一种具有至少两个充电点(110)的车辆充电用充电站(100)的变压器装置(10)，具有用于电连接至电功率源的输入接线端(20)，还具有初级绕组(30)和用于每个充电点(110)的至少一个次级绕组(40)，其中所述次级绕组(40)相互电流隔离并且分别具有至少一个电气并联的绕组部段，其中至少一个次级绕组(40)的另外的相邻的绕组部段在轴向(AR)上或在径向(RR)上至少局部相互重叠。
【技术实现步骤摘要】
具有至少两个充电点的车辆充电用充电站的变压器装置
本专利技术涉及车辆充电用充电站的变压器装置以及制造这样的变压器装置的方法。
技术介绍
已知的是变压器装置被用于给充电站供应呈电流形式的功率。这样的充电站用于电动车或其电池装置的充电。这样的充电站类似于已知的加油站，通常配备有两个或更多个的充电点。在每个充电点可以同时充电至少一辆车。即这意味着，在具有至少两个充电点的一个充电站上也能通过变压器装置同时充电至少两辆车。在此，该变压器装置用于以适合车辆充电的形式提供可供使用的电流，并且根据需要提供电流隔离功能。当前的电动车一般容许两种充电模式。为了在常用的交流电压或交变电流接线端上的充电，车辆具备车载充电设备，其不仅完成所需要的变直流电流转换，也控制各自当前的充电运行。但该交流充电模式因为一般不超过16A或32A的可供使用的接线功率且因为在装设充电设备的情况下才具有功率足够高的充电速度而受到严重限制。由此在当今的电动车中出现长达每百公里多个小时的充电时间。因为交流充电的充电时间长，故发展出最好以直流电压的直流快速充电。不同于交流充电，为此充电所需的电驱动机构和部件不是随车携带的，而是由车外充电桩提供。充电桩执行充电过程并且依据车辆要求形成当前车辆电池充电所需要的电压和电流。相应预设的直流充电线在充电过程中通过车辆中的不同接触器而电连接至车辆高压电池极。常用的直流充电站的功率目前一般高达50千瓦且一般直接取自低电压电网或市区电力网。但高于300千瓦的充电功率是值得期待的，以便超过高于20公里/分钟的充电速度。另外，高达1000伏的充电电压是值得追求的，以便给未来车辆的具有600伏或甚至超过800伏电池电压的电池充电，并且在低充电电流下获得较高的充电功率。直流充电的示例细节尤其在IEC61851中进行了描述。为了以高于300千瓦的功率给车辆充电，无需自具有电网稳定性的低压电网或市区电力网取电，而连接至中压配电网或甚至高压电网带来显著优点。专利申请文献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调节模块，包括不带电流隔离功能的DC/DC降压模块和带有电流隔离功能的DC/DC谐振换能器模块。专利申请文献DE102015110023和DE102016123924描述了用于电动车直流电压充电的装置，其在该专业领域内的商品名为：splitpowerline(分体式电力线)。在此情况下，充电场的各个充电接线端或充电点与电网的所期望的电流隔离和相互间的电流隔离是通过具有单独的非接地次级绕组的变压器获得的。这种技术的优点在于可以利用成本低廉且结构空间有利的、连接至各自次级绕组的非电流隔离驱动机构例如整流器、AC/DC变换器和DC/DC变换器。所述变压器此时可以利用相应的卷绕比从低压电压、中压电压或高压电压得到馈电。已知解决方案的缺点是，视乎充电点数量而定，变压器装置的复杂性、成本和尺寸超比例地增大。这尤其是因为以下事实，即在一个充电站中对于两个以上车辆通常可能发生非对称的充电状况。非对称充电状况是指下述状况，在此例如在第一充电点安置一个车辆以便充电，而第二充电点空闲。即这意味着，借助同一个变压器装置、尤其是分体式电力线技术意义上的同一个变压器装置以非对称方式给第一充电点完全供应充电功率，而另一个充电点没有耗用充电功率。非对称负载对于高效来说是成问题的，表现为同一个变压器装置的局部变热。此外，绕组阻抗在非对称负载情况下可能改变。该非对称性必须以结构方式在变压器装置中形成，由此它超比例过大地、昂贵且复杂地构成。此外，在系统控制中必须考虑非对称性，其为此被指定大量的传感器装置并且造成附加的复杂性和成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少部分消除前述缺点。本专利技术的目的尤其是针对在一个充电站上的更多充电点以低成本的简单方式提供一种变压器装置。前述目的通过一种具有如下项1的特征的变压器装置和一种具有如下项9的特征的方法完成。本专利技术的其它特征和细节来自如下项2-8和10、说明书和附图。在此，关于本专利技术的变压器装置所描述的特征和细节显然也适用于关于本专利技术方法所描述的，反之亦然，因此，与针对一些专利技术方面的公开内容相关地总是相互参照或可相互参照。1.一种具有至少两个充电点的车辆充电用充电站的变压器装置，具有用于电连接至电功率源的输入接线端，还具有初级绕组和用于每个充电点的至少一个次级绕组，其中，所述次级绕组相互电流隔离并且分别具有至少一个电气并联和/或串联的绕组部段，其中，至少一个次级绕组的另外的相邻的绕组部段在轴向上至少局部相互重叠。2.根据如上项1所述的变压器装置，其特征在于，该次级绕组设计成自身不重叠或者基本不重叠。3.根据如上项之一所述的变压器装置，其特征在于，在径向上的相邻次级绕组的重叠顺序是在轴向上变化的，尤其是这些次级绕组相互紧密结合、最好呈螺旋形紧密结合。4.根据如上项之一所述的变压器装置，其特征在于，每个次级绕组具有至少两个轴向间隔的轴向部段和/或至少两个径向间隔的径向部段。5.根据如上项4所述的变压器装置，其特征在于，三个次级绕组以其轴向部段和其径向部段形成一个次级绕组包。6.根据如上项之一所述的变压器装置，其特征在于，至少两个次级绕组形成一个次级绕组包，其中，在轴向或径向上并排设置至少两个次级绕组包。7.根据如上项6所述的变压器装置，其特征在于，对于每个次级绕组包形成一个单独的初级绕组。8.根据如上项6或7所述的变压器装置，其特征在于，对于每个次级绕组包形成自身的输入接线端。9.一种用于制造具有如上项1至8之一的特征的变压器装置的方法，具有如下步骤：-以与输入接线端导电连接的方式形成初级绕组，-形成用于至少两个充电点的相邻的次级绕组，所述次级绕组在轴向上至少局部重叠。10.根据如上项9所述的方法，其特征在于，至少两个次级绕组共同构成次级绕组包，其中，至少两个次级绕组包在轴向或径向上并排布置。本专利技术提出一种变压器装置，用于具有至少两个充电点的车辆充电用充电站。为此，该变压器装置配备有输入接线端，用于电连接至一个电功率源，如具有交流电流或交变电流的电网。此外，该变压器装置具有初级绕组和用于每个充电点的至少一个次级绕组。所述次级绕组相互电流隔离并且分别具有至少一个电气并联和/或电气串联的绕组部段。另外，至少一个次级绕组的相邻的绕组部段设计成最好在轴向上至少局部相互重叠。电网连接至输入接线端，N个整流器和DC变换器用于输出端处的M个充电点。初级绕组在本专利技术的设计方案中最好与次级绕组磁耦合。尤其是次级绕组具有至少两个绕组部段。即，本专利技术的变压器装置基于已知的解决方案，用于使充电站具备在至少两个充电点给车辆充电的可能性。为此，该变压器装置首先配备有输入接线端。输入接线端用于借助电流源即例如至电力网的接线端或大型电池装置提供电功率源。主要的专利技术构思在此基于次级绕组的设计。对于每个充电点设有至少一个次级绕组。但是，也可以并联或并联两个以上的次级绕组，以便给唯一的充电点供应电功率。本专利技术的核心构思此时基于在次级绕组中与相邻次级绕组相关地布置它的方式。通常，这些次级绕组严格地并联卷绕。即这意味着，对于第一充电点，第一次级绕组围绕变压器装置的铁芯径向卷绕。现在，在轴向上与之间隔地或相邻地有用于第二充电本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有至少两个充电点(110)的车辆充电用充电站(100)的变压器装置(10)，具有用于电连接至电功率源的输入接线端(20)，还具有初级绕组(30)和用于每个充电点(110)的至少一个次级绕组(40)，其中，所述次级绕组(40)相互电流隔离并且分别具有至少一个电气并联和/或串联的绕组部段，其中，至少一个次级绕组(40)的另外的相邻的绕组部段在轴向(AR)上至少局部相互重叠。
【技术特征摘要】
2017.12.19 DE 102017130471.11.一种具有至少两个充电点(110)的车辆充电用充电站(100)的变压器装置(10)，具有用于电连接至电功率源的输入接线端(20)，还具有初级绕组(30)和用于每个充电点(110)的至少一个次级绕组(40)，其中，所述次级绕组(40)相互电流隔离并且分别具有至少一个电气并联和/或串联的绕组部段，其中，至少一个次级绕组(40)的另外的相邻的绕组部段在轴向(AR)上至少局部相互重叠。2.根据权利要求1所述的变压器装置(10)，其特征在于，该次级绕组(40)设计成自身不重叠或者基本不重叠。3.根据前述权利要求之一所述的变压器装置(10)，其特征在于，在径向(RR)上的相邻次级绕组(40)的重叠顺序是在轴向(AR)上变化的，尤其是这些次级绕组(40)相互紧密结合、最好呈螺旋形紧密结合。4.根据权利要求1或2所述的变压器装置(10)，其特征在于，每个次级绕组(40)具有至少两个轴向间隔的轴向部段(42)和/或至少两个径向间隔的径向部段(44)。5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·格茨，C·罗根道夫，
申请(专利权)人：保时捷股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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