zu ladenden Vorrichtung ermôglichen.Allow current flow from the charging station to the device to be charged.
Der Schutzleiter (PE) ist derart eingerichtet, dass er die Erdung und den Personenschutz während des Ladens gewährleistet. Der Neutralleiter (N) ist derart ausgelegt, dass er dasThe protective conductor (PE) is designed to ensure earthing and personal protection during charging. The neutral conductor (N) is designed to
Ausgleichen von Phasenverschiebungen der Ströme in den Phasen gewährleistet. Weiterhin stellt der Multikontaktladestecker (2) zwei Gleichstromkontakte (+, —) bereit. Im DC-Modus sind die Kontakte derart eingerichtet, dass sechs Gleichleiter umfassen. Diese sind in jeweils drei Paare mit Plus (+) und Minuspol (=) unterteilt und sind derart ausgestaltet, dass sieCompensation of phase shifts of the currents in the phases is ensured. Furthermore, the multi-contact charging plug (2) provides two direct current contacts (+, —). In DC mode, the contacts are configured to include six direct current conductors. These are divided into three pairs each with a positive (+) and negative (=) pole and are designed to
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische Patentanmeldung einen Gleichstromfluss von der Ladestation zur zu ladenden Vorrichtung ermöglichen. Der LU103209CLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application enabling a direct current flow from the charging station to the device being charged. The LU103209
Schutzleiter (PE) ist derart eingerichtet, dass er die Erdung und den Personenschutz während des Ladens gewährleistet. Vorzugsweise ist der vorrichtungsseitigeThe protective conductor (PE) is designed to ensure grounding and personal protection during charging. Preferably, the device-side
Ladekabelanschluss derart ausgestaltet, dass er baugleich zum netzseitigenCharging cable connection designed in such a way that it is identical to the mains-side
Ladekabelanschluss ist.charging cable connection.
CLVR-0016-P-LU Luxemburgische PatentanmeldungCLVR-0016-P-LU Luxembourg patent application
Claims (26)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU103209A LU103209B1 (en) | 2023-11-02 | 2023-11-02 | CHARGING MODE SWITCHING CHARGING SYSTEM FOR ENERGY STORAGE SYSTEMS TO BE CHARGED |
| PCT/EP2024/081058 WO2025093769A2 (en) | 2023-11-02 | 2024-11-04 | Charging mode switching charging system for energy stores to be charged |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU103209A LU103209B1 (en) | 2023-11-02 | 2023-11-02 | CHARGING MODE SWITCHING CHARGING SYSTEM FOR ENERGY STORAGE SYSTEMS TO BE CHARGED |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LU103209B1 true LU103209B1 (en) | 2025-05-05 |
Family
ID=89068570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LU103209A LU103209B1 (en) | 2023-11-02 | 2023-11-02 | CHARGING MODE SWITCHING CHARGING SYSTEM FOR ENERGY STORAGE SYSTEMS TO BE CHARGED |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| LU (1) | LU103209B1 (en) |
| WO (1) | WO2025093769A2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN121200848B (en) * | 2025-12-01 | 2026-01-27 | 大连罗宾森电源设备有限公司 | A smart protection system, device and method for a high-power DC charging pile |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014109939A1 (en) * | 2014-07-15 | 2016-01-21 | EnBW Energie Baden-Württemberg AG | Local charging network with at least one charging system for charging electric vehicles, charging system with at least one charging station and method for operating a charging network with at least one charging system for charging electric vehicles |
| DE102014215123A1 (en) * | 2014-08-01 | 2016-02-04 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Charging plug and charging infrastructure device for charging with particularly high direct currents |
| DE102020125849A1 (en) * | 2020-10-02 | 2022-04-07 | Zf Cv Systems Global Gmbh | Method of exchanging energy, processing unit and vehicle |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102639843B1 (en) * | 2016-12-20 | 2024-02-26 | 현대자동차주식회사 | System and method for managing battery of vehicle, and vehicle thereof |
-
2023
- 2023-11-02 LU LU103209A patent/LU103209B1/en active IP Right Grant
-
2024
- 2024-11-04 WO PCT/EP2024/081058 patent/WO2025093769A2/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014109939A1 (en) * | 2014-07-15 | 2016-01-21 | EnBW Energie Baden-Württemberg AG | Local charging network with at least one charging system for charging electric vehicles, charging system with at least one charging station and method for operating a charging network with at least one charging system for charging electric vehicles |
| DE102014215123A1 (en) * | 2014-08-01 | 2016-02-04 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Charging plug and charging infrastructure device for charging with particularly high direct currents |
| DE102020125849A1 (en) * | 2020-10-02 | 2022-04-07 | Zf Cv Systems Global Gmbh | Method of exchanging energy, processing unit and vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2025093769A2 (en) | 2025-05-08 |
| WO2025093769A3 (en) | 2025-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10541543B2 (en) | Digital power multiport battery charging system | |
| DE102009059862B4 (en) | Charging cable with controller | |
| DE102012108674B4 (en) | Power system, electric vehicle and charging adapter | |
| US9056553B2 (en) | Methods and systems for charging an electric vehicle | |
| EP3992018B1 (en) | Charging device for charging the drive battery of an electric vehicle and method for detecting energy consumption data while charging electric vehicles | |
| DE112010006053B4 (en) | Loading device and method for controlling a loading device | |
| DE102019121838A1 (en) | DYNAMIC CONTROL OF INPUT POWER OF ON-BOARD GENERATOR INVERTER | |
| DE102021127573A1 (en) | PORTABLE HIGH VOLTAGE CHARGING SYSTEM FOR A VEHICLE | |
| DE102021123536A1 (en) | VEHICLE CHARGING FROM A HOME ENERGY STORAGE | |
| DE102016214050B4 (en) | Arrangement of a motor vehicle and a connecting means, motor vehicle and connecting means | |
| EP3533660B1 (en) | Method for load control of a charging station for an electric vehicle | |
| DE102022104662A1 (en) | Control system and energy management procedures | |
| DE112017005524T5 (en) | Server device and control method | |
| WO2019242928A1 (en) | Method for configuring a charging system and charging system for charging the electrical energy store of a vehicle | |
| DE102011007839A1 (en) | Vehicle charger | |
| DE102015208758A1 (en) | ELECTRIC VEHICLE OPERATION FOR MANAGING THE ACCUMULATOR CAPACITY | |
| DE102019121331A1 (en) | VEHICLE ENERGY CONSUMPTION DURING CHARGING | |
| DE102018114727B4 (en) | System and method for managing charging parameters between a vehicle and a charging station | |
| DE102019122261A1 (en) | PLUG AND PLAY POWER OUTPUT PLATE FOR A VEHICLE MICROGRID | |
| DE102016013490A1 (en) | Board loading device for a motor vehicle for charging a traction battery | |
| LU103209B1 (en) | CHARGING MODE SWITCHING CHARGING SYSTEM FOR ENERGY STORAGE SYSTEMS TO BE CHARGED | |
| EP3798045A1 (en) | Charging power adjustment | |
| DE102013022087A1 (en) | Apparatus, method and system for adjusting a charging current of electrical energy storage devices in electrified vehicles | |
| DE102017222968A1 (en) | Charging cable for a charging process for charging an electrical energy storage device of a vehicle | |
| DE102021117610A1 (en) | CONTROL FOR ELECTRIFIED VEHICLE OF A BIDIRECTIONAL DC/DC CONVERTER TO SUPPORT HIGH VOLTAGE POWER FROM LOW VOLTAGE SYSTEM |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20250505 |