对具有至少两个充电点的车辆充电的充电站的变压器装置制造方法及图纸

一种对具有至少两个充电点(110)的车辆充电的充电站(100)的变压器装置(10)，该变压器装置具有用于电连接到电源的一个输入接口(20)，还具有至少一个初级绕组(30)并电连接至少三个彼此电并联隔离的次级绕组(40)，其中这些次级绕组(40)通过开关逻辑(50)与至少两个充电点(110)的至少两个输出接口(60)连接，并且该开关逻辑(50)将至少两个次级绕组(40)与该充电点(110)的输出接口(60)电并联。

【技术实现步骤摘要】
对具有至少两个充电点的车辆充电的充电站的变压器装置
本专利技术涉及一种对具有至少两个充电点的车辆充电的充电站的变压器装置。
技术介绍
已知充电站规定用于具有两个或更多个充电点的电气驱动的车辆。其中可以在时间上并行地在各个充电点上对两辆或更多车辆进行充电。所述变压器装置在此用于向各个充电点提供功率分配。当今的电力车辆通常允许两种充电模式。对于标准交流电压或三相连接的充电，车辆具有车载充电器，其不仅执行必要的直流转换而且控制相应的充电运行。然而，由于可用的连接功率通常不超过16A或32A并且在安装充电器的情况下才具有充足功率的充电速度，因此该AC充电模式受到严重限制。这导致当今的电动车辆每100公里需要充电数小时。由于AC充电的充电时间长，优选发展具有直流电压的DC快速充电。与AC充电不同，对于充电所需的电气运行器件和组件不在车辆中携带，而是由车辆外部的充电桩提供。该充电桩执行充电过程，并且应车辆的要求形成电压和电流，如同为各种车辆电池充电所需的那样。相应设置的DC充电线在充电过程中通过车辆中的各种接触器与车辆的高压电池的电极连接。常见DC充电站的功率目前一般最高至50kW，并且通常直接从低压电网或地方供电网中获取。然而所希望的是，实现大于300kW的充电功率，以超过20km/min的充电速度。此外，为了给未来车辆的电池充电600V或甚至超过800V的电池电压并且在低充电电流下实现更高的充电功率，需要高达1000V的充电电压。DC充电的示例性细节参见IEC61851。对于功率超过300kW的车辆充电来说，从低压电网或本地供电网中提取电能是不利于电网稳定的，而连接到中压配电网或将来甚至高压电网则提供了明显的优势。专利申请书DE102012212291描述了一种用于直流电压充电的系统，其具有至少一个DC/DC调节器模块，该DC/DC调节器模块包括一个没有电隔离的DC/DC降压模块和一个具有电隔离的DC/DC谐振转换器模块。专利申请书DE102015110023和DE102016123924描述了一种用于电动车辆的直流电压充电的装置，其在专业圈中使用商号名称splitpowerline。在此，通过具有单独的次级绕组的变压器实现充电场的各个充电接口或充电点与电网之间以及彼此之间的所需电隔离。该技术的优点在于可以使用成本有益且节省空间的非电隔离运行器件，例如在各个次级绕组上连接的整流器、AC/DC转换器和DC/DC转换器。所述变压器在此可以馈送相应的低、中或高压绕组比。变压器在这种技术中一方面为充电点提供能量，另一方面也提供电隔离。在此，变压器的次级绕组的交流电通常通过整流器或AC/DC转换器转换成直流电，该直流电可以选择继续通过下游DC/DC转换器在电压方面进行调节并进一步形成其物理特性(例如电流纹波)。直流电压输出可以通过充电电缆输送给车辆。次级绕组可以分别是单相或多相绕组。已知解决方案尤其是Split-Powerline技术的缺点在于，对于单个变压器装置来说，充电站处的充电点的数量导致复杂性、结构尺寸和成本的显著增加。通常必须根据现有技术水平针对每个充电场的变压器以及各个充电点的负载情况以特定应用的方式进行开发和调节。此外必须要考虑到变压器装置中不同的充电功能、充电功率或充电点的不对称充电情况或结构情况。其中尤其应指出的是，可以向不同的充电点提供不同的电功率或者甚至在某些充电情况下必须向不同的充电点提供不同的电功率。例如如果在两个充电点处不同的车辆需要不同的充电功率，这也是更灵活的方式。然而，还可以想到的是，在结构上固定设计的方式中，变压器装置必须为不同的充电点提供始终不同的电功率。在这两种情况下，已知的变压器装置的配置不足以实现这种灵活性。因此，必须从设计的一开始就考虑这种灵活性，并在变压器装置中设置相应更大、更复杂和更昂贵的构造技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少部分消除上述缺点。尤其地，本专利技术的目的是以成本更有益且更简单的方式提高针对变压器装置、尤其是用于Split-Powerline系统的变压器装置的使用灵活性。上述目的通过具有如下项1所述的特征的变压器装置、具有如下项8所述的特征的充电站以及具有如下项9所述的特征的方法实现。本专利技术的其他特征和细节从如下项2-7和10、说明书和附图中得出。在此，结合根据本专利技术的变压器装置描述的特征和细节自然也适用于与根据本专利技术的充电站以及根据本专利技术的方法相结合，并且相应地反之亦然，使得始终交替地参考或能够参考关于公开的本专利技术的各个方面。1.一种对具有至少两个充电点的车辆充电的充电站的变压器装置，该变压器装置具有用于电连接到电源的一个输入接口，还具有至少一个初级绕组和至少三个彼此电隔离的次级绕组，其中这些次级绕组通过开关逻辑与至少两个充电点的至少两个输出接口连接，并且该开关逻辑将至少两个次级绕组与该充电点的输出接口电并联。2.根据如上项1所述的变压器装置，其特征在于，所述开关逻辑具有至少一个组合电路，该组合电路将至少两个次级绕组彼此组合到所述输出接口上。3.根据如上项2所述的变压器装置，其特征在于，所述组合电路构造为可逆的组合电路。4.根据如上项中任一项所述的变压器装置，其特征在于，所述开关逻辑具有一个开关矩阵，用于将所述次级绕组灵活地组合到所述输出接口上。5.根据如上项4所述的变压器装置，其特征在于，所述开关矩阵具有一个控制单元，用于控制所述输出接口处的功率消耗并基于该控制来调节次级绕组的组合。6.根据如上项中任一项所述的变压器装置，其特征在于，所述次级绕组设计用于相同或基本相同的功率级。7.根据如上项中任一项所述的变压器装置，其特征在于，所述输入接口构造为中央的连接板。8.一种用于对车辆充电的充电站，具有至少两个充电点和具有如上项1至7之一所述的特征的变压器装置。9.一种用于使具有如上项1至7之一所述的特征的变压器装置适应具有如上项8所述的特征的充电站处的充电情况的方法，具有以下步骤：-借助于所述开关逻辑将所述充电点的输出接口以电并联的方式与至少两个次级绕组连接。10.根据如上项9所述的方法，其特征在于，借助于控制单元，控制输出接口处的功率消耗，并且基于该控制结果，调节所述次级绕组的组合。根据本专利技术，开关逻辑指定固定的电气布线、例如具有螺旋连接、夹紧连接、焊接连接或钎焊连接或可以配置有电开关、电插塞连接器或同等设备的电路。根据本专利技术提出一种用于对具有至少两个充电点的车辆进行充电的充电站的变压器装置。该变压器装置具有用于电连接到电源的输入接口。此外，设置至少一个初级绕组和至少三个彼此电隔离的次级绕组。次级绕组通过开关逻辑与至少两个充电点的至少两个输出接口连接。该开关逻辑将至少两个次级绕组与充电点的输出接口电并联，使得两个次级绕组共同提供负载电流和由此的充电点的充电功率。这种变压器装置可以理解为可重构的变压器。其中，可以使用多个功率较弱的次级绕组，其可以在组装时通过端子、螺栓终端等来配置。两个次级绕组也可以并联到一个接口上。次级绕组可以分别是单相或多相绕组。其中在目前常见的三相能量系统中是有利的，尤其是能够以星形配置或三角形配置实施的三相绕组。同样地也可以使用星形和三角形配置的组合，以构成至少六相的次级绕组。这提供以下优点，即在此连接的整流器可以实施成十二个脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对具有至少两个充电点(110)的车辆充电的充电站(100)的变压器装置(10)，该变压器装置具有用于电连接到电源的一个输入接口(20)，还具有至少一个初级绕组(30)和至少三个彼此电隔离的次级绕组(40)，其中这些次级绕组(40)通过开关逻辑(50)与至少两个充电点(110)的至少两个输出接口(60)连接，并且该开关逻辑(50)将至少两个次级绕组(40)与该充电点(110)的输出接口(60)电并联。

【技术特征摘要】
2017.12.19 DE 102017130474.61.一种对具有至少两个充电点(110)的车辆充电的充电站(100)的变压器装置(10)，该变压器装置具有用于电连接到电源的一个输入接口(20)，还具有至少一个初级绕组(30)和至少三个彼此电隔离的次级绕组(40)，其中这些次级绕组(40)通过开关逻辑(50)与至少两个充电点(110)的至少两个输出接口(60)连接，并且该开关逻辑(50)将至少两个次级绕组(40)与该充电点(110)的输出接口(60)电并联。2.根据权利要求1所述的变压器装置(10)，其特征在于，所述开关逻辑(50)具有至少一个组合电路(52)，该组合电路将至少两个次级绕组(40)彼此组合到所述输出接口(60)上。3.根据权利要求2所述的变压器装置(10)，其特征在于，所述组合电路(52)构造为可逆的组合电路(52)。4.根据前述权利要求中任一项所述的变压器装置(10)，其特征在于，所述开关逻辑(50)具有一个开关矩阵(54)，用于将所述次级绕组(40)灵活地组合到所述输出接口(...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·罗根道夫，S·格茨，
申请(专利权)人：保时捷股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE