WO2019242928A1 - Verfahren zur konfiguration eines ladesystems und ladesystem zum laden des elektrischen energiespeichers eines fahrzeugs - Google Patents

Verfahren zur konfiguration eines ladesystems und ladesystem zum laden des elektrischen energiespeichers eines fahrzeugs Download PDF

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plan
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Oliver Oliv
Jacob Speck
Willibald Prestl
Florian Birnthaler
Enrique Marcial-Simon
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the present invention relates to a method for configuring a
  • Charging system for charging the electrical energy store of a vehicle, in particular a fleet of electric and / or hybrid vehicles, and a correspondingly configurable charging system.
  • Electrically powered vehicles such as electric or hybrid vehicles
  • electrical energy stores in particular accumulators, which have to be recharged regularly with electrical energy from an external power grid.
  • the vehicle is placed at a charging point of a charging station, for example at a public charging station, in an underground garage, a parking garage or at a mains socket in the private household,
  • a charging station can have several charging points, in particular a single-phase AC connection, a three-phase three-phase connection or a DC connection.
  • a charging station can have several charging points, in particular a single-phase AC connection, a three-phase three-phase connection or a DC connection.
  • the rectifier provided can convert the alternating current fed into direct current for charging the energy store.
  • the user can, for example, depending on the technical requirements of his vehicle
  • Power grid three-phase alternating current
  • the charging processes are typically monitored via a central server (back-end), which communicates with the charging station, which in turn communicates with the
  • Vehicle communicates, whereby the charging station or the vehicle can be viewed as a client (front end).
  • Known communication protocols for the communication between the vehicle and the charging station and between the charging station and the server are, for example, the standards IEC 61851-1 or ISO 15118 or OCPP 1.6 (Open Charge Point Protocol). It is known to create a charging plan for a charging point to which a vehicle is connected in order to control or monitor its charging process as part of load planning or load management.
  • the creation of loading plans by the central server can take the required computing time or a
  • Charging point would like to have an immediate positive feedback about a successful connection and a start of the charging process.
  • the object of the present invention is to provide a method and a charging system which enable the charging process of an electrical energy storage device of a vehicle to start as quickly as possible, in particular immediately
  • predetermined limit values for the charging system preferably limit values for the unbalanced load, should be observed.
  • the object is achieved by a method for configuring a charging system for charging the electrical energy store of a vehicle, in particular a vehicle fleet comprising electric and / or hybrid vehicles, comprising the following steps:
  • - Calculate at least one preliminary charging plan for a multiplicity of single-phase or multi-phase charging points by a charging management unit of the charging system, the charging system being connectable to a power grid via a, in particular three-phase, network connection point; - Transferring the preliminary charging plan to a charging station, to which the respective charging point is assigned, via a communication link between the charging management unit and the charging station, a preliminary charging plan being based at least on at least one
  • predefined charging system limit value of the charging system and at least one provisional vehicle charging parameter of a vehicle is calculated, at least one of the charging points being a free charging point to which a vehicle can be connected, in particular in the future, for charging.
  • An idea of the invention is to calculate at least one provisional charging plan, preferably a plurality of provisional loading plans, for one or more free charging points before a vehicle is connected to this or one of these free charging points. If a charging plan for a free charging point has been calculated taking into account a specified charging system limit value and a vehicle charging parameter, it can be ensured that after connecting a vehicle to this free charging point, a charging process can begin as quickly as possible, preferably immediately. In particular, the predetermined charging system limit value of the charging system is connected to the free charging point at the start of the charging process
  • Vehicle complied with or undercut, at least not exceeded.
  • a charging process can preferably begin by selecting the preliminary charging plan as the (actually to be carried out) charging plan for the charging process of the vehicle.
  • a charging process (immediately) after an authentication step of the vehicle, in particular at the
  • a charging system can be understood to mean a central or decentrally distributed device for charging a vehicle.
  • Several vehicles can be connected to different charging points of a charging station or to several charging stations of the charging system (currently) or (in the future).
  • the charging system can comprise a solar installation, a wind power installation or another source for generating electrical energy, in particular regenerative energy.
  • a charging point can be understood as a charging connection with one phase (single-phase) or several phases (multi-phase), in particular three phases (three-phase), in particular as a (single- or multi-phase) plug contact the charging station for a charging cable.
  • the phases of the charging points are preferably connected to the (common) network connection point via electrical lines.
  • a charging management unit is preferably designed as a (central) server (back-end) of the charging system.
  • a charging management unit can comprise a network or can be constructed as a network, in particular as a P2P network (P2P: peer-to-peer) of charging stations, preferably P2P-communicating components that are integrated in the charging stations
  • a charge management unit comprises at least one
  • Computing unit e.g. B. a processor.
  • a charge management unit can perform various functions
  • the charging management unit calculates (optimized) charging plans for all charging points of the charging system, in particular for occupied and free ones
  • Charging points can be calculated (updated) repeatedly, in particular periodically, for example at regular time intervals or on the basis of events that can be detected by the charging system, such as the
  • Charging plans can be calculated synchronously for the individual, in particular all charging points or groups of charging points.
  • a charging plan can be transferred to a charging device or a charging electronics of a vehicle or provided if a vehicle is connected to the free charging point in order to be implemented for a charging process.
  • a charging plan can be understood as a (time-discrete or continuous) course of a maximum charging power over a certain period of time, in particular from a current to a future point in time, which a charging station provides or specifies to the vehicle at the charging point.
  • the charging plan can include or be based on information about a single-phase or multi-phase charging and / or the assignment to a phase of the charging point to a network connection phase, in particular using such
  • a loading plan can be used as a record Information about a (planned) charging process of the vehicle at a charging point can be understood, in particular as a set of time-discrete
  • a vehicle charging parameter can be understood to be a parameter that describes the charging process of the vehicle. For example, a
  • Vehicle loading parameters a minimum, maximum and / or desired
  • Charging power the capacity, the current charge level, a desired target charge level, a charging characteristic and / or the temperature of the energy store (battery or battery), a desired amount of energy, the shape of the
  • Phase utilization (number of phases to be used), an available communication protocol (e.g. IEC 61851-1 or ISO 15118), and / or a desired start time and / or end time of the charging process.
  • an available communication protocol e.g. IEC 61851-1 or ISO 15118
  • a charging system limit can be set by an operator of the power grid
  • Network operator or the charging system (charging infrastructure operator), in particular stored or stored in the charging management unit.
  • a method according to the invention has the advantage that when a vehicle is connected to a free charging point, a preliminary charging plan for the charging point
  • Charging point is already held (stored) in the charging station, in particular provided by the charging management unit, so that the charging process can begin as quickly as possible.
  • the charging management unit provides the charging management unit
  • the at least one charging system limit is a maximum permissible unbalanced load, a maximum available Power consumption and / or a maximum available energy of the charging system.
  • the maximum available input power, the maximum available input energy and / or the maximum permissible unbalanced load can be specified by a network or charging system operator, in particular in order to protect the power network or not to overload it.
  • By taking one or more of the limit values into account when calculating the charging plans it can be ensured that the values actually occurring at the grid connection point do not exceed the specified limit values.
  • the power and / or amount of energy consumed by the charging system and the unbalanced load that occurs can be limited.
  • a maximum permissible unbalanced load is, for example, 4.6 kVA.
  • the provisional charging plan for the free charging point provides for a maximum charging power (P max ) greater than zero.
  • P max maximum charging power
  • Charging power that (positive) is not zero, a vehicle to be connected will charge its energy storage (in the future).
  • a positive maximum charging power (P max > 0) enables a connected vehicle to draw charging power from the charging point immediately after connection, preferably immediately. The vehicle can positively connect the vehicle to the charging point or start the charging process
  • the charging station selects a provisional charging plan stored in the charging station as a charging plan for charging the vehicle for an occupied charging point to which a vehicle is connected for charging, based on at least one vehicle charging parameter transmitted from the vehicle to the charging station.
  • Preliminary charging plans provided can be selected on the basis of one or more vehicle charging parameters, possibly with a prioritization of specific vehicle charging parameters, which fulfills all or as many of the vehicle charging parameters as possible.
  • the total of the loading points, in particular that, preferably all, occupied in a loading plan exceeds and free charging points, the maximum charging power (P max ) provided does not affect the maximum available charging power of the charging system.
  • Charging plans are sufficiently low that the total charging power consumed by the charging system, in particular the total charged
  • the specified charging system limit for the maximum available power of the charging system is not exceeded.
  • the maximum charging power (Pmax) that is contained in the preliminary charging plans for occupied charging points to which a vehicle is connected for charging is reduced.
  • the maximum charging power transmitted at an occupied charging point can be predetermined by adapting the charging plan by the charging station at the charging point or can be carried out by the vehicle itself by transmitting the charging plan to the vehicle. For example, the maximum charging powers for individual occupied charging points or the sum of the maximum charging powers for the occupied charging points by one
  • the charging management unit could lower the charging system limit value for the input power, preferably in order to create a charging power reserve compared to the maximum available input power. If the standard IEC 61851-1 is used, this amount of benefit could be used.
  • the charging system by:
  • Charge management unit optionally operated in an unbalanced load avoidance mode or in an unbalanced load reduction mode, the preliminary charging plans being calculated in the unbalanced load avoidance mode in such a way that at least none significant unbalanced load occurs at the grid connection point, and the provisional
  • Loading plans in the unbalanced load reduction mode are calculated in such a way that the maximum provided in the provisional loading plan for the free charging point
  • Charging power (P max ) is greater than zero, while the maximum permissible unbalanced load at the grid connection point is not exceeded.
  • the load management can either be operated as required so that (surely) no unbalanced load occurs (unbalanced load avoidance mode), or a newly connected vehicle can (reliably) be charged as quickly as possible, especially immediately (unbalanced load Reduction mode) while keeping the unbalanced load as low as possible.
  • the provisional loading plans in particular in the unbalanced load avoidance mode, are provisionally calculated
  • Charging point provided by the charging management unit a maximum charging power (Pmax) of zero if connecting a vehicle to the free one
  • Charging point would lead to an unbalanced load predicted by the charging management unit at the network connection point, in particular to a predicted unbalanced load that exceeds the predetermined maximum permissible unbalanced load.
  • reducing the maximum charging power to zero it can be prevented that an unevenly loaded charging point, e.g. B. a single-phase charging point that is loaded only on one or two phases, an unbalanced load on
  • a single-phase charging point can be switched off (prematurely) or blocked for a charging process if a connection of a vehicle to this charging point would lead to an unbalanced load.
  • the provisional loading plans in particular in the unbalanced load avoidance mode, are provisionally calculated
  • Charging management unit reduces a maximum charging power (Pmax) for one phase if connecting a vehicle to this phase of the free
  • the maximum charging power (Pmax) for this phase is preferably reduced by the amount of the predicted unbalanced load.
  • a more stressed phase can be caused by the Reduction of the maximum charging power can be adjusted to the load of another phase, whereby an unbalanced load at the grid connection point can be reduced or prevented.
  • a contactor switch is a
  • Charging station in particular a phase-selective contactor switch for one of the phases, switched to separate the phase or phases of a free charging point from the network connection point.
  • the contactor switch can be switched by the charging station.
  • P max 0
  • the provisional charging plan of which provides a maximum charging power (P max ) of zero, in particular in the unbalanced load avoidance mode a vehicle charging parameter transmitted from the vehicle to the charging station that has a three-phase Charging the vehicle displays, transferred from the charging station to the charging management unit and the
  • Charging management unit transmits a charging plan for this charging point to the charging station, which provides a maximum charging power (P max ) greater than zero for the three phases of the charging point.
  • P max maximum charging power
  • the provisional charging plan of which provides a maximum charging power (P max ) of zero selects the charging station based on one of the vehicle the charging station transmitted vehicle charging parameter, which indicates a three-phase charging of the vehicle, a provisional charging plan from a plurality of provisional charging plans stored in the charging station as a charging plan which has a maximum charging power (P max ) greater than zero for the three phases of the
  • Charging point By using a suitable charging plan from a large number of provisional charging plans available in the charging station, the charging station does not have to wait for a transfer of an adapted charging plan by the charging management unit. This is particularly advantageous for the fastest possible start of charging if the communication between the
  • Charging station and the charging management unit is disrupted. This creates a fallback option for the charge management unit.
  • the charging management unit calculates at least one charging plan for a charging point, the charging station of which is designed for digital communication with a vehicle, in particular according to the ISO 15118 standard, and which provides a maximum charging power (Pmax) of less than 1.38 kW, preferably provide a plurality of charging plans, each of which various degrees of maximum charging power (P ma x) of less than 1.38 kW.
  • a charging station can be designed in addition to communication according to the IEC 61851-1 standard for communication according to the ISO 15118 standard.
  • the digital communication protocol ISO 15118 smaller gradations of the maximum charging power for a charging point can also be implemented.
  • the use of digital communication (instead of analog communication) enables a finer gradation of the (positive) maximum charging power pre-assigned in a charging plan for a free charging point. As a result, a power reserve held for a free charging point can be reduced.
  • Such gradation could be stimulated using ISO 15118 cost levels, or specified by the charging station in an ISO 15118 PMaxSchedule message.
  • it can be prevented that the provisional charging plan of a free charging point would have to be pre-assigned with a maximum charging power equal to zero due to the use of the IEC 61851-1 protocol.
  • the object is also achieved in particular by a charging system for charging the electrical energy store of a vehicle, in particular one
  • Vehicle fleet consisting of electric and / or hybrid vehicles, the charging system being configurable in particular by a method according to the invention, comprising a, in particular three-phase, network connection point via which the charging system can be connected to a power supply system, a multiplicity of single or multi-phase charging points, each one Charging station are assigned to a charging management unit that is connected to the charging station via a
  • the charging management unit being designed to provide at least one provisional charging point for each charging point
  • Calculate the charging plan at least based on at least one predetermined charging system limit value of the charging system and at least one provisional vehicle charging parameter of a vehicle and transmit it to the charging station, at least one of the charging points being a free charging point to which a vehicle, in particular in the future, is for charging can be connected.
  • the charging system according to the invention has similar advantages as have already been described in connection with the method according to the invention.
  • the charging system has some or all of the technical device features that have been described in connection with the method for configuring a charging system.
  • Figure 1 is a schematic representation of an embodiment of a
  • FIG. 1 shows a charging system 100 according to the invention for charging electrical energy stores of vehicles 1 which are electrical and / or
  • the charging system 100 is a three-phase one
  • Network connection point 40 connected to a power network 2, which provides electricity in the form of three-phase alternating current.
  • the charging system 100 comprises a charging management unit 30, which is connected via communication connections 31
  • Charging stations 20 is communicatively connected, which can be arranged, for example, as charging stations in a parking garage.
  • the communication link 31 can be designed wirelessly or as a cable connection.
  • a total of four charging points 10a, 10b are provided, each charging point 10a, 10b being assigned to a charging station 20. However, several charging points 10a, 10b could also be assigned to a charging station 20.
  • Charging points 10a, 10b are either single-phase with a first phase 11 or three-phase with first, second and third phases 11, 12 and 13, respectively. In FIG. 1, of the total of four charging points 10a, 10b, there are two occupied charging points 10a, one at each
  • Vehicle 1 is connected for charging, and two free charging points 10b, to which no vehicle is connected for charging, are shown.
  • a vehicle 1 is not connected to a charging point 10a, 10b.
  • Connected vehicles 1 can communicate with the charging stations 20 via communication links 21.
  • the protocol OCPP 1.6 or 2.0 (Open Charge Point Protocol) is preferably provided for the communication via the communication link 31, while a protocol according to the standards IEC 61851-1 and / or ISO 15118 is provided for the communication via the communication link 21.
  • calculated charging plans can be transmitted from the charging management unit 30 to a charging station 20, where they can be stored in a storage unit.
  • a charging plan can be transmitted from a charging station 20 to a vehicle 1 and / or vice versa, vehicle charging parameters from a vehicle 1 to the charging station 20.
  • Charging station also communication between the vehicle 1 and the
  • Charge management unit 30 ago here as a central back-end server
  • a decentralized P2P network with communicating charging stations could also be provided.
  • an unbalanced load can occur at the network connection point 40.
  • an unbalanced load on a three-phase charging point 10a, 10b can result in an unbalanced load, for example if only one of the first, second or third phases 11, 12 or 13 is used to charge the vehicle.
  • a maximum permissible unbalanced load is typically specified, for example by an operator of the power network 2, which must be observed by the charging system 100.
  • a maximum available recording power or maximum available recording energy, which the charging system 100 may take from the power grid 2.
  • Such charging system limit values for the unbalanced load, the absorption power and / or the absorption energy must be observed by the charging system 100 under all possible configurations of the charging system 100.
  • Charging process for the vehicle 1 change the load at the network connection point 40 so that a charging system limit value for an unbalanced load, a take-up load and / or a take-up energy could be exceeded.
  • the charging management unit 30 preferably calculates a plurality of preliminary charging plans for each charging point 10a, 10b based on
  • Preliminary vehicle loading parameters can be found in the
  • Charging management unit 30 can be stored, in particular in a database.
  • Transmitted vehicle loading parameters can be included in the calculation of preliminary loading plans. Based on vehicle charging parameters transmitted to the charging stations 20, the charging stations 20 select one for the
  • charging plans are calculated not only for the occupied charging points 10a, but also for the free charging points 10b.
  • Charging station 20 is present, so that after selecting a suitable charging plan, the charging process can be started as quickly as possible. Since the charging plans were also calculated for the free charging points 10b taking into account provisional vehicle charging parameters on the one hand and charging system limit values on the other hand, charging of the newly connected vehicle 1 can be started without delay, in particular immediately.
  • the calculated loading plans are designed in such a way that the required limit values are still met or from the start, even when a further vehicle is connected.
  • the maximum charging power P max is preferably one Loading plan of a free charging point 10b with P max > 0 pre-assigned.
  • the user of the newly connected vehicle can, for example, via a
  • Charging management unit 30 calculate or adapt the charging plans of the occupied charging points 10a taking into account the free charging points 10b.
  • the maximum charging powers for occupied charging points 10a can be reduced in order to create or reserve a sufficiently large charging power buffer for a free charging point 10b. This will
  • individual phases 11, 12, 13 of a three-phase charging point 10b can be switched off by means of a contactor switch, ie separated from the network connection point 40.
  • three-phase charging points 10a, 10b which are only pre-assigned in one phase, can be pre-assigned in three phases to reduce an unbalanced load, in particular if there are no contactor switches for switching off all or individual phases 11, 12, 13.
  • a finer gradation of the maximum charging powers P max > 0 can be achieved, whereby the charging power reserve obtained can be reduced.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konfiguration eines Ladesystems (100) zum Laden des elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs (1), insbesondere einer Fahrzeugflotte aus Elektro- und/oder Hybridfahrzeugen, umfassend folgende Schritte: Berechnen je mindestens eines vorläufigen Ladeplans für eine Vielzahl von ein- oder mehrphasigen Ladepunkten (10a, 10b) durch eine Lademanagementeinheit (30) des Ladesystems (100), wobei das Ladesystem (100) über einen, insbesondere dreiphasigen, Netzanschlusspunkt (40) an ein Stromnetz (2) anschließbar ist; Übertragen des vorläufigen Ladeplans an eine Ladestation (20), der der jeweilige Ladepunkt (10a bzw. 10b) zugeordnet ist, über eine Kommunikationsverbindung (31) zwischen der Lademanagementeinheit (30) und der Ladestation (20), wobei ein vorläufiger Ladeplan zumindest basierend auf mindestens einem vorgegebenen Ladesystem-Grenzwert des Ladesystems (100) und mindestens einem vorläufigen Fahrzeug-Ladeparameter eines Fahrzeugs (1) berechnet wird, wobei mindestens einer der Ladepunkte (10a, 10b) ein freier Ladepunkt (10b) ist, an den ein Fahrzeug (1), insbesondere zukünftig, zum Laden anschließbar ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein entsprechend konfiguriertes Ladesystem (100) zum Laden des elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs (1).

Description

Verfahren zur Konfiguration eines Ladesystems und Ladesystem zum Laden des elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konfiguration eines
Ladesystems zum Laden des elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs, insbesondere einer Fahrzeugflotte aus Elektro- und/oder Hybridfahrzeugen, sowie ein entsprechend konfigurierbares Ladesystem.
Elektrisch angetriebene Fahrzeuge, wie Elektro- oder Hybridfahrzeuge, weisen elektrische Energiespeicher, insbesondere Akkumulatoren, auf, die regelmäßig mit elektrischer Energie aus einem externen Stromnetz wieder aufgeladen werden müssen. Für einen Ladevorgang wird das Fahrzeug an einen Ladepunkt einer Ladestation, zum Beispiel an einer öffentlichen Ladesäule, in einer Tiefgarage, einem Parkhaus oder an einer Netzsteckdose im privaten Haushalt,
angeschlossen. Mehrere Fahrzeuge können gleichzeitig an eine Ladestation oder ein System mit mehreren Ladestationen angeschlossen sein. Beim konduktiven Laden wird das Fahrzeug über ein Ladekabel mit einem Ladepunkt der
Ladestation verbunden. Eine Ladestation kann mehrere Ladepunkte aufweisen, insbesondere einen einphasigen Wechselstromanschluss, einen dreiphasigen Drehstromanschluss oder einen Gleichstromanschluss. Ein im Fahrzeug
vorgesehener Gleichrichter kann eingespeisten Wechselstrom in Gleichstrom zum Laden des Energiespeichers umwandeln. Der Benutzer kann zum Beispiel in Abhängigkeit der technischen Voraussetzungen seines Fahrzeugs einen
geeigneten Ladepunkt auswählen.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, den Ladevorgang von an Ladepunkten angeschlossenen Fahrzeugen zu überwachen, wobei Obergrenzen für die aus dem Versorgungsnetz entnommene Aufnahmeleistung oder die Schieflast eingehalten werden sollen. Eine Schieflast kann auftreten, wenn die drei Phasen eines
Stromnetzes (Dreiphasen-Wechselstrom) ungleichmäßig belastet werden.
Typischerweise werden die Ladevorgänge über einen zentralen Server (Back-End) überwacht, der mit der Ladestation kommuniziert, die wiederum mit dem
Fahrzeug kommuniziert, wobei die Ladestadion bzw. das Fahrzeug als Client (Front-End) angesehen werden können. Bekannte Kommunikationsprotokolle für die Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und der Ladestation sowie zwischen der Ladestation und dem Server sind beispielsweise die Standards IEC 61851-1 oder ISO 15118 bzw. OCPP 1.6 (Open Charge Point Protocol). Es ist bekannt, im Rahmen einer Lastplanung bzw. einem Lastmanagement einen Ladeplan für einen Ladepunkt zu erstellen, an den ein Fahrzeug angeschlossen ist, um dessen Ladevorgang zu steuern bzw. zu überwachen. Die Erstellung von Ladeplänen durch den zentralen Server kann durch die benötigte Rechenzeit oder eine
Beeinträchtigung der Kommunikation zu Verzögerungen der Ladevorgänge führen.
Es besteht das Problem, dass ein Benutzer, insbesondere Fahrer eines Fahrzeugs bei Ankunft an einer Ladestation und Verbindung des Fahrzeugs mit einem
Ladepunkt möglichst eine sofortige positive Rückmeldung über ein erfolgreiches Anschließen und einen Beginn des Ladevorgangs haben möchte. Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zum Laden von Fahrzeugen und
Ladesystemen gewährleisten keinen ausreichend schnellen Beginn des
Ladevorgangs bzw. eine positive Rückmeldung an den Benutzer.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren und ein Ladesystem bereitzustellen, die einen möglichst schnellen, insbesondere sofortigen, Beginn des Ladevorgangs eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs
ermöglichen. Insbesondere sollen vorgegebene Grenzwerte für das Ladesystem, vorzugsweise Grenzwerte für die Schieflast, eingehalten werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Konfiguration eines
Ladesystems nach Anspruch 1 sowie durch ein Ladesystem nach Anspruch 14.
Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Konfiguration eines Ladesystems zum Laden des elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs, insbesondere einer Fahrzeugflotte aus Elektro- und/oder Hybridfahrzeugen, umfassend folgende Schritte:
- Berechnen je mindestens eines vorläufigen Ladeplans für eine Vielzahl von ein- oder mehrphasigen Ladepunkten durch eine Lademanagementeinheit des Ladesystems, wobei das Ladesystem über einen, insbesondere dreiphasigen, Netzanschlusspunkt an ein Stromnetz anschließbar ist; - Übertragen des vorläufigen Ladeplans an eine Ladestation, der der jeweilige Ladepunkt zugeordnet ist, über eine Kommunikationsverbindung zwischen der Lademanagementeinheit und der Ladestation, wobei ein vorläufiger Ladeplan zumindest basierend auf mindestens einem
vorgegebenen Ladesystem-Grenzwert des Ladesystems und mindestens einem vorläufigen Fahrzeug-Ladeparameter eines Fahrzeugs berechnet wird, wobei mindestens einer der Ladepunkte ein freier Ladepunkt ist, an den ein Fahrzeug, insbesondere zukünftig, zum Laden anschließbar ist.
Eine Idee der Erfindung ist es, mindestens einen vorläufigen Ladeplan, vorzugsweise eine Vielzahl von vorläufigen Ladeplänen, für einen oder mehrere freie Ladepunkte zu berechnen, bevor ein Fahrzeug an diesen bzw. einen dieser freien Ladepunkte angeschlossen wird. Sofern ein Ladeplan für einen freien Ladepunkt unter Berücksichtigung eines vorgegebenen Ladesystem-Grenzwertes und eines Fahrzeug-Ladeparameters berechnet wurde, kann gewährleistet werden, dass nach dem Anschluss eines Fahrzeugs an diesen freien Ladepunkt, ein Ladevorgang so schnell wie möglich, vorzugsweise sofort, beginnen kann. Insbesondere wird der vorgegebene Ladesystem-Grenzwert des Ladesystems bei Beginn des Ladevorgangs des an den freien Ladepunkt angeschlossenen
Fahrzeugs eingehalten bzw. unterschritten, zumindest nicht überschritten.
Vorzugsweise kann ein Ladevorgang beginnen, indem der/ein vorläufige/r Ladeplan als (tatsächlich auszuführender) Ladeplan für den Ladevorgang des Fahrzeugs ausgewählt wird. Insbesondere kann ein Ladevorgang (unmittelbar) nach einem Authentifizierungsschritt des Fahrzeugs, insbesondere an der
Ladestation oder der Lademanagementeinheit beginnen.
Unter einem Ladesystem kann eine zentrale oder dezentral verteilte Vorrichtung zum Laden eines Fahrzeugs verstanden werden. Es können mehrere Fahrzeuge an verschiedenen Ladepunkten einer Ladestation oder an mehrere Ladestationen des Ladesystems (momentan) angeschlossen sein oder (zukünftig) werden. Das Ladesystem kann eine Solaranlage, eine Windkraftanlage oder eine andere Quelle zur Erzeugung elektrischer Energie, insbesondere regenerativer Energie, umfassen.
Ein Ladepunkt kann als ein Ladeanschluss mit einer Phase (einphasig) oder mehreren Phasen (mehrphasig), insbesondere drei Phasen (dreiphasig) verstanden werden, insbesondere als ein (ein- oder mehrphasiger) Steckkontakt der Ladestation für ein Ladekabel. Es können mehrere Ladestationen vorgesehen sein. Die Phasen der Ladepunkte sind über elektrische Leitungen vorzugsweise mit dem (gemeinsamen) Netzanschlusspunkt verbunden.
Eine Lademanagementeinheit ist vorzugsweise als ein (zentraler) Server (Back- End) des Ladesystems ausgebildet. Alternativ kann eine Lademanagementeinheit ein Netzwerk umfassen bzw. als Netzwerk aufgebaut sein, insbesondere als ein P2P-Netzwerk (P2P: Peer-to-Peer) von Ladesäulen, wobei vorzugsweise P2P- kommunizierend Komponenten in den Ladesäulen integriert sind, die
insbesondere dazu ausgebildet sind, dezentral Informationen über einen
(geplanten) Ladevorgang austauschen und/oder sich dezentral zu regulieren. Insbesondere umfasst eine Lademanagementeinheit mindestens eine
Recheneinheit, z. B. einen Prozessor.
Eine Lademanagementeinheit kann verschiedene Funktionen eines
Lademanagements implementieren, insbesondere die Berechnung von
Ladeplänen, insbesondere basierend auf der Lösung eines Optimierungsproblems. Insbesondere berechnet die Lademanagementeinheit (optimierte) Ladepläne für alle Ladepunkte des Ladesystems, also insbesondere für belegte und freie
Ladepunkte. Ladepläne können wiederholt, insbesondere periodisch, berechnet (aktualisiert) werden, beispielsweise in regelmäßigen Zeitintervallen oder aufgrund von durch das Ladesystem erfassbaren Ereignissen, wie dem
Anschließen eines Fahrzeugs an einen (vormals) freien Ladepunkt. Ladepläne können für die einzelnen, insbesondere alle Ladepunkte oder Gruppen von Ladepunkten, synchronisiert berechnet werden. Insbesondere kann ein Ladeplan an ein Ladegerät bzw. eine Ladeelektronik eines Fahrzeugs übertragen oder bereitgestellt werden, falls ein Fahrzeug an den freien Ladepunkt angeschlossen wird, um für einen Ladevorgang umgesetzt zu werden.
Unter einem Ladeplan kann ein (zeitdiskreter oder kontinuierlicher) Verlauf einer maximalen Ladeleistung über einen bestimmten Zeitraum, insbesondere von einem aktuellen bis zu einem zukünftigen Zeitpunkt, verstanden werden, die eine Ladestation dem Fahrzeug an dem Ladepunkt bereitstellt bzw. vorgibt. Der Ladeplan kann Informationen über ein ein- oder mehrphasiges Laden und/oder die Zuordnung zu einer Phase des Ladepunkts zu einer Netzanschlussphase umfassen bzw. darauf basieren, insbesondere unter Nutzung solcher
Informationen ermittelt werden. Ein Ladeplan kann als ein Datensatz mit Informationen über einen (geplanten) Ladevorgang des Fahrzeugs an einem Ladepunkt verstanden werden, insbesondere als ein Satz zeitdiskreter
Ladeleistungsdaten für zugeordnete Ladezeitintervalle.
Unter einem Fahrzeug-Ladeparameter kann ein Parameter verstanden werden, der den Ladevorgang des Fahrzeugs beschreibt. Beispielsweise kann ein
Fahrzeug-Ladeparameter eine minimale, maximale und/oder gewünschte
Ladeleistung, die Kapazität, der aktuelle Ladestand, ein gewünschter Ziel- Ladestand, eine Ladecharakteristik und/oder die Temperatur des Energiespeichers (Akku bzw. Batterie), eine gewünschte Energiemenge, die Form der zu
übertragenden elektrischen Energie (Gleichstrom oder Wechselstrom, Spannung), die Anzahl der zur Verfügung stehenden Phasen, eine gewünschte
Phasenauslastung (Anzahl der zu verwendenden Phasen), ein zur Verfügung stehendes Kommunikationsprotokoll (z. B. IEC 61851-1 oder ISO 15118), und/oder ein gewünschter Startzeitpunkt und/oder Endzeitpunkt des Ladevorgangs sein.
Ein Ladesystem-Grenzwert kann von einem Betreiber des Stromnetzes
(Netzbetreiber) oder des Ladesystems (Ladeinfrastrukturbetreiber) vorgegeben, insbesondere in der Lademanagementeinheit gespeichert bzw. hinterlegt sein.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren hat den Vorteil, dass beim Anschluss eines Fahrzeugs an einen freien Ladepunkt ein vorläufiger Ladeplan für diesen
Ladepunkt bereits in der Ladestation vorgehalten wird (gespeichert ist), insbesondere durch die Lademanagementeinheit bereitgestellt wurde, so dass der Ladevorgang möglichst schnell beginnen kann. Außerdem kann durch die
Berücksichtigung eines vorgegebenen Ladesystem-Grenzwertes bei der
Berechnung des vorläufigen Ladeplans dieser Ladesystem-Grenzwert auch nach Anschluss des Fahrzeugs an den (vormals) freien Ladepunkt eingehalten werden, ohne dass nach Anschluss des Fahrzeugs zuerst eine Berechnung oder
Aktualisierung der Ladepläne auf Grundlage der neuen Belegung der Ladepunkte notwendig wäre. Der Benutzer kann unmittelbar nach dem Verbinden (Anstecken) seines Fahrzeugs an dem Ladepunkt bzw. der Ladestation eine positive
Rückmeldung erhalten, dass das Verbinden erfolgreich war und der Ladevorgang seines Fahrzeugs beginnt.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist der mindestens eine Ladesystem- Grenzwert eine maximale zulässige Schieflast, eine maximale verfügbare Aufnahmeleistung und/oder eine maximale verfügbare Aufnahmeenergie des Ladesystems. Die maximale verfügbare Aufnahmeleistung, die maximale verfügbare Aufnahmeenergie und/oder die maximale zulässige Schieflast können von einem Netz- oder Ladesystembetreiber vorgegeben sein, insbesondere um das Stromnetz zu schützen bzw. nicht zu überlasten. Durch eine Berücksichtigung eines oder mehrerer der Grenzwerts/e bei der Berechnung der Ladepläne kann sichergestellt werden, dass die am Netzanschlusspunkt tatsächlich auftretenden Werte die vorgegebenen Grenzwerte nicht übersteigen. Insbesondere kann die vom Ladesystem aufgenommene Leistung und/oder Energiemenge sowie die auftretende Schieflast begrenzt werden. Eine maximal zulässige Schieflast beträgt beispielsweise 4,6 kVA.
In einer Ausführungsform der Erfindung sieht der vorläufige Ladeplan für den freien Ladepunkt eine maximale Ladeleistung (Pmax) größer Null vor. Insbesondere kann durch eine an einem Ladepunkt zur Verfügung gestellte maximale
Ladeleistung, die (positiv) ungleich Null ist, ein anzuschließendes Fahrzeug seinen Energiespeicher (zukünftig) laden. Beispielsweise kann die maximale Ladeleistung 1,38 kW (=6A*230V) betragen, die insbesondere die geringstmögliche maximale Ladeleistung darstellt falls der Standard IEC 61851-1 verwendet wird. Eine positive maximale Ladeleistung (Pmax > 0) ermöglicht es einem angeschlossenen Fahrzeug unmittelbar nach dem Anschließen, vorzugsweise sofort, Ladeleistung von dem Ladepunkt zu beziehen. Das Fahrzeug kann ein positives Anschließen des Fahrzeugs an den Ladepunkt bzw. einen Beginn des Ladevorgangs
detektieren und dem Benutzer anzeigen.
In einer Ausführungsform der Erfindung wählt die Ladestation für einen belegten Ladepunkt, an den ein Fahrzeug zum Laden angeschlossen ist, aufgrund mindestens eines vom Fahrzeug an die Ladestation übertragenen Fahrzeug- Ladeparameters einen in der Ladestation gespeicherten vorläufigen Ladeplan als einen Ladeplan zum Laden des Fahrzeugs aus. Aus einer Vielzahl von
bereitgehaltenen vorläufigen Ladeplänen kann basierend auf einem oder mehrerer Fahrzeug-Ladeparameter, gegebenenfalls mit einer Priorisierung bestimmter Fahrzeug-Ladeparameter, ein geeigneter Ladeplan ausgewählt werden, der alle oder möglichst viele der Fahrzeug-Ladeparameter erfüllt.
In einer Ausführungsform der Erfindung übersteigt die Summe der in jeweils einem Ladeplan der Ladepunkte, insbesondere der, vorzugsweise aller, belegten und freien Ladepunkte, vorgesehenen maximalen Ladeleistungen (Pmax) die maximal verfügbare Aufnahmeleistung des Ladesystems nicht. Insbesondere werden die maximalen Ladeleistungen der einzelnen Ladepunkte in den
Ladeplänen ausreichend niedrig vorbelegt, dass die gesamte vom Ladesystem aufgenommene Ladeleistung, insbesondere der gesamten geladenen
Fahrzeugflotte, der vorgegebene Ladesystem-Grenzwert für die maximal verfügbare Aufnahmeleistung des Ladesystems nicht überschritten wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird bei der Berechnung der vorläufigen Ladepläne die maximale Ladeleistung ( Pmax), die in den vorläufigen Ladeplänen für belegte Ladepunkte, an denen ein Fahrzeug zum Laden angeschlossen ist, enthalten ist, reduziert. Die an einem belegten Ladepunkt übertragene maximale Ladeleistung kann durch eine Anpassung des Ladeplans durch die Ladestation am Ladepunkt vorgegeben oder durch Übermittlung des Ladeplans an das Fahrzeug von dem Fahrzeug selbst vorgenommen werden. Beispielsweise können die maximalen Ladeleistungen für einzelne belegte Ladepunkte oder die Summe der maximalen Ladeleistungen für die belegten Ladepunkte um einen
(standardisierten) Leistungsbetrag reduziert werden, der dem Betrag einer maximalen Ladeleistung für einen oder mehrere freie/n Ladepunkt/en entspricht. Insbesondere könnte die Lademanagementeinheit den Ladesystem-Grenzwert für die Aufnahmeleistung herabsetzen, vorzugsweise um eine Ladeleistungsreserve gegenüber der maximal verfügbaren Aufnahmeleistung zu schaffen. Falls der Standard IEC 61851-1 verwendet wird, könnte dieser Leistungsbetrag
beispielsweise 1,38 kW (=6A*230V) oder ein Vielfaches davon sein. Falls der Standard ISO 15118 verwendet wird, könnte dieser Leistungsbetrag auch
Abstufungen von, d.h. Werte kleiner als, 1,38 kW annehmen. Durch eine
(vorzeitige) Reduktion der maximalen Ladeleistungen für die belegten Ladepunkte wird ein Puffer bzw. eine Reserve an Ladeleistung des Ladesystems bis zur maximal verfügbaren Aufnahmeleistung geschaffen. Diese Reserve kann für die maximalen Ladeleistungen für freie Ladepunkte vorgehalten werden, die (sofort) benötigt werden, wenn ein Fahrzeug an einen freien Ladepunkt angeschlossen wird, um mit der maximalen Ladeleistung geladen zu werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird das Ladesystem durch die
Lademanagementeinheit wahlweise in einem Schieflast-Vermeidungsmodus oder in einem Schieflast-Reduktionsmodus betrieben, wobei die vorläufigen Ladepläne im Schieflast-Vermeidungsmodus derart berechnet werden, dass zumindest keine wesentliche Schieflast am Netzanschlusspunkt auftritt, und die vorläufigen
Ladepläne im Schieflast-Reduktionsmodus derart berechnet werden, dass die im vorläufigen Ladeplan für den freien Ladepunkt vorgesehene maximale
Ladeleistung (Pmax) größer Null ist, während die maximale zulässige Schieflast am Netzanschlusspunkt nicht überschritten wird. Durch ein Umschalten zwischen zwei verschiedenen Modi, kann das Lastenmanagement bedarfsgerecht entweder so betrieben werden, dass (sicher) keine Schieflast auftritt (Schieflast- Vermeidungsmodus), oder ein neu angeschlossenes Fahrzeug (zuverlässig) möglichst schnell, insbesondere sofort, geladen werden kann (Schieflast- Reduktionsmodus), während die Schieflast so gering wie möglich gehalten wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird bei der Berechnung der vorläufigen Ladepläne, insbesondere im Schieflast-Vermeidungsmodus, im vorläufigen
Ladeplan für den freien Ladepunkt, insbesondere für einen einphasigen
Ladepunkt, durch die Lademanagementeinheit eine maximale Ladeleistung (Pmax) von Null vorgesehen, falls das Anschließen eines Fahrzeugs an den freien
Ladepunkt zu einer durch die Lademanagementeinheit prognostizierten Schieflast am Netzanschlusspunkt führen würde, insbesondere zu einer prognostizierten Schieflast, die die vorgegebene maximal zulässige Schieflast übersteigt. Durch eine Reduktion der maximalen Ladeleistung auf Null kann verhindert werden, dass ein ungleichmäßig belasteter Ladepunkt, z. B. ein einphasiger Ladepunkt, der nur an einer oder zwei Phasen belastet wird, eine Schieflast am
Netzanschlusspunkt erzeugt. Insbesondere ein einphasiger Ladepunkt kann (vorzeitig) abgeschaltet bzw. für einen Ladevorgang blockiert werden, wenn ein Anschluss eines Fahrzeugs an diesen Ladepunkt zu einer Schieflast führen würde.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird bei der Berechnung der vorläufigen Ladepläne, insbesondere im Schieflast-Vermeidungsmodus, im vorläufigen
Ladeplan für einen dreiphasigen freien Ladepunkt durch die
Lademanagementeinheit eine maximale Ladeleistung (Pmax) für eine Phase reduziert, falls das Anschließen eines Fahrzeugs an diese Phase des freien
Ladepunkts zu einer durch die Lademanagementeinheit prognostizierten
Schieflast am Netzanschlusspunkt führen würde, insbesondere zu einer
prognostizierten Schieflast, die die vorgegebene maximal zulässige Schieflast übersteigt. Ein Reduzieren kann auch ein Setzen auf Null umfassen. Vorzugsweise wird die maximale Ladeleistung ( Pmax) für diese Phase um den Betrag der prognostizierten Schieflast reduziert. Eine stärker belastete Phase kann durch die Reduktion der maximalen Ladeleistung an die Belastung einer anderen Phase angeglichen werden, wodurch eine Schieflast am Netzanschlusspunkt abgesenkt oder verhindert werden kann.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Schütz-Schalter einer
Ladestation, insbesondere ein phasenselektiver Schütz-Schalter für eine der Phasen, geschaltet, um die Phase oder die Phasen eines freien Ladepunkts vom Netzanschlusspunkt zu trennen. Der Schütz-Schalter kann durch die Ladestation geschaltet werden. Indem eine Phase vom Netzanschlusspunkt getrennt wird, wird eine im Ladeplan vorgesehene maximale Ladeleistung gleich Null (Pmax= 0) gesetzt. Auf diese Weise kann eine Phase, die zu einer Schieflast beitragen würde, abgeschaltet werden, so dass die Schieflast am Netzanschlusspunkt sinkt oder verhindert wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird beim Anschließen eines Fahrzeugs an einen dreiphasigen freien Ladepunkt, dessen vorläufiger Ladeplan eine maximale Ladeleistung (Pmax) von Null vorsieht, insbesondere im Schieflast- Vermeidungsmodus, ein vom Fahrzeug an die Ladestation übertragener Fahrzeug- Ladeparameter, der ein dreiphasiges Laden des Fahrzeugs anzeigt, von der Ladestation an die Lademanagementeinheit übertragen und die
Lademanagementeinheit überträgt einen Ladeplan für diesen Ladepunkt an die Ladestation, der eine maximale Ladeleistung (Pmax) größer Null für die drei Phasen des Ladepunkts vorsieht. Beim (gleichmäßigen) dreiphasigen Laden werden die Phasen symmetrisch belastet, wodurch keine Schieflast entsteht. Folglich kann ein dreiphasiger freier Ladepunkt, dessen Ladeplan seine
Abschaltung (Pmax = 0) vorsieht, im Fall eines dreiphasig ladbaren Fahrzeugs angeschaltet werden (Pmax > 0). Vorzugsweise erfolgt die Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und der Ladestation über den (relativ schnellen)
Standard ISO 15118. Auf diese Weise kann der Ladevorgang für ein dreiphasig ladbares Fahrzeug ohne wesentliche Verzögerung beginnen. Insbesondere im Fall einer als P2P-Netzwerk ausgebildeten Lademanagementeinheit können
netzwerkbedingte Verzögerungen vermieden werden.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wählt beim Anschließen eines Fahrzeugs an einen dreiphasigen freien Ladepunkt, dessen vorläufiger Ladeplan eine maximale Ladeleistung (Pmax) von Null vorsieht, insbesondere im Schieflast-Vermeidungsmodus, die Ladestation aufgrund eines vom Fahrzeug an die Ladestation übertragenen Fahrzeug-Ladeparameters, der ein dreiphasiges Laden des Fahrzeugs anzeigt, einen vorläufigen Ladeplan aus einer Vielzahl von in der Ladestation gespeicherten vorläufigen Ladeplänen als einen Ladeplan aus, der eine maximale Ladeleistung (Pmax) größer Null für die drei Phasen des
Ladepunkts vorsieht. Indem ein geeigneter Ladeplan aus einer Vielzahl von in der Ladestation vorhandenen vorläufigen Ladeplänen verwendet wird, muss die Ladestation nicht auf eine Übertragung eines angepassten Ladeplans durch die Lademanagementeinheit warten. Dies ist insbesondere vorteilhaft für einen möglichst schnellen Ladebeginn, falls die Kommunikation zwischen der
Ladestation und der Lademanagementeinheit gestört ist. Dadurch wird eine Rückfalloption für die Lademanagementeinheit geschaffen.
In einer Ausführungsform der Erfindung berechnet die Lademanagementeinheit für einen Ladepunkt, dessen Ladestation zur digitalen Kommunikation mit einem Fahrzeug ausgebildet ist, insbesondere nach dem Standard ISO 15118, mindestens einen Ladeplan, der eine maximale Ladeleistung ( Pmax) von weniger als 1,38 kW vorsieht, vorzugsweise eine Vielzahl von Ladeplänen, die jeweils verschiedene Abstufungen von maximalen Ladeleistungen ( Pmax) von weniger als 1,38 kW vorsehen. Eine Ladestation kann zusätzlich zur Kommunikation nach dem Standard IEC 61851-1 zur Kommunikation nach dem Standard ISO 15118 ausgebildet sein. Gemäß IEC 61851-1 ist eine Vorgabe der Ladeleistung von der Ladestation an das Fahrzeug durch ein PWM-Signal durch die Ladeleitung (das Ladekabel) vorgesehen, wobei die minimale Ladeleistung 1,38 kW (=6A*230V) beträgt, die die einzige mögliche Abstufung der maximalen Ladeleistung für einen Ladepunkt vorgibt. Gemäß dem digitalen Kommunikationsprotokoll ISO 15118 sind auch kleinere Abstufungen der maximalen Ladeleistung für einen Ladepunkt umsetzbar. Die Verwendung der digitalen Kommunikation (anstelle der analogen Kommunikation) ermöglicht eine feinere Abstufung der in einem Ladeplan für einen freien Ladepunkt vorbelegten (positiven) maximalen Ladeleistung. Dadurch kann eine für einen freien Ladepunkt vorgehaltene Leistungsreserve verringert werden. Eine solche Abstufung könnte mithilfe von ISO 15118-Kostenstufen stimuliert, oder durch eine ISO 15118-PMaxSchedule-Nachricht von der Ladesäule vorgegeben werden. Insbesondere kann verhindert werden, dass der vorläufige Ladeplan eines freien Ladepunkts aufgrund der Verwendung des Protokolls IEC 61851-1 mit einer maximalen Ladeleistung gleich Null vorbelegt werden müsste. Die Aufgabe wird außerdem insbesondere gelöst durch ein Ladesystem zum Laden des elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs, insbesondere einer
Fahrzeugflotte aus Elektro- und/oder Hybridfahrzeugen, wobei das Ladesystem insbesondere durch ein erfindungsgemäßes Verfahren konfigurierbar ist, umfassend einen, insbesondere dreiphasigen, Netzanschlusspunkt, über den das Ladesystem an ein Stromnetz anschließbar ist, eine Vielzahl von ein- oder mehrphasigen Ladepunkten, die jeweils einer Ladestation zugeordnet sind, eine Lademanagementeinheit, die mit der Ladestation über eine
Kommunikationsverbindung verbunden ist, wobei die Lademanagementeinheit dazu ausgebildet ist, für einen Ladepunkt je mindestens einen vorläufigen
Ladeplan zumindest basierend auf mindestens einem vorgegebenen Ladesystem- Grenzwert des Ladesystems und mindestens einem vorläufigen Fahrzeug- Ladeparameter eines Fahrzeugs zu berechnen und an die Ladestation zu übertragen, wobei mindestens einer der Ladepunkte ein freier Ladepunkt ist, an den ein Fahrzeug, insbesondere zukünftig, zum Laden anschließbar ist.
Das erfindungsgemäße Ladesystem hat ähnliche Vorteile, wie sie bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben wurden. Insbesondere weist das Ladesystem einige oder alle vorrichtungstechnischen Merkmale auf, die im Zusammenhang mit dem Verfahren zur Konfiguration eines Ladesystems beschrieben wurden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Ladesystems.
In der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung werden für gleiche und gleich wirkende Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet.
Die Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Ladesystem 100 zum Laden von elektrischen Energiespeichern von Fahrzeugen 1, die Elektro- und/oder
Hybridfahrzeuge sind. Das Ladesystem 100 ist über einen dreiphasigen
Netzanschlusspunkt 40 mit einem Stromnetz 2 verbunden, das Elektrizität in Form von Dreiphasen-Wechselstrom bereitstellt. Das Ladesystem 100 umfasst eine Lademanagementeinheit 30, die über Kommunikationsverbindungen 31 mit Ladestationen 20 kommunikativ verbunden ist, die beispielsweise als Ladesäulen in einem Parkhaus angeordnet sein können. Die Kommunikationsverbindung 31 kann drahtlos oder als eine Kabelverbindung ausgebildet sein. Es sind insgesamt vier Ladepunkte 10a, 10b vorgesehen, wobei jeder Ladepunkt 10a, 10b einer Ladestation 20 zugeordnet ist. Einer Ladestation 20 könnten aber auch mehrere Ladepunkte 10a, 10b zugeordnet sein. Ladepunkte 10a, 10b sind entweder einphasig mit einer ersten Phase 11 oder dreiphasig mit einer ersten, zweiten und dritten Phase 11, 12, bzw. 13 ausgebildet. In Figur 1 sind von den insgesamt vier Ladepunkten 10a, 10b zwei belegte Ladepunkte 10a, an denen jeweils ein
Fahrzeug 1 zum Laden angeschlossen ist, und zwei freie Ladepunkte 10b, an denen kein Fahrzeug zum Laden angeschlossen ist, dargestellt. Ein Fahrzeug 1 ist an keinen Ladepunkt 10a, 10b angeschlossen. Angeschlossene Fahrzeuge 1 können über Kommunikationsverbindungen 21 mit den Ladestationen 20 kommunizieren. Für die Kommunikation über die Kommunikationsverbindung 31 ist vorzugsweise das Protokoll OCPP 1.6 oder 2.0 (Open Charge Point Protocol) vorgesehen, während für die Kommunikation über die Kommunikationsverbindung 21 ein Protokoll gemäß den Standards IEC 61851-1 und/oder ISO 15118 vorgesehen ist. Über die Kommunikationsverbindung 31 können zum Beispiel berechnete Ladepläne von der Lademanagementeinheit 30 an eine Ladestation 20 übertragen werden, wo sie in einer Speichereinheit gespeichert werden können. Über die Kommunikationsverbindung 21 kann ein Ladeplan von einer Ladestation 20 an ein Fahrzeug 1 und/oder umgekehrt Fahrzeug-Ladeparameter von einem Fahrzeug 1 an die Ladestation 20 übertragen werden. Insofern stellt die
Ladestation auch eine Kommunikation zwischen dem Fahrzeug 1 und der
Lademanagementeinheit 30 her, die hier als zentraler Back-End-Server
ausgebildet ist und insbesondere eine Recheneinheit, wie einen Prozessor, umfasst. Alternativ zu einem zentralen Back-End-Server könnte auch ein dezentrales P2P-Netzwerk mit kommunizierenden Ladesäulen vorgesehen sein.
Wenn Fahrzeuge 1 an einen einphasigen Ladepunkt 10a, 10b angeschlossen sind oder zukünftig angeschlossen werden, kann an dem Netzanschlusspunkt 40 eine Schieflast auftreten. Ebenso kann bei einer ungleichmäßigen Belastung eines dreiphasigen Ladepunkts 10a, 10b eine Schieflast auftreten, beispielsweise wenn nur eine der ersten, zweiten oder dritten Phasen 11, 12 bzw. 13 zum Laden des Fahrzeugs benutzt wird. Typischerweise ist eine maximal zulässige Schieflast, beispielsweise von einem Betreiber des Stromnetzes 2, vorgegeben, die von dem Ladesystem 100 eingehalten werden muss. Außerdem kann eine maximal verfügbare Aufnahmeleistung oder maximal verfügbare Aufnahmeenergie vorgegeben sein, die das Ladesystem 100 dem Stromnetz 2 entnehmen darf. Solche Ladesystem-Grenzwerte für die Schieflast, die Aufnahmeleistung und/oder die Aufnahmeenergie müssen von dem Ladesystem 100 unter möglichst allen möglichen Konfigurationen des Ladesystems 100 eingehalten werden.
Insbesondere wenn ein neu ankommendes Fahrzeug 1 an einen freien Ladepunkt 10b angeschlossen wird, kann sich in Abhängigkeit des durchgeführten
Ladevorgangs für das Fahrzeug 1 die Last am Netzanschlusspunkt 40 ändern, so dass ein Ladesystem-Grenzwert für eine Schieflast, eine Aufnahmelast und/oder eine Aufnahmeenergie überschritten werden könnte.
Die Lademanagementeinheit 30 berechnet vorzugsweise eine Vielzahl von vorläufigen Ladeplänen für jeden Ladepunkt 10a, 10b, basierend auf
verschiedenen vorläufigen Fahrzeug-Ladeparametern und Ladesystem- Grenzwerten. Vorläufige Fahrzeug-Ladeparameter können in der
Lademanagementeinheit 30 hinterlegt sein, insbesondere in einer Datenbank.
Auch von an belegten Ladepunkten 10a angeschlossenen Fahrzeugen 1
übermittelte Fahrzeug-Ladeparameter können in die Berechnung von vorläufigen Ladeplänen mit einfließen. Basierend auf an die Ladestationen 20 übermittelten Fahrzeug-Ladeparametern wählen die Ladestationen 20 einen für den
Ladevorgang des Fahrzeugs 1 umzusetzenden Ladeplan aus der Vielzahl der vorläufigen Ladepläne aus, der die Erfüllung möglichst vieler der Fahrzeug- Ladeparameter erlaubt.
Erfindungsgemäß werden Ladepläne nicht nur für die belegten Ladepunkte 10a, sondern auch für die freien Ladepunkte 10b berechnet. Für ein Fahrzeug, das mit einem freien Ladepunkt 10b verbunden wird, optional nach einem
Authentifizierungsschritt, sind auf diese Weise bereits Ladepläne in der
Ladestation 20 vorhanden, sodass nach Auswahl eines geeigneten Ladeplans möglichst schnell mit dem Ladevorgang begonnen werden kann. Da die Ladepläne auch für die freien Ladepunkte 10b unter Berücksichtigung von vorläufigen Fahrzeug-Ladeparametern einerseits und Ladesystem-Grenzwerten andererseits berechnet wurden, kann ohne Verzögerung, insbesondere sofort, mit dem Laden des neu angeschlossenen Fahrzeugs 1 begonnen werden. Die berechneten Ladepläne sind so ausgelegt, dass auch bei einem Anschluss eines weiteren Fahrzeugs die erforderlichen Grenzwerte immer noch bzw. von Anfang an eingehalten werden. Vorzugsweise wird die maximale Ladeleistung Pmax eines Ladeplans eines freien Ladepunkts 10b mit Pmax > 0 vorbelegt. Der Benutzer des neu angeschlossenen Fahrzeugs kann, beispielsweise über eine
Anzeigevorrichtung im Fahrzeug 1 oder an der Ladestation 20, eine schnelle, bzw. sofortige, positive Rückmeldung zum erfolgreichen Anschließen seines Fahrzeugs
I bzw. zum Beginn des Ladevorgangs erhalten.
Um möglichst optimale Ladepläne zu berechnen, kann die
Lademanagementeinheit 30 die Ladepläne der belegten Ladepunkten 10a unter Berücksichtigung der freien Ladepunkte 10b berechnen oder anpassen.
Insbesondere können die maximalen Ladeleistungen für belegte Ladepunkte 10a reduziert werden, um einen ausreichend großen Ladeleistungspuffer für einen freien Ladepunkt 10b zu schaffen bzw. zu reservieren. Dadurch wird
gewährleistet, dass ein neues Fahrzeug 1 angeschlossen und geladen werden kann, ohne die maximal verfügbare Aufnahmeleistung des Ladesystems 100 zu überschreiten. Zur Vermeidung oder Reduktion einer Schieflast kann ein Ladeplan eines einphasigen freien Ladepunkts 10b abgeschaltet, d.h. mit einer maximalen Ladeleistung Pmax=0 vorbelegt werden. Beispielsweise könnte, falls ein erstes Fahrzeug 1 an der ersten Phase 11 eines belegten Ladepunktes 10a lädt und ein zweites Fahrzeug 1 an einem freien Ladepunkt 10b ebenfalls an die erste Phase
I I angesteckt wird, ein Ladeplan für die übrigen Ladepunkte 10a und/oder 10b die erste Phase 11 mit Pmax=0 belegen. Alternativ oder zusätzlich können mittels eines Schütz-Schalters einzelne Phasen 11, 12, 13 eines dreiphasigen Ladepunkts 10b abgeschaltet, d.h. vom Netzanschlusspunkt 40 getrennt werden. Außerdem können dreiphasige Ladepunkte 10a, 10b, die nur einphasig vorbelegt sind, zur Reduktion einer Schieflast dreiphasig vorbelegt werden, insbesondere wenn keine Schütz-Schalter zur Abschaltung aller oder einzelner Phasen 11, 12, 13 vorhanden sind. Bei Verwendung des digitalen Protokolls nach ISO 15118 kann eine feinere Abstufung der maximalen Ladeleistungen Pmax > 0 erreicht werden, wodurch die erhaltene Ladeleistungsreserve reduziert werden kann. Insbesondere kann die Lademanagementeinheit 30 einen Ladepunkt 10a, 10b mit ISO 15118-Pmax < 6A*230V (= 1,38 kV) vorbelegen, wenn dieser Ladepunkt 10a, 10b aufgrund der gesamten Aufnahmeleistung des Ladesystems 100 sonst, d.h. bei Verwendung des Standards IEC 61851-1, mit Pmax=0 belegt worden wäre. Ein Ladeplan für einen freien Ladepunkt 10b kann vorsehen, dass die maximale Ladeleistung für ein relativ kurzes Zeitintervall Pmax > 0 vorsieht, z. B. für einige Sekunden, damit der Benutzer eine positive Rückmeldung für den Beginn des Ladevorgangs erhält. Später kann ein Ladeplan für den nun belegten Ladepunkt 10a Pmax = 0 betragen. Bezugszeichenliste:
1 Fahrzeug
2 Stromnetz
10a belegter Ladepunkt
10b freier Ladepunkt
11 erste Phase
12 zweite Phase
13 dritte Phase
20 Ladestation
21 Kommunikationsverbindung
30 Lademanagementeinheit
31 Kommunikationsverbindung
40 Netzanschlusspunkt
100 Ladesystem

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Konfiguration eines Ladesystems (100) zum Laden des
elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs (1), insbesondere einer Fahrzeugflotte aus Elektro- und/oder Hybridfahrzeugen, umfassend folgende Schritte:
- Berechnen je mindestens eines vorläufigen Ladeplans für eine Vielzahl von ein- oder mehrphasigen Ladepunkten (10a, 10b) durch eine
Lademanagementeinheit (30) des Ladesystems (100), wobei das
Ladesystem (100) über einen, insbesondere dreiphasigen,
Netzanschlusspunkt (40) an ein Stromnetz (2) anschließbar ist,
- Übertragen des vorläufigen Ladeplans an eine Ladestation (20), der der jeweilige Ladepunkt (10a bzw. 10b) zugeordnet ist, über eine
Kommunikationsverbindung (31) zwischen der Lademanagementeinheit (30) und der Ladestation (20),
wobei ein vorläufiger Ladeplan zumindest basierend auf mindestens einem vorgegebenen Ladesystem-Grenzwert des Ladesystems (100) und mindestens einem vorläufigen Fahrzeug-Ladeparameter eines Fahrzeugs (1) berechnet wird,
wobei mindestens einer der Ladepunkte (10a, 10b) ein freier Ladepunkt (10b) ist, an den ein Fahrzeug (1), insbesondere zukünftig, zum Laden anschließbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Ladesystem-Grenzwert eine maximale zulässige Schieflast, eine maximale verfügbare
Aufnahmeleistung und/oder eine maximale verfügbare Aufnahmeenergie des Ladesystems (100) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der vorläufige Ladeplan für den freien
Ladepunkt (10b) eine maximale Ladeleistung (Pmax) größer Null vorsieht.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (20) für einen belegten Ladepunkt (10a), an den ein Fahrzeug (1) zum Laden angeschlossen ist, aufgrund mindestens eines vom Fahrzeug (1) an die Ladestation (20) übertragenen Fahrzeug-Ladeparameters einen in der Ladestation (20) gespeicherten vorläufigen Ladeplan als einen Ladeplan zum Laden des Fahrzeugs (1) auswählt.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der in jeweils einem Ladeplan der Ladepunkte (10a, 10b), insbesondere der, vorzugsweise aller, belegten und freien Ladepunkte (10a, 10b), vorgesehenen maximalen Ladeleistungen (Pmax) die maximal verfügbare Aufnahmeleistung des Ladesystems (100) nicht übersteigt.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass bei der Berechnung der vorläufigen Ladepläne die maximale Ladeleistung ( Pmax), die in den vorläufigen Ladeplänen für belegte Ladepunkte (10a), an denen ein Fahrzeug (1) zum Laden
angeschlossen ist, enthalten ist, reduziert wird.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Ladesystem (100) durch die
Lademanagementeinheit (30) wahlweise in einem Schieflast- Vermeidungsmodus oder in einem Schieflast-Reduktionsmodus betrieben wird, wobei die vorläufigen Ladepläne im Schieflast-Vermeidungsmodus derart berechnet werden, dass zumindest keine wesentliche Schieflast am Netzanschlusspunkt (40) auftritt, und die vorläufigen Ladepläne im Schieflast- Reduktionsmodus derart berechnet werden, dass die im vorläufigen Ladeplan für den freien Ladepunkt (10b) vorgesehene maximale Ladeleistung (Pmax) größer Null ist, während die maximale zulässige Schieflast am
Netzanschlusspunkt (40) nicht überschritten wird.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass bei der Berechnung der vorläufigen Ladepläne, insbesondere im Schieflast-Vermeidungsmodus, im vorläufigen Ladeplan für den freien Ladepunkt (10b), insbesondere für einen einphasigen Ladepunkt, durch die Lademanagementeinheit (30) eine maximale Ladeleistung ( Pmax) von Null vorgesehen wird, falls das Anschließen eines Fahrzeugs (1) an den freien Ladepunkt (10b) zu einer durch die Lademanagementeinheit (30) prognostizierten Schieflast am Netzanschlusspunkt (40) führen würde, insbesondere zu einer prognostizierten Schieflast, die die vorgegebene maximal zulässige Schieflast übersteigt.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass bei der Berechnung der vorläufigen Ladepläne, insbesondere im Schieflast-Vermeidungsmodus, im vorläufigen Ladeplan für einen dreiphasigen freien Ladepunkt (10b) durch die Lademanagementeinheit (30) eine maximale Ladeleistung (Pmax) für eine Phase (11, 12, 13) reduziert wird, falls das Anschließen eines Fahrzeugs (1) an diese Phase (11, 12, 13) des freien Ladepunkts (10b) zu einer durch die Lademanagementeinheit (30) prognostizierten Schieflast am Netzanschlusspunkt (40) führen würde, insbesondere zu einer prognostizierten Schieflast, die die vorgegebene maximal zulässige Schieflast übersteigt.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, insbesondere nach
Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Schütz-Schalter einer Ladestation (20), insbesondere ein phasenselektiver Schütz-Schalter für eine der Phasen (11, 12, 13), geschaltet wird, um die Phase (11) oder die Phasen (11, 12, 13) eines freien Ladepunkts (10b) vom Netzanschlusspunkt (40) zu trennen.
11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass beim Anschließen eines Fahrzeugs (1) an einen dreiphasigen freien Ladepunkt (10b), dessen vorläufiger Ladeplan eine maximale Ladeleistung (Pmax) von Null vorsieht, insbesondere im Schieflast- Vermeidungsmodus, ein vom Fahrzeug (1) an die Ladestation (20)
übertragener Fahrzeug-Ladeparameter, der ein dreiphasiges Laden des Fahrzeugs (1) anzeigt, von der Ladestation (20) an die
Lademanagementeinheit (30) übertragen wird und die
Lademanagementeinheit (30) einen Ladeplan für diesen Ladepunkt an die Ladestation (20) überträgt, der eine maximale Ladeleistung (Pmax) größer Null für die drei Phasen (11, 12, 13) des Ladepunkts vorsieht.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass beim Anschließen eines Fahrzeugs (1) an einen dreiphasigen freien Ladepunkt (10b), dessen vorläufiger Ladeplan eine maximale Ladeleistung (Pmax) von Null vorsieht, insbesondere im Schieflast- Vermeidungsmodus, die Ladestation (20) aufgrund eines vom Fahrzeug (1) an die Ladestation (20) übertragenen Fahrzeug-Ladeparameters, der ein dreiphasiges Laden des Fahrzeugs (1) anzeigt, einen vorläufigen Ladeplan aus einer Vielzahl von in der Ladestation (20) gespeicherten vorläufigen Ladeplänen als einen Ladeplan auswählt, der eine maximale Ladeleistung ( Pmax) größer Null für die drei Phasen (11, 12, 13) des Ladepunkts vorsieht.
13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet dass die Lademanagementeinheit (30) für einen Ladepunkt, dessen Ladestation (20) zur digitalen Kommunikation mit einem Fahrzeug (1) ausgebildet ist, insbesondere nach dem Standard ISO 15118, mindestens einen Ladeplan, der eine maximale Ladeleistung ( Pmax) von weniger als 1,38 kW vorsieht, vorzugsweise eine Vielzahl von Ladeplänen, die jeweils verschiedene Abstufungen von maximalen Ladeleistungen (Pmax) von weniger als 1,38 kW vorsehen, berechnet.
14. Ladesystem (100) zum Laden des elektrischen Energiespeichers eines
Fahrzeugs (1), insbesondere einer Fahrzeugflotte aus Elektro- und/oder Hybridfahrzeugen, wobei das Ladesystem (100) insbesondere durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 konfigurierbar ist, umfassend :
- einen, insbesondere dreiphasigen, Netzanschlusspunkt (40), über den das Ladesystem (100) an ein Stromnetz (2) anschließbar ist,
- eine Vielzahl von ein- oder mehrphasigen Ladepunkten (10a, 10b), die jeweils einer Ladestation (20) zugeordnet sind,
- eine Lademanagementeinheit (30), die mit der Ladestation (20) über eine Kommunikationsverbindung (31) verbunden ist,
wobei die Lademanagementeinheit (30) dazu ausgebildet ist, für einen Ladepunkt (10a, 10b) je mindestens einen vorläufigen Ladeplan zumindest basierend auf mindestens einem vorgegebenen Ladesystem- Grenzwert des Ladesystems (100) und mindestens einem vorläufigen Fahrzeug-Ladeparameter eines Fahrzeugs (1) zu berechnen und an die Ladestation (20) zu übertragen,
wobei mindestens einer der Ladepunkte (10a, 10b) ein freier Ladepunkt (10b) ist, an den ein Fahrzeug (1), insbesondere zukünftig, zum Laden anschließbar ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114447961A (zh) * 2021-12-27 2022-05-06 广州市奔流电力科技有限公司 一种考虑单相交流桩和三相直流桩充电功率分配的控制方法和系统

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020104992A1 (de) 2020-02-26 2021-08-26 Martin Hänsel Lastmanagement
DE102020117651A1 (de) 2020-07-03 2022-01-05 Sma Solar Technology Ag Phasenlastausgleich in einem elektrischen Netz mit einem Netzanschlusspunkt, der elektrisch mit einer Vielzahl von mehrphasigen Ladezugängen für Elektrofahrzeuge gekoppelt ist
DE102020125540A1 (de) 2020-09-30 2022-03-31 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Ladeeinrichtung zum Zuführen von elektrischer Energie an angeschlossene Elektrofahrzeuge
DE102021100047A1 (de) 2021-01-05 2022-07-07 innogy eMobility Solutions GmbH Lastmanagementtechnik für Ladestationen für Elektrofahrzeuge
EP4098481A1 (de) * 2021-06-02 2022-12-07 Digital Elektronik GmbH Verfahren und vorrichtung zum lastmanagement beim laden von elektrischen fahrzeugen oder bei der rückspeisung von strom aus elektrischen fahrzeugen zurück in das stromnetz bei einem system umfassend zumindest zwei ladestationen
CN113541164B (zh) * 2021-06-25 2022-11-29 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法及系统
DE102021116469A1 (de) * 2021-06-25 2022-12-29 KEBA Energy Automation GmbH Verfahren zum betreiben eines systems mit einer mehrzahl von ladestationen und system
DE102021209897A1 (de) 2021-09-08 2023-03-09 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Ladesystem-Infrastruktur für ein lokales Energiesystem mit einer oder mehrerer Ladeeinrichtungen zum Aufladen eines oder mehrerer Elektrofahrzeuge
CN114194062B (zh) * 2021-12-10 2023-12-26 北京世纪云安新能源有限公司 充电桩充电保护方法、装置、计算机设备和存储介质
JP2023108601A (ja) * 2022-01-25 2023-08-04 トランスポーテーション アイピー ホールディングス，エルエルシー 車両システムの充電のためのシステムおよび方法
GB2621139A (en) * 2022-08-02 2024-02-07 3Ti Energy Hubs Ltd A controller

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009036816A1 (de) * 2009-08-10 2011-02-17 Rwe Ag Steuerung von Ladestationen
WO2012128626A2 (en) * 2011-03-22 2012-09-27 Abb B.V. System for charging the battery of at least one electric vehicle, charger and method
DE102011007688A1 (de) * 2011-04-19 2012-10-25 Elektro-Bauelemente Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Bereitstellung elektrischer Energie
WO2013023695A1 (de) * 2011-08-17 2013-02-21 Siemens Aktiengesellschaft Ladestation
WO2013111127A1 (en) * 2012-01-26 2013-08-01 Better Place GmbH Charge spot device for charging electric vehicles
DE102013008716A1 (de) * 2013-05-23 2014-11-27 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Fahrzeug mit einem elektrischen Antrieb sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Fahrzeugs
US9168839B2 (en) * 2012-07-20 2015-10-27 Schneider Electric Industries Sas Electric power distribution method and device
US20160200208A1 (en) * 2013-09-05 2016-07-14 Robert Bosch Gmbh System for charging an electric vehicle, electric vehicle and method
DE102015225980A1 (de) * 2015-12-18 2017-06-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und System zum Laden von Fahrzeugen an Ladestationen
EP3184352A1 (de) * 2015-12-22 2017-06-28 Zaptec IP AS System und verfahren zur dynamischen phasenlastverteilung beim laden elektrischer fahrzeuge

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7612466B2 (en) * 2008-01-28 2009-11-03 VPT Energy Systems System and method for coordinated control and utilization of local storage and generation, with a power grid
FR2971897B1 (fr) * 2011-02-18 2013-02-22 Commissariat Energie Atomique Dispositif d'equilibrage de charge sur un reseau polyphase
JP2015060570A (ja) * 2013-09-20 2015-03-30 株式会社東芝 運行計画作成装置及び運行計画作成方法
ES2639182T3 (es) * 2013-12-19 2017-10-25 Elektro-Bauelemente Gmbh Procedimiento para cargar un vehículo que se puede hacer funcionar con electricidad
DE102015114002B4 (de) * 2015-08-24 2024-05-02 Deutsche Post Ag Zentrale Ladesteuerung für eine Mehrzahl Elektrofahrzeuge

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009036816A1 (de) * 2009-08-10 2011-02-17 Rwe Ag Steuerung von Ladestationen
WO2012128626A2 (en) * 2011-03-22 2012-09-27 Abb B.V. System for charging the battery of at least one electric vehicle, charger and method
DE102011007688A1 (de) * 2011-04-19 2012-10-25 Elektro-Bauelemente Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Bereitstellung elektrischer Energie
WO2013023695A1 (de) * 2011-08-17 2013-02-21 Siemens Aktiengesellschaft Ladestation
WO2013111127A1 (en) * 2012-01-26 2013-08-01 Better Place GmbH Charge spot device for charging electric vehicles
US9168839B2 (en) * 2012-07-20 2015-10-27 Schneider Electric Industries Sas Electric power distribution method and device
DE102013008716A1 (de) * 2013-05-23 2014-11-27 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Fahrzeug mit einem elektrischen Antrieb sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Fahrzeugs
US20160200208A1 (en) * 2013-09-05 2016-07-14 Robert Bosch Gmbh System for charging an electric vehicle, electric vehicle and method
DE102015225980A1 (de) * 2015-12-18 2017-06-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und System zum Laden von Fahrzeugen an Ladestationen
EP3184352A1 (de) * 2015-12-22 2017-06-28 Zaptec IP AS System und verfahren zur dynamischen phasenlastverteilung beim laden elektrischer fahrzeuge

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114447961A (zh) * 2021-12-27 2022-05-06 广州市奔流电力科技有限公司 一种考虑单相交流桩和三相直流桩充电功率分配的控制方法和系统

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Publication number Publication date
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