SE1000171A1 - Anordning för styrning av ström, laddningsstation samt en metod därför - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning hänför sig till en anordning (2, 3) för styrning av ström för en laddningsstation med en prioriterad last (4) och ett flertal uttag (5-8, 13-21). Anordningen för styrning av ström innefattar medel för strömmätning för mätning av en prioriterad belastande ström, styrmedel för styrning av de flertalet uttagen och en nödbrytare (3), varvid styrmedlet är anpassat att styra en ström belastande de flertalet uttagen i beroende av den prioriterade belastande strömmen.(FIG. 3)

Description

KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla styming av en laddningsstation, vilken laddningsstation kan tillhandahållas sarnrnankopplad med andra laster med högre prioritet.

Detta syfte, bland andra, uppnås i enlighet med föreliggande uppfinning genom respektive en anordning för strömstyrning, en laddningsstation och en metod för styrning av ström såsom definieras i de bilagda kraven.

Genom att tillhandahålla en anordning för strömstyrning för en laddningsstation med en prioriterad last och ett flertal uttag innefattar anordningen för strömstyrning medel för strömmätning för att mäta en prioriterad lastström, styrmedel för att styra de flertalet uttagen och en nödbrytare, varvid styrrnedlet är anpassat att styra en ström belastande de flertalet uttagen i beroende av den prioriterade lastströmmen, sporadiska höga laster kan hanteras vid en laddningsstation medan drift av en prioriterad last samtidigt upprätthålls.

Företrädesvis är, för varje separat fas i ett trefassystem, den totala tillåtna strömmen för de flertalet uttagen lika med en märkström på en huvudsäkring för en huvudlastström minus aktuell ström i den prioriterade lasten. Altemativt är, för varje separat fas i ett trefassystem, total tillåten ström för de flertalet uttagen lika med en märkström på en huvudsäkring för en huvudlastström minus aktuell ström i den prioriterade lasten plus tillåten momentan överström för huvudsäkringen.

Företrädesvis fastställs den totala tillåtna strömmen separat för varje uttag.

Nödbrytaren är företrädesvis anordnad att bryta alla uttag fiån en huvudlastström när en separat fas i ett trefassystem överbelastas. Altemativt är nödbrytaren företrädesvis anordnad att bryta en separat fas i ett trefassystem när den huvudfasen överbelastas.

Med styrbara laster till uttagen är styrrnedlet företrädesvis anpassat att i första hand styra ett eller fler av uttagen för att begränsa deras respektive last för att inte överbelasta en huvudsäkring för en huvudlastström och att i andra hand styra nödbrytaren när huvudsäkringen överbelastas.

Ytterligare föredragna utföringsformer 'definieras av de bilagda patentkraven.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning kommer att förstås mer fullständigt genom den detaljerade beskrivningen av utföringsforrner given nedan och de bilagda ritningarna, vilka ges enbart såsom illustrationer, och sålunda inte är begränsande för föreliggande uppfinning, i vilka; Fig. l visar schematiskt en laddningsstation innefattande en anordning för strömstyrning enligt en första utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig. 2 visar schematiskt en metod för strömstyming av en laddningsstation enligt föreliggande uppfinning.

Fig. 3 visar schematiskt en laddningsstation innefattande en anordning för strömstyrning, inkluderande en nödbrytare enligt en andra utföringsform av föreliggande uppfinning.

DETALJERAD BEKRIVNING Av FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER I följande beskrivning, i syfte enbart för förklaring och ej begränsning, beskrivs specifika detaljer, såsom särskilda tekniker och användningsområden i syfte att tillhandahålla en grundlig förståelse av föreliggande uppfinning. Emellertid kommer det att förstås för en fackman inom området att den föreliggande uppfinningen kan praktiseras med andra utföringsforrner än dessa specifika detaljer.

Till exempel är detaljerad beskrivning av välkända metoder och apparater utelämnade för att inte förvirra beskrivningen av den föreliggande uppfinningen med onödiga detaljer.

En anordning för strömstyrning för en laddningsstation enligt föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas med referens till figur 1-2.

Laddníngsstationen innefattar en huvudsäkring l, en prioriterad last 4, ett flertal uttag 5-8 och anordningen för strömstyming. Anordningen för strömstyming inkluderar medel för strömrnätning 2 och en nödbrytare 3. Laddningsstationen är t.ex. en parkeringsyta utanför en galleria där gallerian är den prioriterade lasten.

Anordningen för strömstyrning är anordnad att mäta en prioriterad lastström flytande från den prioriterade lasten 4, vilken prioriterad lastström åtminstone delvis belastar huvudsäkringen l med 3 strömförsörjning till en användarinstallation. Strömmen mäts på ett lämpligt konventionellt sätt.

Strömmen flytande genom huvudsäkiingen 1 är beroende av belastningen från den prioriterade lasten 4 och lasten från de flertalet uttagen 5-8.

Nödbrytaren 3 är t. ex. implementerad genom en reläbrytare.

Varje uttag 5-8 innefattar en av följande anordningar: ett styrbart trefas laddningssuttag; ett styrbart trefasuttag; ett icke-styrbart trefas laddningsuttag; ett icke-styrbart trefasuttag; ett styrbart enfas laddningsuttag; ett styrbart enfasuttag; ett icke-styrbart enfas laddningsuttag; ett icke-styrbart enfasuttag.

Under drift visar anordningen för strömstyrning 9 strömmen flytande till den prioriterade lasten 4.

Anordningen för strömstyrning distribuerar sedan strömkonsumtionsrättigheter till uttagen lika med skillnaden mellan märkström på huvudsäkringen l och den aktuella strömmen flytande till den prioriterade lasten 4. Alternativt är temporär överbelastning av märkströmmen på huvudsäkringen l distribuerad, med hänsyn tagen till förväntade egenskaper för säkringen. Anordningen för strömstyrning visar sedan strömmen flytande till uttagen för att tillförsäkra att strömkonsumtionsrättighetema inte överskrids. Om strömmen flytande till uttagen överstiger strömkonsumtionsrättighetema är nödbrytaren anmanad att bryta strömmen till de flertalet uttagen.

Vidare, om ett uttag inte konsumerar sin tilldelade ström utförs omdistribuering av den rättigheten. Återställning av nödbrytaren utförs företrädesvis när tillgänglig ström är tillräcklig för förväntad belastning av åtminstone ett styrbart uttag.

Med uttrycket laddningsuttag menas en anslutning anpassad för att ladda en PHEV. Med uttrycket uttag menas en reguljär anslutning t.ex. för anslutning av en värmare eller andra fordonsmonterade strömkonsumenter såsom kupékylning. En typisk elektrisk motorvärmare med en kupéfläkt ansluts till en enda fas och konsumerar omkring 2 kW motsvarande approximativt 10 A. En typisk PHEV är ansluten till en enda fas och konsumerar styrbart mellan 2-3 kW, motsvarande 10-14 A. En föreslagen framtida snabbladdningsstandard för elektriska fordon är ansluten till tre faser och konsumerar styrbart upp till 43 kW, motsvarande 63 A. Dagens högsta märkning av slutsäkring för ett 400 V system i Sverige är 216 A.

Under en variant av drift av anordningen för strömstyrning visas huvudlastströmmen flytande 4 genom huvudsäkringen. När den totala lasten på laddningsstationen drar en ström lika med eller över märkströmmen för huvudsäkringen, och de flertalet uttagen innefattar en styrbar last, är en eller flera av dessa styrbara laster anmanade att reducera sin respektive last. När de flertalet uttagen inte innefattar en styrbar last, eller när den möjliga reduktionen av last inte är tillräcklig för att reducera huvudströmmen under märkströmmen, anmanas nödbrytaren att bryta strömmen till de flertalet uttagen. En andra utföringsform av föreliggande uppfinning visas i Fig. 3, vilken är identisk med den första utföringsformen av föreliggande uppfinning beskriven ovan förutom att nödbrytaren är innefattad inom anordningen för strömkontroll 2, och även att figuren visar de tre faserna av kraftnätet separat från varandra, för fasledare la, lb och lc, respektive.

Belastande utrustning 13 visar ett styrbart trefasuttag. Belastande utrustning 14 visar ett styrbart trefasuttag. Belastande utrustning 15 visar ett styrbart enfasuttag anslutet till fasledare a. Belastande utrustning 16 visar ett styrbart enfasuttag anslutet till fasledare b. Belastande utrustning 17 visar ett styrbart enfasuttag anslutet till fasledare c. Belastande utrustning 18 visar ett styrbart enfasuttag anslutet till fasledare a. Belastande utrustning 19 visar ett styrbart enfasuttag anslutet till fasledare b.

Belastande utrustning 20 visar ett styrbart enfasuttag anslutet till fasledare c. Belastande utrustning 21 visar ett icke-styrbart trefasuttag.

Företrädesvis frånkopplar nödbrytaren alla tre faserna samtidigt. Emellertid, t.ex. när endast enfasuttag används i en laddningsstation frånkopplar nödbrytaren endast en enda fas vid överlast. Återställning av nödbrytaren sker på ett motsvarande sätt.

Det kommer att vara uppenbart att föreliggande uppfinning kan varieras på ett flertal sätt. Sådana variationer är inte att ses som avsteg från omfånget för föreliggande uppfinning såsom definierat i de bilagda kraven. Alla sådana variationer som skulle vara uppenbara för en fackman inom området är avsedda att vara inkluderade inom omfånget av föreliggande uppfinning såsom definierad i de bilagda kraven.

Claims (10)

PATENTKRAV

1. Anordning (2, 3) för styrning av ström för en laddningsstation med en prioriterad last (4) och ett flertal uttag (5-8; 13-21), nämnda anordning för styrning av ström innefattande medel för strömmätning för att mäta en prioriterad lastström, medel för styrning av nämnda flertal uttag och en nödbrytare (3), kännetecknad av att nämnda medel för styrning är anpassat att styra en ström belastande nämnda flertalet uttag i beroende av nämnda prioriterade lastström.

2. Anordning för styrning av ström enligt krav 1 varvid, för varje separat fas i ett trefassystem, total tillåten ström för nämnda flertalet uttag är lika med en märkström på en huvudsäkring för en huvudlastström minus aktuell ström i nämnda prioriterade last.

3. Anordning för styrning av ström enligt krav 1, varvid, för varje separat fas i ett trefassystem, total tillåten ström för nämnda flertalet uttag är lika med en märkström för en huvudsäkring för en huvudlastström minus aktuell ström i nämnda prioriterade last plus tillåten momentan överström för nämnda huvudsäkring.

4. Anordning för styrning av ström enligt krav 2 eller 3, varvid nämnda totala tillåtna ström fastställs separat för varje uttag.

5. Anordning för styrning av ström enligt något av kraven 1-4, varvid nämnda nödbrytare är anordnad att frånkoppla alla uttag från en huvudlastström när en separat fas, i ett trefassystem, överbelastas.

6. Anordning för styrning av ström enligt något av kraven 1-4, varvid nämnda nödbrytare är anordnad att frånkoppla en separat fas, i ett trefassystem, när nämnda huvudfas överbelastas.

7. Anordning för styrning av ström enligt något av kraven 1-4, varvid nämnda nödbrytare är anordnad att i första hand styra ett eller flera av uttagen för att begränsa deras respektive last för att inte överbelasta huvudsäkringen för en huvudlastström och att i andra hand styra närnnda nödbrytare när nämnda huvudsäkring överbelastas.

8. Anordning för styrning av ström enligt något av kraven 1-7, varvid nämnda laddningsstation är ansluten till ett 400 V trefassystem.

9. Laddníngsstation innefattande en prioriterad last, ett flertal uttag och en anordning för styrning av ström enligt något av de föregående kraven.

10. Metod för strömstyming i en laddningsstation innefattande en prioriterad last, ett flertal uttag och en styrning av ström, innefattande stegen: mätning (9) av en prioriterad lastström; styrning (11) av belastning för nämnda flertalet uttag i beroende (10) av nämnda prioriterade belastande ström; och Q styrning (12) av en nödbrytare i beroende (1 O) av nämnda prioriterade belastande ström.