RU2701510C1 - Конфигурация преобразователя для электрической зарядной станции и соответствующая электрическая зарядная станция - Google Patents

Конфигурация преобразователя для электрической зарядной станции и соответствующая электрическая зарядная станция Download PDF

Info

Publication number
RU2701510C1
RU2701510C1 RU2018133856A RU2018133856A RU2701510C1 RU 2701510 C1 RU2701510 C1 RU 2701510C1 RU 2018133856 A RU2018133856 A RU 2018133856A RU 2018133856 A RU2018133856 A RU 2018133856A RU 2701510 C1 RU2701510 C1 RU 2701510C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charging station
converter
voltage converter
charging
electric
Prior art date
Application number
RU2018133856A
Other languages
English (en)
Inventor
Рауль ХЕЙНЕ
Флориан ЙОСЛОВСКИ
Михель КИФЕР
Томас ШПАЙДЕЛЬ
Али НАТУР
Original Assignee
Др. Инж. х.к. Ф. Порше АГ
адс-тек ГмбХ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Др. Инж. х.к. Ф. Порше АГ, адс-тек ГмбХ filed Critical Др. Инж. х.к. Ф. Порше АГ
Application granted granted Critical
Publication of RU2701510C1 publication Critical patent/RU2701510C1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • 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
    • 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
    • B60L53/20—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 converters located in the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • 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
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/53—Batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • 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
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • 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
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/30—AC to DC converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/08—Three-wire systems; Systems having more than three wires
    • H02J1/082—Plural DC voltage, e.g. DC supply voltage with at least two different DC voltage levels
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/40—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries adapted for charging from various sources, e.g. AC, DC or multivoltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • 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
    • 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
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • 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
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
    • 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
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

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

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим зарядным станциям. Технический результат заключается в возможности установки накопителя энергии в том же корпусе, что и силовая электронная система, чтобы минимизировать затраты на установку. Достигается за счет конфигурации преобразователя для электрической зарядной станции, имеющего следующие признаки: выпрямитель для подключения зарядной станции и к распределительной сети низкого напряжения, первый преобразователь напряжения постоянного тока, подключенный к выпрямителю, и первый регулятор постоянного тока, подключенный к первому преобразователю напряжения постоянного тока для подключения батареи к зарядной станции, второй регулятор постоянного тока, подключенный к первому преобразователю напряжения постоянного тока для подключения электромобиля к зарядной станции, ЭМС фильтр, подключенный ниже по потоку от второго регулятора постоянного тока, второй преобразователь напряжения постоянного тока, подключенный ниже по потоку от ЭМС фильтра и выполненный с возможностью режима прерывистого проведения. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Конфигурация преобразователя для электрической зарядной станции и соответствующая электрическая зарядная станция
Настоящее изобретение относится к конфигурации преобразователя для электрической зарядной станции. Настоящее изобретение также относится к соответствующей электрической зарядной станции.
Уровень техники
В электротехнике любое стационарное устройство или электрическая система, которая служит для подачи энергии на мобильные, работающие от батареи установки, машины или автомобили с помощью простой установки, или вставки без необходимости в накопителе энергии, например, тяговая аккумуляторная батарея электрического автомобиля, подлежащая принудительному удалению, называется зарядной станцией. Зарядные станции для электромобилей также иногда называют «электрическими зарядными станциями» и они могут содержать множество зарядных точек.
Здесь известны в особенности системы быстрой зарядки на основе постоянного тока/высокопроизводительной зарядки (HPC), например, так называемая комбинированная зарядная система (CCS), которая широко распространена в Европе. В случае зарядки от постоянного тока обычного типа, постоянный ток подается из зарядной колонны непосредственно в автомобиль, и с этой целью предоставлены мощный выпрямитель от электрической сети или, например, мощные буферные аккумуляторы на зарядных станциях на солнечных батареях. В автомобиле размещена система управления батареей, которая сообщается с зарядной колонной напрямую или опосредованно для адаптирования силы тока или для завершения процесса по достижении максимальной емкости.
Система силовой электроники обычно расположена в таком случае в зарядной колонне. Поскольку контакты постоянного тока зарядной колонны соединены непосредственно с соответствующими контактами тяговой аккумуляторной батареи, таким образом обеспечивается возможность передачи большого зарядного тока с малыми потерями, что позволяет сократить время зарядки.
На различных зарядных станциях, используемых во всем мире, для системы силовой электроники используется множество топологий. Известны, в частности, зарядные станции, которые дополнительно используют накопитель энергии в виде батареи.
Однако множество топологий в системе силовой электроники также возможны для подключения батареи.
Например, в документах US 2015202973 и WO 15103164 раскрыты конструкции преобразователя для зарядной станции для электротранспортных средств, причем конструкции преобразователей позволяют устанавливать дополнительные энергонакопительные батареи на соответствующей зарядной станции. Устройство состоит в каждом случае из выпрямителя, подключенного к сети, за которым следует преобразователь постоянного напряжения или регулятор постоянного тока. Соответствующая батарея подключена с одной стороны к электросети, а с другой стороны к зарядной станции.
В документах JP 2012019602, US 2015328999 и US 2012074901 описаны дополнительные колонны быстрой зарядки для зарядки электротранспортных средств с дополнительными энергонакопительными батареями.
Наконец в документах US 2015061569 и US 2008067974 рассматривается в каждом случае зарядная станция для транспортного средства с дополнительным накопителем энергии и сетевым подключением, подключенным с помощью преобразователя.
Описание изобретения
Настоящее изобретение предоставляет зарядную станцию для электрической зарядной станции и соответствующую электрическую зарядную станцию согласно независимым пунктам формулы изобретения.
Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения основан на сетевом подключении на 55 кВт посредством небольшого выпрямителя, преобразующего переменный ток в постоянный. Затем следует небольшой преобразователь постоянного тока в постоянный. Наконец, следует контроллер преобразования постоянного тока в постоянный для батареи, чтобы заряжать энергию из сети в накопительную батарею или разряжать батарею и обеспечивать большую мощность для зарядки транспортного средства. Кроме того, также предусмотрен контроллер преобразования постоянного тока в постоянный для транспортного средства, при этом контроллер преобразования постоянного тока в постоянный концентрирует мощность от сети и от батареи и предоставляет требуемое зарядное напряжение от 200 до 950 В на транспортное средство.
Предлагаемый подход основан на знании того, что существуют различные способы разработки топологии преобразователя в зарядной станции. Таким образом, содержащаяся там батарея может быть интегрирована самыми различными способами. Преобразователи могут также использоваться в самых разных количествах. Потенциальные решения здесь значительно различаются с точки зрения их эффективности.
Настоящее изобретение также учитывает тот факт, что в большинстве известных решений относительно зарядки предусмотрены зарядные колонны, которые потребляют необходимую энергию зарядки непосредственно из сети и, следовательно, не имеют дополнительного хранилища. Дополнительное хранилище можно очень легко добавить в эти зарядные колонны благодаря тому, что указанное хранилище подключено на стороне переменного тока к сети и к зарядной колонне. Это решение не обязательно является самым эффективным. Кроме того, дополнительные хранилища часто не размещаются в том же корпусе, что и зарядная колонна или система силовой электроники, что требует больше расходов в плане установки. Кроме того, зарядные колонны имеют определенный минимальный размер, поскольку используются топологии с устаревшими технологиями БТИЗ. Такие технологии дешевые, но требуют больше пространства для установки.
Напротив, одно преимущество изобретения, раскрытого здесь, заключается в представленной возможности установки накопителя энергии – в этом случае батареи – в том же корпусе, что и силовая электронная система, чтобы минимизировать затраты на установку. Комплексное решение также является очень компактным, что позволяет не загромождать обзор дорожного движения. Для этого требуется использование очень быстрых топологий преобразователя при высоких частотах переключения, что, в свою очередь, требует использования модулей SiC MOS. В этом случае батарея размещается в части постоянного тока, что повышает эффективность зарядной станции и значительно снижает издержки производства.
Дополнительные преимущественные конфигурации настоящего изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Краткое описание фигуры
Один примерный вариант осуществления настоящего изобретения проиллюстрирован на фигуре и более подробно описан ниже.
На единственной фигуре показана конфигурация преобразователя согласно настоящему изобретению.
Варианты осуществления настоящего изобретения
На фигуре в качестве примера показана электрическая зарядная станция, оснащенная зарядной станцией (10), согласно настоящему изобретению. Выпрямитель (преобразователь 11 переменного тока в постоянный) служит здесь для подключения к распределительной сети низкого напряжения системы TN или TT. Первый преобразователь напряжения постоянного тока (преобразователь 12 постоянного тока в постоянный), подключенный к указанному выпрямителю (11), передает напряжение для защиты от замыканий на землю во внутреннюю систему заземления IT зарядной станции (10).
В этом месте по существу две линии электропередачи разделены внутри зарядной станции (10): первый регулятор (13) постоянного тока питает подключенную батарею (21, 22), содержащую комплект (21, 22) батарей, из которых два представлены на изображении, и позволяет накапливать энергию таким образом, чтобы ее можно было подать обратно для ускоренной зарядки подключенных транспортных средств. Для подачи питания на указанные подключенные транспортные средства второй регулятор (14) постоянного тока обеспечен, например, ЭМС фильтром (15) постоянного тока, подключенным ниже по потоку и, например, вторым преобразователем постоянного напряжения (16), предпочтительно работающим в прерывистом режиме проводимости (ПРП), при этом второй регулятор постоянного тока и второй преобразователь напряжения постоянного тока имеют надлежащим образом защищенные линии соединения для передачи мощности. Может быть предусмотрена систем (17) молниезащиты, подключенная ко второму преобразователю (16) напряжения постоянного тока для подключения электромобиля. Связанная управляющая линия (18) может быть обеспечена системой (19) защиты от перенапряжения в зависимости от стандартов зарядки и зарядного напряжения.

Claims (16)

1. Электрическая зарядная станция, оснащенная зарядной станцией (10), характеризующейся следующими признаками:
- выпрямитель (11) для подключения зарядной станции (10) к распределительной сети низкого напряжения,
- первый преобразователь (12) напряжения постоянного тока, подключенный к выпрямителю (11), и
- первый регулятор (13) постоянного тока, подключенный к первому преобразователю (12) напряжения постоянного тока для подключения батареи (21, 22) к зарядной станции (10),
- второй регулятор (14) постоянного тока, подключенный к первому преобразователю (12) напряжения постоянного тока для подключения электромобиля к зарядной станции (10),
- ЭМС фильтр (15), подключенный ниже по потоку от второго регулятора (14) постоянного тока,
- второй преобразователь (16) напряжения постоянного тока, подключенный ниже по потоку от ЭМС фильтра (15) и выполненный с возможностью режима прерывистого проведения,
при этом предусмотрена система (17) молниезащиты, подключенная ко второму преобразователю (16) напряжения постоянного тока для подключения электромобиля.
2. Электрическая зарядная станция по п. 1, характеризующаяся следующим признаком:
- управляющая линия (18), подключенная ко второму преобразователю (16) напряжения постоянного тока для подключения электромобиля.
3. Электрическая зарядная станция по п. 2, характеризующаяся следующим признаком:
- система (19) защиты от перенапряжения, подключенная к управляющей линии (18).
4. Электрическая зарядная станция по любому из пп. 1–3, характеризующаяся следующим признаком:
- батарея (21, 22), подключенная к первому регулятору (13) постоянного тока.
5. Электрическая зарядная станция по п. 4, характеризующаяся следующим признаком:
- батарея (21, 22) содержит множество комплектов (21, 22) батарей.
RU2018133856A 2017-10-06 2018-09-26 Конфигурация преобразователя для электрической зарядной станции и соответствующая электрическая зарядная станция RU2701510C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017217753 2017-10-06
DE102017217753.5 2017-10-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2701510C1 true RU2701510C1 (ru) 2019-09-27

Family

ID=63787773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018133856A RU2701510C1 (ru) 2017-10-06 2018-09-26 Конфигурация преобразователя для электрической зарядной станции и соответствующая электрическая зарядная станция

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10933764B2 (ru)
EP (1) EP3466748B1 (ru)
CN (1) CN109638934B (ru)
AU (1) AU2018241039B2 (ru)
ES (1) ES2850900T3 (ru)
RU (1) RU2701510C1 (ru)
TW (1) TW201924177A (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017116886A1 (de) 2017-07-26 2019-01-31 Wobben Properties Gmbh Ladestation mit dynamischer Ladestromverteilung
DE102017116887A1 (de) * 2017-07-26 2019-01-31 Wobben Properties Gmbh Ladestation mit dynamischer Ladestromverteilung
DE102017128573B3 (de) * 2017-12-01 2019-01-31 Scienlab Beteiligungsgesellschaft Mbh Ladeanordnung für ein Elektrofahrzeug an einem Mittelspannungsnetz sowie Verfahren zu deren Betreiben
US11485251B2 (en) 2019-07-09 2022-11-01 Mercedes-Benz Group AG Vehicle-based charging system for electric vehicles
CN116780915A (zh) 2019-08-07 2023-09-19 台达电子工业股份有限公司 应用于固态变压器架构的电源装置及电源系统
JP2024511382A (ja) * 2021-03-17 2024-03-13 ファーウェイ デジタル パワー テクノロジーズ カンパニー リミテッド エネルギ貯蔵システム及びバッテリ管理システムの電力供給方法
DE102022131175A1 (de) 2022-11-24 2024-05-29 Ads-tec Energy GmbH Batterieanordnung für eine Ladestation für Elektrofahrzeuge, Ladestation mit einer solchen Batterieanordnung und Überbrückungsadapter für eine solche Batterieanordnung

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2133543C1 (ru) * 1993-02-12 1999-07-20 Силкон Пауэр Электроникс А/С Система аварийного питания
US20040189251A1 (en) * 2003-03-28 2004-09-30 Kutkut Nasser H. Modular and reconfigurable rapid battery charger
US20080067974A1 (en) * 2006-09-18 2008-03-20 Byd Company Limited Electric Car Charging Systems
US20120074901A1 (en) * 2010-09-27 2012-03-29 Tim Mohammed Centralized charging station
US20150061569A1 (en) * 2013-03-13 2015-03-05 Ideal Power, Inc. Methods, systems, and devices for improved electric vehicle charging
WO2015103164A1 (en) * 2013-12-31 2015-07-09 Ev4, Llc Direct current to direct current battery based fast charging system for an electric vehicle charging station
US20150202973A1 (en) * 2014-01-21 2015-07-23 Delta Electronics, Inc. Charging apparatus with dynamical charging power and method of operating the same

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201121220A (en) * 2009-12-10 2011-06-16 Delta Electronics Inc DC-to-DC converting apparatus with communication function for vehicle
JP2012019602A (ja) 2010-07-07 2012-01-26 Jfe Engineering Corp 急速充電方法及び装置
US9331499B2 (en) * 2010-08-18 2016-05-03 Volterra Semiconductor LLC System, method, module, and energy exchanger for optimizing output of series-connected photovoltaic and electrochemical devices
JP5223932B2 (ja) * 2011-01-19 2013-06-26 株式会社日本自動車部品総合研究所 直流電力供給装置
DE102011006146A1 (de) 2011-03-25 2012-09-27 Heinrich Kopp Gmbh Kommunikationsmodul für Ladegeräte von Elektrofahrzeugen
US20120326516A1 (en) * 2011-06-27 2012-12-27 Bloom Energy Corporation Fuel Cell Power Generation System with Isolated and Non-Isolated Buses
DE102011056377A1 (de) 2011-07-08 2013-01-10 Mack Electronic Systems GmbH & Co. KG Energiespeicher mit mindestens einem Basismodul
US20130049674A1 (en) * 2011-08-24 2013-02-28 Qualcomm Incorporated Integrated photo voltaic solar plant and electric vehicle charging station and method of operation
JP5857218B2 (ja) * 2011-11-21 2016-02-10 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電力供給システム
EP2647522B1 (de) 2012-04-03 2020-01-22 Enrichment Technology Company Ltd. Stromtankstelle mit Schnellladestationen
DE102012212291A1 (de) * 2012-07-13 2014-02-20 Siemens Aktiengesellschaft Modularer Aufbau von DC-Schnellladestationen
WO2014130046A1 (en) 2013-02-25 2014-08-28 Ut-Battelle, Llc Buffering energy storage systems for reduced grid and vehicle battery stress for in-motion wireless power transfer systems
DE102013207514A1 (de) 2013-04-25 2014-10-30 Robert Bosch Gmbh Überspannungsschutzeinrichtung zum Schützen eines Bordnetzes eines Elektrofahrzeuges vor einer elektrischen Überspannung und entsprechendes Verfahren sowie Elektrofahrzeug mit der Überspannungsschutzeinrichtung
CN104184200A (zh) * 2013-05-24 2014-12-03 台达电子工业股份有限公司 电源适配器、电源适配器的控制方法及笔记本
EP2875985A1 (de) * 2013-11-22 2015-05-27 Hochschule für angewandte Wissenschaften Deggendorf Ladestation für Elektrofahrzeuge mit integriertem Energiespeicher
JP2016123258A (ja) * 2014-06-02 2016-07-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 スイッチング電源、および、充電装置
DE102015214236A1 (de) 2015-07-28 2017-02-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Gleichspannungswandlers, elektrisches System
DE102015010713A1 (de) 2015-08-17 2017-02-23 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Ladegerät zum Laden der Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs und Elektrofahrzeug

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2133543C1 (ru) * 1993-02-12 1999-07-20 Силкон Пауэр Электроникс А/С Система аварийного питания
US20040189251A1 (en) * 2003-03-28 2004-09-30 Kutkut Nasser H. Modular and reconfigurable rapid battery charger
US20080067974A1 (en) * 2006-09-18 2008-03-20 Byd Company Limited Electric Car Charging Systems
US20120074901A1 (en) * 2010-09-27 2012-03-29 Tim Mohammed Centralized charging station
US20150061569A1 (en) * 2013-03-13 2015-03-05 Ideal Power, Inc. Methods, systems, and devices for improved electric vehicle charging
WO2015103164A1 (en) * 2013-12-31 2015-07-09 Ev4, Llc Direct current to direct current battery based fast charging system for an electric vehicle charging station
US20150202973A1 (en) * 2014-01-21 2015-07-23 Delta Electronics, Inc. Charging apparatus with dynamical charging power and method of operating the same

Also Published As

Publication number Publication date
CN109638934A (zh) 2019-04-16
US10933764B2 (en) 2021-03-02
US20190106008A1 (en) 2019-04-11
AU2018241039B2 (en) 2023-01-19
ES2850900T3 (es) 2021-09-01
EP3466748A1 (de) 2019-04-10
AU2018241039A1 (en) 2019-05-02
CN109638934B (zh) 2023-10-13
EP3466748B1 (de) 2020-12-02
TW201924177A (zh) 2019-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2701510C1 (ru) Конфигурация преобразователя для электрической зарядной станции и соответствующая электрическая зарядная станция
US10926655B2 (en) Charging pile
CN110588389B (zh) 电动汽车牵引电池充电和放电的充电装置和充电系统
US10759293B2 (en) Galvanic isolation in the power electronics system in a charging station or electricity charging station
US20160036323A1 (en) Three port dc-dc converter
US9203323B2 (en) Very high efficiency uninterruptible power supply
JP2007068385A (ja) トランスレス型系統連係電力変換回路
CN105914804B (zh) 具有不同电池类型的电池组储能系统
KR20160038348A (ko) 저전압 dc-dc 컨버터 일체형 충전 장치
US8294435B2 (en) Power supply apparatus supplying power stored in power storage unit to load and power supply system including power supply apparatus
CN108141041B (zh) 输电装置和用于操作输电装置的方法
US10974612B2 (en) Use of two DC/DC controllers in the power electronics system of a charging station or electricity charging station
EP2849325B1 (en) Inverter for photovoltaic modules
CN104852444A (zh) 一种应用于电动汽车的直流充电装置
TWI717661B (zh) 用於充電台的電力電子模組以及對應的充電台和充電站
CA3019619C (en) Power supply connection device, and charging-discharging control method for same
US10886744B2 (en) Power conversion system, power supply system and power conversion device
US10411473B2 (en) Power converter for energy systems
CN112234818A (zh) 转换器以及充电设备
JP2017158265A (ja) 電力供給システム、及び電力変換システム
CN201887518U (zh) 一种汽车蓄电池管理系统
EP2626991B1 (en) Power transformer device
KR20120005628U (ko) 전기 자동차 배터리 충전기
CN113193739A (zh) 供电装置、焊机系统以及用于控制供电装置的方法
CN111953061A (zh) 移动电源装置和断路器调试系统

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20211022