WO2022268486A1 - Verfahren zur leistungskompensation in einem elektrischen ladesystem - Google Patents

Verfahren zur leistungskompensation in einem elektrischen ladesystem Download PDF

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WO2022268486A1
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distributor
charging system
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Sebastian EWERT
Max Gerstadt
Michael B. WAGNER
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Mahle International GmbH
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    • B60L2240/80—Time limits

Definitions

  • the present invention relates to a method for power compensation in an electrical charging system for electrically charging motor vehicles.
  • the invention further relates to such a charging system.
  • the motor vehicle In the case of at least partially electrically driven motor vehicles, regular charging of an electrical energy store in the motor vehicle is necessary.
  • the motor vehicle is usually connected to a charging connection that charges the motor vehicle.
  • the present invention is concerned with the task of specifying improved or at least different embodiments for a method for power compensation in an electric charging system for charging motor vehicles and for such a charging system, which are characterized in particular by a simplified structure and/or improved accuracy.
  • the present invention is based on the general idea of a charging system for charging motor vehicles with at least two Provide charging connections, wherein the respective charging connection is electrically supplied by a distributor, and wherein the respective charging connection is connected to the distributor by means of an associated electrical line.
  • the electrical power fed in at an input of the respective line for charging a motor vehicle connected to the associated charging connection is also determined.
  • Components, such as measuring devices for determining the power can therefore be omitted at the respective charging connection.
  • the invention also provides that the length of at least one of the lines is determined and the length of the power loss occurring during charging is determined on the line. The power loss is then taken into account to compensate for the power arriving at the motor vehicle. This means that the charging system is still easy to implement and can be operated in a simplified manner, with the charging system being calibratable at the same time.
  • the charging system therefore has the distributor and at least two charging connections.
  • An associated electrical line is also provided for the respective charging connection, which connects the charging connection to the distributor.
  • one end of the line also referred to below as the input
  • the distributor is connected to the distributor and the other end, also referred to below as the output, is connected to the associated charging connection.
  • the determination, in particular measurement, of the power fed in at the respective input when electrically charging a motor vehicle connected to the associated charging connection takes place.
  • a An electrical signal that suddenly rises to an initial amplitude also referred to below as a jump signal, is fed in and thus applied.
  • the hopping signal is reflected at the output of the line, with the reflected hopping signal reaching the input.
  • the duration between the start time and the arrival of the reflected jump signal is determined in order to determine the length of the line from the duration.
  • the power loss occurring during operation when charging a motor vehicle at the associated charging connection is then determined from the length of the line and taken into account when determining the power delivered at the output.
  • the respective charging connection it is possible to arrange the respective charging connection at any desired distance from the distributor. It is conceivable to arrange the charging connections at different distances from the distributor.
  • the lines can therefore have different lengths.
  • the lines can each have lengths of several 10 meters.
  • the distributor is in particular a charging station which supplies the associated charging connections and thus motor vehicles connected to them with electricity.
  • the nature of the respective line is advantageously known or is determined beforehand.
  • a specific resistance and/or a cross section and/or an impedance of the respective line are known or are determined beforehand.
  • the jump signal is advantageously fed to the line at a resistor arrangement located at or in front of the input.
  • This resistor arrangement is also referred to below as a feed resistor arrangement.
  • the resistance value of the feed-in resistor arrangement preferably corresponds essentially to the impedance of the connected conductor.
  • the jump signal is thus generated in a simplified and defined manner.
  • the amplitude of the reflected jump signal thus essentially corresponds to twice the initial amplitude. As a result, the arrival of the reflected jump signal can be detected easily, reliably, and accurately. Consequently, the length of the conductor is determined more easily and precisely.
  • substantially is also to be understood, for example, as a deviation of up to 15%, in particular up to 10%.
  • “Essentially” particularly preferably means a deviation of less than 1%. This simplifies the detection of the reflected step signal at the input.
  • the resistance of the feed resistor arrangement can be 59.9 ohms when the impedance of the connected conductor is 60 ohms.
  • the injection resistor arrangement can consist of a single resistor.
  • the feed resistor arrangement preferably consists of at least two, preferably two, individual resistors arranged in series. In this case, one of the resistors has a lower resistance value than the at least one other resistor.
  • the resistor with the lower resistance value is also referred to below as the measuring resistor.
  • the arrival of the reflected jump signal, in particular the amplitude of the jump signal, is preferably determined via the measuring resistor.
  • the measuring resistor allows a simple, reliable and accurate detection of the signals at the input.
  • the resistance value of the measuring resistor is 10 ohms, for example.
  • a resistor arrangement is provided at the output or in the area of the output of at least one conductor.
  • This resistor arrangement is considerably greater than that of the impedance of the associated conductor.
  • This resistor arrangement is also referred to below as a reflection resistor arrangement.
  • the resistance value of the reflection-resistance arrangement leads to a defined reflection of the jump signal at or in the area of the output. As a result, the length of the line can be easily, reliably, and accurately determined.
  • "considerably greater” preferably means a resistance value of the reflection resistor arrangement which corresponds to at least twice the impedance of the connected conductor, preferably at least five times the impedance of the connected conductor, particularly preferably ten times the impedance of the connected conductor .
  • the resistance value of the reflection-resistance arrangement is, for example, 940 ohms when the impedance of the connected conductor is 60 ohms.
  • the reflection resistor arrangement can be spaced apart from the associated charging connection and can be arranged in the vicinity of the charging connection and thus in the area of the output.
  • the reflection-resistance arrangement is preferably arranged at the output. In this case, it is advantageous to arrange the reflection-resistance arrangement in the associated charging connection. Thus, a more accurate power compensation takes place.
  • the reflection resistor arrangement can have two or more resistors.
  • the reflection resistor arrangement preferably has a single resistor. This leads to a more precise definition of the reflection and thus to a more accurate power compensation.
  • the sum of the feed resistor arrangement and reflection resistor arrangement is preferably essentially 1000 ohms.
  • the method according to the invention can be used for all conductive metals and/or alloys. Especially with high charging currents when charging with direct current and the resulting cable cross-sections, it is conceivable to use aluminum cables. This leads in particular to reduced costs.
  • At least one of the lines preferably the respective line, advantageously has copper, and is in particular a copper line. This enables a simple and cost-effective implementation of the charging system with reduced power losses at the same time.
  • the duration and thus the associated length are determined when the line is disconnected from the associated charging connection. This leads to an improved and/or defined reflection of the jump signal at the output.
  • the duration can be determined more precisely and consequently the length can be precisely determined. This therefore results in an improved determination of the power loss.
  • Embodiments are preferred in which the electrical resistance, ie the ohmic resistance or the impedance, of the line is determined from the length of at least one of the lines determined by means of the duration.
  • the specific resistance of the line which has already been determined or is known, and a cross-section of the line are used.
  • the power loss is then determined during charging and thus the flow of an electrical current through the line for charging a motor vehicle using the resistance of the electrical line.
  • the quadratic relationship between the power loss and the electric current across the resistor can be assumed for this purpose.
  • the arrival of the reflected jump signal at the input is preferably detected in that the amplitude of the signal present at the input increases abruptly, starting from the initial amplitude, in particular substantially to twice the initial amplitude. This means that the jump signal is monitored at the input and, if there is a sudden increase, the arrival of the reflected jump signal is concluded.
  • the jump signal can be an electrical signal of any type.
  • the jump signal is preferably a jump voltage which rises abruptly to the initial amplitude and which is applied to the input to determine the duration. This leads to a simple, energy-efficient and reliable determination of the duration and thus the length and consequently the power loss.
  • the speed of propagation of electrical waves in the line is advantageously included.
  • the propagation speed can be previously determined or stored. Since the propagation speed is typically several cm per ns (nanosecond), a very precise determination of the length of the line is thus made.
  • the power compensation is advantageously implemented in such a way that the electrical power arriving at the motor vehicle is assumed to be the power fed in at the input of the line minus the power loss.
  • the power compensation is advantageously used for billing purposes in order to determine the power output at the respective motor vehicle as precisely as possible despite the measurement of the electrical power fed in at the input that has taken place in the distributor.
  • the charging system comprises the distributor and the at least two charging connections, which are each connected to the charging connection by means of an associated line.
  • a power measuring device is preferably provided in the distributor, which during operation determines the electrical power fed in at the respective input. That
  • the charging system in particular the distributor, also has a control device which is designed in such a way that it carries out a corresponding power compensation for at least one of the lines.
  • the control device advantageously has a timer, which it starts when the step signal is applied and stops when the reflected step signal arrives at the input.
  • control device can have another electrical time measuring device, which can determine the time between two applied edges.
  • another electrical time measuring device can determine the time between two applied edges.
  • An example of this is a digital time module or a so-called "time-to-digital converter".
  • the respective charging connection is advantageously part of a charging point of the charging system.
  • the charging system therefore advantageously has at least one charging point with at least one charging connection.
  • the charging system preferably has two or more charging points, each with at least one charging connection, with the respective charging connection being connected to the distributor via an associated line.
  • Fig. 1 is a greatly simplified, circuit diagram-like representation of a
  • Fig. 2 shows a diagram for determining a length of a line of the
  • Fig. 3 is a greatly simplified, circuit diagram-like detailed representation of
  • FIG. 4 shows the illustration from FIG. 3 in another exemplary embodiment.
  • the charging system 1 has at least two charging connections 8 for this purpose.
  • a motor vehicle 2 can be connected to the respective charging connection 8 and thus charged.
  • the charging system 1 also includes a distributor 4 which centrally supplies the charging connections 8 with electricity.
  • the distributor 4 is therefore in particular a charging station 4.
  • the charging system 1 therefore has at least one charging point 3 .
  • the respective charging point 3 has a single charging connection 8 purely by way of example.
  • the respective charging connection 8 is electrically connected to the distributor 4 by means of an associated electrical line 5 .
  • the distributor 4 is expediently electrically connected to a mains connection (not shown).
  • the respective line 5 is connected at one end 6, hereinafter also referred to as input 6, to the distributor 4 and at the other end 7, hereinafter also referred to as output 7, to the associated charging connection 8 and thus connects the associated charging connection 8 to the distributor 4.
  • the respective line 5 typically has lengths of several 10 m. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, two charging connections 8 can be seen purely by way of example.
  • the charging system 1 usually has three or more charging connections 8 which are each connected to the distributor 4 via an associated line 5 .
  • the respective line 5 runs from the distributor 4 to the associated charging connection 8, to which a motor vehicle 2 is connected for charging.
  • a charging cable 9 indicated by a broken line in FIG. 1 is connected to the charging connection 8 and to the motor vehicle 2 for this purpose.
  • the distributor 4 also includes a device 10 which determines the electrical power fed in at the respective input 6 for charging a motor vehicle 2 connected to the associated charging connection 8 .
  • the device 10 is also referred to below as a power measuring device 10 .
  • the electrical power loss occurring along the associated line 5 is taken into account and compensated for.
  • the electrical power fed in, determined by means of the power measuring device 10 , minus the power loss of the associated line 5 can be assumed to be the electrical power arriving at the motor vehicle 2 .
  • the respective line 5 is made of copper, that is to say that the respective line 5 is a copper line 5a.
  • Lines 5 made of aluminum alloys, for example, are also conceivable.
  • the length of the line 5 is determined as described below.
  • a signal suddenly rising to an initial amplitude A1 is applied to the input 6 and thus fed in, which is also referred to below as a step signal.
  • the time t is shown along the abscissa axis 11 in FIG. 2 and the amplitude A of the step signal determined at the input 6 is shown along the ordinate axis 12, the step signal 13 being shown in FIG. 2 with a solid line.
  • the step signal 13 is an electrical voltage and thus a step voltage 14.
  • the step signal 13 applied to the input 6 with the initial amplitude A1 propagates through the line 5 and is reflected at the output 7 of the line 5.
  • the reflected jump signal 13 then reaches the input 5 again, so that the amplitude A determined at the input 5 increases suddenly when the reflected jump signal 13 arrives at the input 6 .
  • This increase takes place at an arrival time t2 of the reflected jump signal 13 at the input 6.
  • a duration 17 between the start time t1 and the arrival time t2 can thus be determined, for example by means of a timer 15 (see FIG. 1).
  • the duration 17 With the determined duration 17, the length of the line 5 can now be determined with the aid of the propagation speed of electric waves through the line 5.
  • the conditioning speed is usually between 20 cm per ns (nanoseconds) and 25 cm per ns, so that the length of the line 5 can be determined very precisely.
  • the described determination of the length of the line 5 is advantageously based on the duration 17 when the input 6 is connected to the distributor 4 and when the output 7 is disconnected from the charging connection 8, in particular the interface 8. This results in a defined and precise reflection of the Jump signal 13 at the output 7 and consequently an increased precision in determining the length of the line 5.
  • FIGS. 3 and 4 show a simplified detailed view of the charging system 1 in the area of one of the lines 5.
  • the resistor arrangement 19 is also referred to below as the feed resistor arrangement 19 .
  • the resistance value of the feed-in resistor arrangement 19 essentially corresponds to the impedance of the line , deviating, for example, by less than 15%, in the exemplary embodiment shown by less than 1%, from the impedance of the line 5 .
  • the feed resistor arrangement 19 of the exemplary embodiments shown has two resistors 18 arranged in series, which are also referred to below as measuring resistor 18a and additional resistor 18b. The input and the reflected step signal 13 are detected via the measuring resistor 18a, which is significantly smaller than the impedance of the line 5.
  • the charging system 1 also has at least one arranged at or in front of the exit 7 Resistor 18 comprehensive resistor arrangement 20 on.
  • the resistor arrangement 20 has a resistance value which is significantly greater than the impedance of the line 5, significant in this context meaning that the resistance value of the resistor arrangement 20 corresponds to at least twice, preferably at least five times, the impedance of the line 5.
  • the resistance value of the resistor arrangement 20 corresponds to at least ten times the impedance of the line 5. Consequently, the step signal 13 fed in is reflected at the resistor arrangement 20, also referred to below as the reflection-resistance arrangement 20.
  • the reflection-resistance arrangement 20 is from a single resistor 18c, which is also referred to below as a reflection resistor 18c.
  • the resistance value of the reflection resistor 18c is considerably larger than the impedance of the line 5.
  • the reflection resistor arrangement 20 and thus the reflection resistor 18c are provided directly at the output 7 and then in the associated charging connection 8 .
  • the reflection resistor arrangement 20 and thus the reflection resistor 18c are provided directly in front of the associated charging connection 18.
  • the sudden increase in the amplitude A present at the input 6 to an amplitude A2 which essentially corresponds to twice the initial amplitude A1 applies to the arrival time t2.
  • the electrical resistance of the line 5, in particular the ohmic resistance of the line 5, is determined using the specific resistance of the line and the cross section of the line 5. definitely.
  • the cross section of the line 5 is known or previously determined. Since the material of the respective line 5 is also known, in this case copper lines 5a, the specific resistance is also known, so that the ohmic resistance of the line 5 can be determined.
  • the power loss on the line 5 can be determined during operation when charging a motor vehicle 2 by taking into account the electric current flowing through the line.
  • the charging system 1 can have a control device 16 which is designed accordingly.
  • the control device 16 is provided in the distributor 4 and also includes the timer 15.
  • the determination of the duration 17 and thus the length of the lines 5 is advantageously carried out when the line 5 is connected to the input 6 on the distributor 4 for the first time.
  • the length thus determined or the resistance thus determined can then be stored in the distributor 4 and/or in the control device 16 and taken into account in the power compensation.
  • the charging system 1 allows a simple implementation of the charging system 1 for charging a plurality of motor vehicles 2 with a cost-effective implementation and increased precision of the electrical power arriving at the respective motor vehicle 2 .

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Ladesystems (1), welches einen Verteiler (4) sowie zumindest zwei jeweils mittels einer zugehörigen elektrischen Leitung (5) mit dem Verteiler (4) verbundene Ladeanschluss (3) zum Laden von Kraftfahrzeugen (2) aufweist. Im Verteiler (4) erfolgt ein Ermitteln der in die jeweilige Leitung (5) zum Laden eines Kraftfahrzeugs (2) eingespeisten elektrischen Leistung, wobei die an der Leitung (5) anfallende Verlustleistung zur Leistungskompensation berücksichtigt wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein solches Ladesystem (1).

Description

Verfahren zur Leistungskompensation in einem elektrischen Ladesystem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leistungskompensation in einem elektrischen Ladesystem zum elektrischen Laden von Kraftfahrzeugen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein solches Ladesystem.
Bei zumindest teilelektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen ist ein regelmäßiges Laden eines elektrischen Energiespeichers des Kraftfahrzeugs notwendig. Zu diesem Zweck wird das Kraftfahrzeug üblicherweise an einem Ladeanschluss angeschlossen, welche das Kraftfahrzeug lädt.
Vorstellbar ist es hierbei, den jeweiligen Ladeanschluss mit einer autarken Infrastruktur zu betreiben.
Erwünscht ist es, die am jeweiligen Kraftfahrzeug abgegebene elektrische Leistung möglichst genau zu kennen.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, für ein Verfahren zur Leistungskompensation in einem elektrischen Ladesystem zum Laden von Kraftfahrzeugen sowie für ein solches Ladesystem verbesserte oder zumindest andere Ausführungsformen anzugeben, welche sich insbesondere durch einen vereinfachten Aufbau und/oder verbesserte Genauigkeit auszeichnen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein Ladesystem zum Laden von Kraftfahrzeugen mit zumindest zwei Ladeanschlüssen bereitzustellen, wobei der jeweilige Ladeanschluss von einem Verteiler elektrisch versorgt wird, und wobei der jeweilige Ladeanschluss mittels einer zugehörigen elektrischen Leitung mit dem Verteiler verbunden ist. Im Verteiler erfolgt ferner das Ermitteln einer an einem Eingang der jeweiligen Leitung eingespeisten elektrischen Leistung zum Laden eines am zugehörigen Ladeanschluss angeschlossenen Kraftfahrzeuges. Somit können am jeweiligen Ladeanschluss Komponenten, wie beispielsweise Messeinrichtungen zum Ermitteln der Leistung, entfallen. Dies führt zu einer vereinfachten und kostengünstigen Umsetzung des Ladesystems. Um Leistungsverluste, welche zwischen dem Verteiler und dem Ladeanschluss anfallen, zu berücksichtigen und zu kompensieren, ist ferner erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Längenbestimmung zumindest einer der Leitungen durchgeführt und anhand der Länge der beim Laden an der Leitung anfallenden Leistungsverlust bestimmt wird. Der Leistungsverlust wird dann zur Kompensation der am Kraftfahrzeug ankommenden Leistung berücksichtigt. Dies führt dazu, dass das Ladesystem weiterhin einfach umgesetzt ist und vereinfacht betrieben werden kann, wobei das Ladesystem zugleich eichkonform ist.
Dem Erfindungsgedanken entsprechend weist das Ladesystem also den Verteiler sowie zumindest zwei Ladeanschlüsse auf. Für den jeweiligen Ladeanschluss ist ferner eine zugehörige elektrische Leitung vorgesehen, welche den Ladeanschluss mit dem Verteiler verbindet. Zu diesem Zweck ist die Leitung mit einem Ende, nachfolgend auch als Eingang bezeichnet, mit dem Verteiler und mit dem anderen Ende, nachfolgend auch als Ausgang bezeichnet, mit dem zugehörigen Ladeanschluss verbunden. Es erfolgt ferner, insbesondere im Verteiler, das Ermitteln, insbesondere Messen, der am jeweiligen Eingang beim elektrischen Laden eines am zugehörigen Ladeanschluss angeschlossenen Kraftfahrzeugs eingespeisten Leistung. Um den entlang der Leitung anfallenden Leistungsverlust zu berücksichtigen, wird dabei für zumindest eine der Leitungen, vorteilhaft für die jeweilige Leitung, am Eingang zu einem Anfangszeitpunkt ein sprunghaft auf eine Anfangsamplitude ansteigendes elektrisches Signal, nachfolgend auch als Sprungsignal bezeichnet, eingespeist und somit angelegt. In der Folge wird das Sprungsignal am Ausgang der Leitung reflektiert, wobei das reflektierte Sprungsignal zum Eingang gelangt. Die Dauer zwischen dem Anfangszeitpunkt und der Ankunft des reflektierten Sprungsignals wird dabei bestimmt, um aus der Dauer die Länge der Leitung zu bestimmen. Aus der Länge der Leitung wird dann die im Betrieb beim Laden eines Kraftfahrzeugs am zugehörigen Ladeanschluss anfallende Verlustleistung bestimmt und bei der Ermittlung der am Ausgang abgegebenen Leistung berücksichtigt.
Mit dem erfindungsgemäßen Gedanken ist es möglich, den jeweiligen Ladeanschluss in prinzipiell beliebiger Entfernung zum Verteiler anzuordnen. Vorstellbar ist es dabei, die Ladeanschlüsse in unterschiedlichen Entfernungen zum Verteiler anzuordnen. Die Leitungen können somit unterschiedliche Längen aufweisen. Die Leitungen können jeweils Längen von mehreren 10 Metern aufweisen.
Bei dem Verteiler handelt es sich insbesondere um eine Ladestation, welche die zugehörigen Ladeanschlüsse und somit daran angeschlossene Kraftfahrzeuge elektrisch versorgt.
Vorteilhaft ist die Beschaffenheit der jeweiligen Leitung bekannt oder wird zuvor bestimmt. Insbesondere sind ein spezifischer Widerstand und/oder ein Querschnitt und/oder eine Impedanz der jeweiligen Leitung bekannt oder werden zuvor ermittelt.
Bei zumindest einer der Leitungen, vorzugsweise bei der jeweiligen Leitung, wird das Sprungsignal vorteilhaft an einer sich am oder vor dem Eingang befindlichen Widerstandsanordnung auf die Leitung eingespeist. Diese Widerstandsanordnung wird nachfolgend auch als Einspeise-Widerstandsanordnung bezeichnet. Bevorzugt entspricht der Widerstandswert der Einspeise-Widerstandsanordnung im Wesentlichen der Impedanz des angeschlossenen Leiters. Somit wird das Sprungsignal vereinfacht und definiert erzeugt. Zudem entspricht somit die Amplitude des reflektierten Sprungsignals im Wesentlichen dem doppelten der Anfangsamplitude. In der Folge kann die Ankunft des reflektierten Sprungsignals einfach, zuverlässig und genau erkannt werden. Folglich wird die Länge des Leiters einfacher und präziser bestimmt.
In diesem Kontext ist unter "im Wesentlichen" beispielweise auch eine Abweichung vom bis zu 15 %, insbesondere bis zu 10 %, zu verstehen. Besonders bevorzugt ist unter "im Wesentlichen" eine Abweichung von weniger als 1 % zu verstehen. Somit wird die Erkennung des reflektierten Sprungsignals am Eingang vereinfacht. Beispielsweise kann der Widerstandswert der Einspeise- Widerstandsanordnung 59,9 Ohm betragen, wenn die Impedanz des angeschlossenen Leiters 60 Ohm beträgt.
Die Einspeise-Widerstandsanordnung kann aus einem einzigen Widerstand bestehen.
Bevorzugt besteht die Einspeise-Widerstandsanordnung aus zumindest zwei, vorzugsweise aus zwei, einzelnen, seriell angeordneten Widerständen. Dabei weist eine der Widerstände einen kleineren Widerstandswert auf als der zumindest eine andere Widerstand. Der Widerstand mit dem kleineren Widerstandswert wird nachfolgend auch als Messwiderstand bezeichnet. Bevorzugt wird dabei Ankunft des reflektierten Sprungsignals, insbesondere der Amplitude des Sprungsignals, über den Messwiderstand ermittelt. Der Messwiderstand erlaubt eine einfache und zuverlässige sowie genaue Erkennung der Signale am Eingang. Der Widerstandswert des Messwiderstands beträgt beispielsweise 10 Ohm. Bei bevorzugten Ausführungsformen wird am Ausgang oder im Bereich des Ausgangs zumindest eines Leiters eine Widerstandsanordnung vorgesehen. Der Widerstandswert dieser Widerstandsanordnung ist erheblich größer als die der Impedanz des zugehörigen Leiters. Diese Widerstandsanordnung wird nachfolgend auch als Reflexion-Widerstandsanordnung bezeichnet. Der Widerstandswert der Reflexion-Widerstandsanordnung führt zu einer definierten Reflexion des Sprungsignals am oder im Bereich des Ausgangs. In der Folge kann die Länge der Leitung einfach, zuverlässig und genau bestimmt werden.
In diesem Kontext ist unter "erheblich größer" vorzugsweise ein Widerstandswert der Reflexion-Widerstandsanordnung zu verstehen, der zumindest dem doppelten der Impedanz des angeschlossenen Leiters, bevorzugt zumindest dem fünffachen der Impedanz des angeschlossenen Leiters, besonders bevorzugt dem zehnfachen der Impedanz des angeschlossenen Leiters, entspricht. Der Widerstandswert der Reflexion-Widerstandsanordnung beträgt beispielsweise 940 Ohm, wenn die Impedanz des angeschlossenen Leiters 60 Ohm beträgt.
Die Reflexion-Widerstandsanordnung kann zum zugehörigen Ladeanschluss beanstandet und in der Nähe des Ladeanschlusses und somit im Bereich des Ausgangs angeordnet sein.
Bevorzugt ist die Reflexion-Widerstandsanordnung am Ausgang angeordnet. Vorteilhaft ist es dabei, die Reflexion-Widerstandsanordnung im zugehörigen Ladeanschluss anzuordnen. Somit erfolgt eine genauere Leistungskompensation.
Die Reflexion-Widerstandsanordnung kann zwei oder mehr Widerstände aufweisen. Bevorzugt weist die Reflexion-Widerstandsanordnung einen einzigen Widerstand auf. Dies führt zu einer präziseren Definition der Reflexion und somit zu einer genaueren Leistungskompensation.
Vorzugsweise beträgt die Summe aus Einspeise-Widerstandsanordnung und Reflexion-Widerstandsanordnung im Wesentlichen 1000 Ohm.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist prinzipiell für alle leitenden Metalle und/oder Legierungen anwendbar. Insbesondere bei hohen Ladeströmen beim Laden mit Gleichstrom und den daraus folgenden Leitungsquerschnitten ist es denkbar, Aluminiumleitungen einzusetzen. Dies führt insbesondere zu reduzierten Kosten.
Vorteilhaft weist zumindest eine der Leitungen, bevorzugt die jeweilige Leitung, Kupfer auf, ist insbesondere eine Kupferleitung. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Umsetzung des Ladesystems bei zugleich reduzierten Leistungsverlusten.
Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen für zumindest eine der wenigstens einen Leitungen, vorteilhaft für die jeweilige Leitung, die Bestimmung der Dauer und somit der zugehörigen Länge beim vom zugehörigen Ladeanschluss getrennten Zustand der Leitung erfolgt. Dies führt zu einem verbesserten und/oder definierten Reflektieren des Sprungsignals am Ausgang. Somit kann die Dauer präziser bestimmt und folglich die Länge genau ermittelt werden. Hieraus resultiert also eine verbesserte Bestimmung der Verlustleistung.
Um die Bestimmung der Länge beim vom zugehörigen Ladeanschluss getrennten Ausgang der Leitung zu erreichen, ist es vorstellbar, die Bestimmung der Länge während der Installation des zugehörigen Ladeanschlusses und/oder vor der Inbetriebnahme des Ladeanschlusses durchzuführen. Ebenso ist es vorstellbar, die Bestimmung der Länge manuell auszulösen. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, am Ladeanschluss und/oder am Verteiler eine Schnittstelle vorzusehen, über welche ein Messgerät angeschlossen werden kann, um den Messvorgang für zumindest eine Leitung durchzuführen.
Vorstellbar ist es, insbesondere bei einem Anschluss des Messgeräts am Verteiler, die Längen von zwei oder mehr Leitungen gleichzeitig zu bestimmen.
Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen aus der mittels der Dauer bestimmten Länge zumindest einer der Leitungen der elektrische Widerstand, das heißt der ohmsche Widerstand bzw. die Impedanz, der Leitung bestimmt wird. Hierzu werden insbesondere der bereits zuvor ermittelte oder bekannte spezifische Widerstand der Leitung sowie ein Querschnitt der Leitung herangezogen. Die Verlustleistung wird dann beim Laden und somit der Strömung eines elektrischen Stroms durch die Leitung zum Laden eines Kraftfahrzeugs mittels des Widerstands der elektrischen Leitung bestimmt. Hierzu kann insbesondere der quadratische Zusammenhang zwischen der Verlustleistung und dem elektrischen Strom über den Widerstand angenommen werden.
Insbesondere kann für die Verlustleistung P im Wesentlichen angenommen werden: P = I2R, wobei I der elektrische Strom und R der Widerstand sind.
Bevorzugt wird die Ankunft des reflektierten Sprungsignals am Eingang dadurch erkannt, dass die am Eingang anliegenden Amplitude des Signals ausgehend von der Anfangsamplitude sprunghaft, insbesondere im Wesentlichen auf das Doppelte der Anfangsamplitude, ansteigt. Das heißt, dass das Sprungsignal am Eingang überwacht und bei einem sprunghaften Anstieg auf die Ankunft des reflektierten Sprungsignals geschlossen wird. Somit wird eine einfache, kostengünstige sowie zuverlässige Bestimmung der Dauer und somit der Länge und der Verlustleistung erreicht. Bei dem Sprungsignal kann es sich prinzipiell um ein elektrisches Signal beliebiger Art handeln. Bevorzugt handelt es sich bei dem Sprungsignal um eine sprunghaft auf die Anfangsamplitude ansteigende Sprungspannung, welche für die Bestimmung der Dauer am Eingang angelegt wird. Dies führt zu einem einfachen, energieeffizienten und zuverlässigen Bestimmen der Dauer und somit der Länge und folglich der Verlustleistung.
Um aus der Dauer die Länge der Leitung zu bestimmen, wird vorteilhaft die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektrischen Wellen in der Leitung hereingezogen. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit kann hierbei zuvor ermittelt oder hinterlegt sein. Dass die Ausbereitungsgeschwindigkeit typischerweise mehrere cm pro ns (Nanosekunde) beträgt, erfolgt somit eine sehr präzise Bestimmung der Länge der Leitung.
Die Leistungskompensation ist vorteilhaft derart umgesetzt, dass die am Kraftfahrzeug ankommende elektrische Leistung als die am Eingang der Leitung eingespeiste Leistung abzüglich der Verlustleistung angenommen wird.
Vorteilhaft kommt die Leistungskompensation zu Abrechnungszwecken zum Einsatz, um trotz der im Verteiler erfolgten Messung der am Eingang eingespeisten elektrischen Leistung die am jeweiligen Kraftfahrzeug abgegebene Leistung möglichst genau zu ermitteln.
Es versteht, dass neben dem Verfahren auch ein derart betriebenes Ladesystem zum Umfang dieser Erfindung gehört. Das Ladesystem umfasst hierbei den Verteiler sowie die zumindest zwei Ladeanschlüsse, welche jeweils mittels einer zugehörigen Leitung mit dem Ladeanschluss verbunden sind.
Bevorzugt ist im Verteiler eine Leistungsmesseinrichtung vorgesehen, welche im Betrieb die am jeweiligen Eingang eingespeiste elektrische Leistung ermittelt. Das Ladesystem, insbesondere der Verteiler, weist ferner eine Steuereinrichtung auf, welche derart ausgestaltet ist, dass sie für zumindest eine der Leitungen eine entsprechende Leistungskompensation durchführt.
Die Steuereinrichtung weist vorteilhaft einen Timer auf, welchen sie beim Anlegen des Sprungsignals startet und beim Eintreffen des reflektierten Sprungsignals am Eingang stoppt.
Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung ein anderes elektrisches Zeitmessgerät aufweisen, welches die Zeit zwischen zwei angelegten Flanken bestimmen kann. Ein Beispiel hierfür ist ein digitaler Zeitbaustein oder ein sogenannter "Time-to-Digital Converter".
Vorteilhaft ist der jeweilige Ladeanschluss Bestandteil eines Ladepunkts des Ladesystems. Das Ladesystem weist also vorteilhaft zumindest einen Ladepunkt mit wenigstens einem Ladeanschluss auf. Bevorzugt weist das Ladesystem zwei oder mehr Ladepunkte mit jeweils zumindest einem Ladeanschluss auf, wobei der jeweilige Ladeanschluss über eine zugehörige Leitung mit dem Verteiler verbunden ist.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch
Fig. 1 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Darstellung eines
Ladesystems zum Laden von Kraftfahrzeugen,
Fig. 2 ein Diagramm zur Ermittlung einer Länge einer Leitung des
Ladesystems,
Fig. 3 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Detaildarstellung des
Ladesystems,
Fig. 4 die Darstellung aus Figur 3 bei einem anderen Ausführungsbeispiel.
Ein Ladesystem 1, wie es in Figur 1 stark vereinfacht und schaltplanartig dargestellt ist, dient dem elektrischen Laden von Kraftfahrzeugen 2. Das Ladesystem 1 weist zu diesem Zweck zumindest zwei Ladeanschlüsse 8 auf. Am jeweiligen Ladeanschluss 8 kann ein Kraftfahrzeug 2 angeschlossen und somit geladen werden. Das Ladesystem 1 umfasst ferner einen Verteiler 4, welcher die Ladeanschlüsse 8 zentral elektrisch versorgt. Beim Verteiler 4 handelt es sich also insbesondere um eine Ladestation 4. In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der jeweilige Ladeanschluss 8 in einem Ladepunkt 3 des Ladesystems 1 vorgesehen, welcher zum Verteiler 4 beanstandet angeordnet ist. Das Ladesystem 1 weist also zumindest einen Ladepunkt 3 auf. In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der jeweilige Ladepunkt 3 rein beispielhaft einen einzigen Ladeanschluss 8 auf. Zur elektrischen Versorgung des jeweiligen Ladeanschlusses 8 und somit zum Laden des jeweiligen Kraftfahrzeugs 2 ist der jeweilige Ladeanschluss 8 mittels einer zugehörigen elektrischen Leitung 5 elektrisch mit dem Verteiler 4 verbunden. Der Verteiler 4 ist zweckmäßig mit einem nicht gezeigten Netzanschluss elektrisch verbunden. Die jeweilige Leitung 5 ist an einem Ende 6, nachfolgend auch als Eingang 6 bezeichnet, mit dem Verteiler 4 und am anderen Ende 7, nachfolgend auch als Ausgang 7 bezeichnet, mit dem zugehörigen Ladeanschluss 8 verbunden und verbindet somit den zugehörige Ladeanschluss 8 mit dem Verteiler 4. Die jeweilige Leitung 5 weist hierbei typischerweise Längen von mehreren 10 m auf. In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind dabei rein beispielhaft zwei Ladeanschlüsse 8 zu sehen. Gewöhnlich weist das Ladesystem 1 drei oder mehr Ladeanschlüsse 8 auf, welche jeweils über eine zugehörige Leitung 5 mit dem Verteiler 4 verbunden sind. In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel verläuft die jeweilige Leitung 5 vom Verteiler 4 bis zum zugehörigen Ladeanschluss 8, an den ein Kraftfahrzeug 2 zum Laden angeschlossen wird. Insbesondere wird zu diesem Zweck ein in Figur 1 gestrichelt angedeutetes Ladekabel 9 am Ladeanschluss 8 und am Kraftfahrzeug 2 angeschlossen. Der Verteiler 4 umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel ferner eine Einrichtung 10, welche die am jeweiligen Eingang 6 eingespeiste elektrische Leistung zum Laden eines am zugehörigen Ladeanschluss 8 angeschlossenen Kraftfahrzeugs 2 ermittelt. Die Einrichtung 10 wird nachfolgend auch als Leistungsmesseinrichtung 10 bezeichnet.
Um die am Kraftfahrzeug 2 beim Laden ankommende elektrische Leistung möglichst genau zu kennen, wird dabei die entlang der zugehörigen Leitung 5 anfallende elektrische Verlustleistung berücksichtigt und kompensiert. Hierbei kann als die am Kraftfahrzeug 2 ankommende elektrische Leistung die mittels der Leistungsmesseinrichtung 10 ermittelte eingespeiste elektrische Leistung abzüglich der Verlustleistung der zugehörigen Leitung 5 angenommen werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist rein beispielhaft angenommen, dass die jeweilige Leitung 5 aus Kupfer ist, das heißt, dass es sich bei der jeweiligen Leitung 5 um eine Kupferleitung 5a handelt. Ebenso vorstellbar sind Leitungen 5 aus beispielsweise Aluminiumlegierungen.
Zum Bestimmen der Verlustleistung an zumindest einer der Leitungen 5, insbesondere der jeweiligen Leitung 5, wird dabei die Länge der Leitung 5, wie nachfolgend beschrieben, bestimmt.
Entsprechend der Figur 2 wird dabei zu einem Anfangszeitpunkt t1 ein sprunghaft auf eine Anfangsamplitude A1 ansteigendes Signal am Eingang 6 angelegt und somit eingespeist, welches nachfolgend auch als Sprungsignal bezeichnet wird. Hierbei ist in Figur 2 entlang der Abszissenachse 11 die Zeit t und entlang der Ordinatenachse 12 die am Eingang 6 ermittelte Amplitude A des Sprungsignals gezeigt, wobei das Sprungsignal 13 in Figur 2 mit einer durchgezogenen Linie gezeigt ist. Beim Sprungsignal 13 handelt es sich in dem gezeigten Ausführungsbeispiel um eine elektrische Spannung und somit um eine Sprungspannung 14. Das am Eingang 6 mit der Anfangsamplitude A1 angelegte Sprungsignal 13 breitet sich durch die Leitung 5 aus und wird am Ausgang 7 der Leitung 5 reflektiert. Das reflektierte Sprungsignal 13 gelangt anschließend wieder zum Eingang 5, sodass die am Eingang 5 ermittelte Amplitude A bei der Ankunft des reflektierten Sprungsignals 13 am Eingang 6 sprunghaft ansteigt. Dieser Anstieg erfolgt zu einem Ankunftszeitpunkt t2 des reflektierten Sprungsignals 13 am Eingang 6. Eine Dauer 17 zwischen dem Anfangszeitpunkt t1 und dem Ankunftszeitpunkt t2 kann somit, beispielsweise mittels eines Timers 15 (siehe Figur 1 ), bestimmt werden. Mit der ermittelten Dauer 17 kann nun die Länge der Leitung 5 mit Hilfe der Ausbreitungsgeschwindigkeit elektrischer Wellen durch die Leitung 5 bestimmt werden. Bei der hier angenommenen Kupferleitung 5a beträgt die Aufbereitungsgeschwindigkeit gewöhnlich zwischen 20 cm pro ns (Nanosekunden) und 25 cm pro ns, sodass die Länge der Leitung 5 sehr präzise bestimmt werden kann.
Vorteilhaft erfolgt die beschriebene Bestimmung der Länge der Leitung 5 anhand der Dauer 17 in einem am Verteiler 4 angeschlossenen Zustand des Eingangs 6 und einem von der Ladeanschluss 8, insbesondere der Schnittstelle 8, getrennten Zustand des Ausgangs 7. Somit erfolgt eine definierte und präzise Reflexion des Sprungsignals 13 am Ausgang 7 und folglich eine erhöhte Präzision der Bestimmung der Länge der Leitung 5.
Die Figuren 3 und 4 zeigen eine vereinfachte Detailansicht des Ladesystems 1 im Bereich einer der Leitungen 5. Wie den Figuren 3 und 4 entnommen werden kann, weist das Ladesystem 1 in den gezeigten Ausführungsbeispielen am Eingang 6 bzw. vor dem Eingang 6 eine zumindest einen Widerstand 18 umfassende Widerstandsanordnung 19 auf, an welcher das Sprungsignal 13 in die Leitung 5 eingespeist wird. Die Widerstandsanordnung 19 wird nachfolgend auch als Einspeise-Widerstandsanordnung 19 bezeichnet. Der Widerstandswert der Einspeise-Widerstandsanordnung 19 beträgt in den gezeigten Ausführungsbeispielen im Wesentlichen der Impedanz der Leitung , weicht beispielsweise weniger als 15 %, im gezeigten Ausführungsbeispiel weniger als 1 %, von der Impedanz der Leitung 5 ab. Wie den Figuren 3 und 4 entnommen werden kann, weist die Einspeise-Widerstandsanordnung 19 der gezeigten Ausführungsbeispiele zwei seriell angeordnete Widerstände 18 auf, welche nachfolgend auch als Messwiderstand 18a und Zusatzwiderstand 18b bezeichnet werden. Die Erkennung des eingespeisten sowie des reflektierten Sprungsignals 13 erfolgt dabei über den Messwiderstand 18a, welcher wesentlich kleiner ist als die Impedanz der Leitung 5.
Wie den Figuren 3 und 4 ferner entnommen werden kann, weist das Ladesystem 1 zudem eine am oder vor dem Ausgang 7 angeordnete und zumindest einen Widerstand 18 umfassende Widerstandsanordnung 20 auf. Die Widerstandsanordnung 20 hat einen Widerstandswert, der erheblich größer ist als die Impedanz der Leitung 5, wobei erheblich in diesem Kontext bedeutet, dass der Widerstandswert der Widerstandsanordnung 20 zumindest dem doppelten, vorzugsweise zumindest dem fünffachen der Impedanz der Leitung 5 entspricht. In den gezeigten Ausführungsbeispielen entspricht der Widerstandswert der Widerstandsanordnung 20 zumindest dem zehnfachen der Impedanz der Leitung 5. Somit erfolgt an der nachfolgend auch als Reflexion-Widerstandsanordnung 20 bezeichneten Widerstandsanordnung 20 eine Reflexion des eingespeisten Sprungsignals 13. In den gezeigten Ausführungsbeispielen besteht die Reflexion- Widerstandsanordnung 20 aus einem einzigen Widerstand 18c, welcher nachfolgend auch als Reflexion-Widerstand 18c bezeichnet wird. Somit ist der Widerstandswert des Reflexion-Widerstands 18c erheblich größer als die Impedanz der Leitung 5.
Beim im Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Reflexion- Widerstandsanordnung 20 und somit der Reflexion-Widerstand 18c unmittelbar am Ausgang 7 anschließend im zugehörigen Ladeanschluss 8 vorgesehen. Beim in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Reflexion-Widerstandsanordnung 20 und somit der Reflexion-Widerstand 18c unmittelbar vor dem zugehörigen Ladeanschluss 18 vorgesehen.
Wie Figur 2 entnommen werden kann, gilt somit für den Ankunftszeitpunkt t2 der sprunghafte Anstieg der am Eingang 6 anliegenden Amplitude A auf eine Amplitude A2, welche im Wesentlichen dem Doppelten der Anfangsamplitude A1 entspricht.
Ist die Länge der Leitung 5 bestimmt, so wird anhand des spezifischen Widerstands der Leitung und des Querschnitts der Leitung 5 der elektrische Widerstand der Leitung 5, insbesondere der ohmsche Widerstand der Leitung 5, bestimmt. Hierbei ist der Querschnitt der Leitung 5 bekannt oder zuvor ermittelt. Da das Material der jeweiligen Leitung 5 ebenfalls bekannt ist, vorliegend also Kupferleitungen 5a, ist auch der spezifische Widerstand bekannt, sodass der ohmsche Widerstand der Leitung 5 bestimmt werden kann.
Ist der ohmsche Widerstand der Leitung 5 bekannt, kann im Betrieb beim Laden eines Kraftfahrzeugs 2 der Leistungsverlust an der Leitung 5 dadurch ermittelt werden, dass der durch die Leitung strömende elektrische Strom berücksichtigt wird.
Zum Bestimmen der Länge der jeweiligen Leitung 5 sowie zur Leistungskompensation kann das Ladesystem 1 eine Steuereinrichtung 16 aufweisen, welche entsprechend ausgestaltet ist. Beim in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung 16 im Verteiler 4 vorgesehen und umfasst ferner den Timer 15.
Die Bestimmung der Dauer 17 und somit der Länge der Leitungen 5 erfolgt vorteilhaft, wenn die Leitung 5 erstmals mit dem Eingang 6 am Verteiler 4 angeschlossen wird. Die somit ermittelte Länge bzw. der somit ermittelte Widerstand kann dann im Verteiler 4 und/oder in der Steuereinrichtung 16 hinterlegt und bei der Leistungskompensation berücksichtigt werden.
Das erfindungsgemäße Ladesystem 1 erlaubt eine einfache Umsetzung des Ladesystems 1 zum Laden mehrerer Kraftfahrzeuge 2 bei einer kostengünstigen Umsetzung sowie einer erhöhten Präzision der am jeweiligen Kraftfahrzeug 2 ankommenden elektrischen Leistung.
*****

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Leistungskompensation in einem elektrischen Ladesystem (1) zum elektrischen Laden von Kraftfahrzeugen (2),
- wobei das Ladesystem (1) einen Verteiler (4) aufweist,
- wobei das Ladesystem (1) zumindest zwei Ladeanschlüsse (8) zum Laden von jeweils einem Kraftfahrzeug (2) aufweist,
- wobei für den jeweiligen Ladeanschluss (8) eine zugehörige elektrische Leitung (5) vorgesehen ist, welche mit einem Eingang (6) mit dem Verteiler (4) und mit einem Ausgang (7) mit dem zugehörigen Ladeanschluss (8) verbunden ist und den zugehörigen Ladeanschluss (8) somit elektrisch mit dem Verteiler (4) verbindet,
- wobei die am jeweiligen Eingang (6) eingespeiste elektrische Leistung ermittelt wird,
- wobei für zumindest eine der Leitungen (5):
• am Eingang (6) zu einem Anfangszeitpunkt (t1) ein sprunghaft auf eine Anfangsamplitude (A1) ansteigendes elektrisches Sprungsignal (13) angelegt wird,
• die Ankunft des am Ausgang (7) reflektierten Sprungsignals (13) am Eingang (6) erkannt wird,
• die Dauer (17) zwischen Anfangszeitpunkt (t1 ) und der Ankunft des reflektierten Sprungsignals (13) am Eingang (5) bestimmt wird,
• aus der Dauer (17) eine Länge der Leitung (5) und aus der Länge der Leitung (5) die über die Leitung (5) anfallende Verlustleistung bestimmt wird,
• die Verlustleistung bei der Ermittlung der am Ausgang (7) abgegebenen Leistung berücksichtigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Länge zumindest einer der Leitungen (5) im vom zugehörigen Ladeanschluss (8) getrennten und mit dem Verteiler (4) verbundenen Zustand der Leitung (5) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Länge zumindest einer der Leitungen (5) der elektrische Widerstand der Leitung (5) bestimmt und aus dem elektrischen Widerstand und dem beim Laden durch die Leitung (5) strömenden elektrischen Strom die Verlustleistung bestimmt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankunft des reflektierten Sprungsignals (13) am Eingang (7) dadurch erkannt wird, dass die Amplitude (A) des Sprungsignals (13) am Eingang (6) sprunghaft ansteigt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankunft des reflektierten Sprungsignals (13) am Eingang (6) dadurch erkannt wird, dass die die Amplitude (A) des Sprungsignals (13) am Eingang (6) im Wesentlichen dem doppelten der Anfangsamplitude (A1) entspricht.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge zumindest einer der Leitungen (5) aus der Dauer (17) und der Ausbereitungsgeschwindigkeit von elektrischen Wellen in der Leitung (5) bestimmt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Länge zumindest einer der Leitungen (5) durchgeführt wird, wenn die Leitung (5) erstmals mit dem Eingang (6) am Verteiler (4) angeschlossen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Leistungskompensation die am Kraftfahrzeug (2) ankommende elektrische Leistung als die am Eingang (6) der Leitung (5) eingespeiste Leistung abzüglich der Verlustleistung berücksichtigt wird.
9. Ladesystem (1) zum elektrischen Laden von Kraftfahrzeugen (2),
- mit einem Verteiler (4),
- mit zumindest zwei Ladeanschlüssen (8) zum elektrischen Laden jeweils eines Kraftfahrzeugs (2),
- wobei für den jeweiligen Ladeanschluss (8) eine zugehörige elektrische Leitung (5) vorgesehen ist, welche mit einem Eingang (6) mit dem Verteiler (4) und mit einem Ausgang (7) mit dem zugehörigen Ladeanschluss (8) verbunden ist und somit den zugehörigen Ladeanschluss (8) elektrische mit dem Verteiler (4) verbindet,
- wobei der Verteiler (4) eine Leistungsmesseinrichtung (10) aufweist, welche im Betrieb die am jeweiligen Eingang (6) eingespeiste elektrische Leistung ermittelt,
- mit einer Steuereinrichtung (17), die derart ausgestaltet ist, dass sie für zumindest eine der Leitungen (5) eine Leistungskompensation gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchführt.
10. Ladesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (17) einen Timer (15) aufweist und derart ausgestaltet ist, dass sie den Timer (15) beim Anlegen des Sprungsignals (13) startet und bei der Ankunft des reflektierten Sprungsignals (13) am Eingang (6) stoppt.
11. Ladesystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
- dass das Ladesystem (1 ) für zumindest eine der Leitungen (5) eine zugehörige Einspeise-Widerstandsanordnung (19) mit zumindest einem Widerstand (18) aufweist, welche am oder vor dem Eingang (6) angeordnet ist, und über welche im Betrieb das Sprungsignal (13) eingespeist wird,
- dass ein Widerstandswert der Einspeise-Widerstandsanordnung (19) im Wesentlichen der Impedanz der Leitung (5) entspricht.
12. Ladesystem nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet,
- dass die Einspeise-Widerstandsanordnung (19) einen Messwiderstand (18a) und einen Zusatzwiderstand (18, 18b) aufweist, welche seriell angeordnet sind,
- dass ein Widerstandswert des Messwiderstand (18, 18a) wesentlich kleiner ist als die Impedanz der Leitung (5).
13. Ladesystem nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, - dass das Ladesystem (1) für zumindest eine der Leitungen (5) eine zugehörige Reflexion-Widerstandsanordnung (19) mit zumindest einem Widerstand (18) aufweist, welche am Ausgang (7) oder im Bereich des Ausgangs (7) der zugehörigen Leitung (5) angeordnet ist,
- dass der Widerstandswert der Reflexion-Widerstandsanordnung (19) erheblich größer ist als die Impedanz der Leitung (5).
14. Ladesystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexion-Widerstandsanordnung (19) einen einzigen Widerstand (18, 18c) aufweist.
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122 Ep: pct application non-entry in european phase

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