充电基础设施单元和具有充电功率选项的充电基础设施制造技术

本发明专利技术涉及一种用于至少部分电气运行的车辆(5)的充电基础设施单元(1)，所述充电基础设施单元具有一个或多个用于对一个或多个车辆(5)进行充电的直流调节器(39)、具有一个或多个供电接头以及具有一个或多个充电接头，其中，能够经由一个或多个供电接头向一个或多个直流调节器(30)中的至少一个供应能量，并且分别能够将车辆(5)连接到充电接头。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】充电基础设施单元和具有充电功率选项的充电基础设施
本专利技术涉及一种充电基础设施和充电基础设施单元，其用于至少部分电气运行的车辆。至少部分电气运行的车辆尤其可以是电动车辆和/或混合动力车辆。车辆尤其是乘用车、货车、小型运输车、叉车、公共汽车、自动行驶的运输车辆或服务车辆和/或卡车。
技术介绍
从现有技术中，已知直接经由AC/DC转换器连接到电网的充电基础设施单元。这些充电基础设施单元通常为一个或多个车辆提供充电接头。在某些情况下，也可以将充电基础设施单元的这些充电接头处所提供的功率改道至充电接头，使得可以在充电基础设施单元处附加地利用来自相同充电基础设施单元的另外的充电接头的功率来运行充电接头。此外，充电基础设施中的充电基础设施单元处的车辆必须与电网电流隔离。为此目的，可以在电网连接点处设置上游的LF变压器，并进行随后的AC/DC转换。然后，对于每个充电点，LF变压器必须具有单独的次级绕组，这导致了高成本，并且导致了在系统的可扩展性方面的不灵活的设计。替换地，也可以不在电网连接点处而是在带有HF变压器的直流调节器中进行电流隔离。然后，在变压器的次级侧存在多个次级绕组和可单独调节的电压调节器和/或电流调节器，这同样导致了高成本和在系统的可扩展性方面的不灵活的设计。此外，如此构建的基础设施在各个充电接头处对充电功率的提供方面严重受限。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是，提供一种充电基础设施单元和充电基础设施，其克服了现有技术的缺点。该技术问题通过独立权利要求1及其从属权利要求来解决。一个实施例涉及一种用于至少部分电气运行的车辆的充电基础设施单元，该充电基础设施单元具有一个或多个用于对一个或多个车辆进行充电的直流调节器、具有一个或多个供电接头以及具有一个或多个充电接头，其中，可以经由一个或多个供电接头向一个或多个直流调节器中的至少一个供应能量，并且分别可以将车辆(5)连接到充电接头，其中·每个充电接头与第一类型的电流绝缘的直流调节器连接，该第一类型的电流绝缘的直流调节器与一个或多个供电接头电气连接，并且在相应的充电接头处经由一个第一类型的电流绝缘的直流调节器提供第一充电功率；·将一个或多个第二类型的电流绝缘的直流调节器布置为可以经由一个或多个开关与第一类型的电流绝缘的直流调节器并联地接入，使得第二类型的电流绝缘的直流调节器形成用于第一类型的电流绝缘的直流调节器的升压单元，从而在分别相关联的充电接头处，除了第一类型的电流绝缘的直流调节器的第一充电功率，还可以提供一个或多个第二类型的电流绝缘的直流调节器的第二充电功率，其中，将升压单元与一个或多个充电接头固定地相关联，和/或可以将升压单元与一个或多个充电接头可变地相关联。优选地，充电基础设施单元还具有通信单元和控制单元。还优选的是，要么可以全部并联或全部串联地运行基础设施单元的充电接头，要么可以并联地运行充电接头的一部分并且串联地运行充电接头的一部分。在此，可以并联地运行意味着，充电功率同时在充电接头上可用，而可以串联地运行意味着，充电功率分别仅在一个充电接头上可用。还优选的是，每个升压单元可以分别经由机械断路器或半导体断路器与第一类型的电流绝缘的直流调节器并联地接入。还优选的是，开关是机械断路器、特别是接触器，或者是在故障电流方面尺寸不足的半导体开关(unterdimensionierteHalbleiterschalter)，该开关尤其被设计为在充电过程之前或之后无功率地将升压单元与第一类型的电流绝缘的直流调节器并联地接入或分离。进一步优选地，充电基础设施单元具有两个或多个第一类型的电流绝缘的直流调节器，并且具有一个或多个第二类型的电流绝缘的直流调节器。还优选的是，充电基础设施单元具有一个第一类型的电流绝缘的直流调节器，并且具有一个或多个第二类型的电流绝缘的直流调节器作为用于更快和/或更有效地对车辆电池进行充电的升压单元。还优选的是，充电基础设施由两个或多个电气串联布置的按照上面实施方式中的一个的充电基础设施单元形成，或者充电基础设施包含这些充电基础设施单元。进一步优选地，充电基础设施具有一个或多个中央的控制单元和一个或多个中央的通信单元，其中，通信单元被构建为从连接在充电基础设施中的充电基础设施单元获得或查询使用数据，并且向连接在充电基础设施中的充电基础设施单元发送控制信号，并且控制单元被构建为采集进入充电基础设施中和在充电基础设施内部的电流走向和电压走向，并且分析使用数据和所采集的电流走向和电压走向，并且基于这种分析为充电基础设施单元生成控制信号并经由通信单元发送该控制信号。这导致最佳的效率和/或最佳的充电时间。还优选的是，经由一个或多个AC/DC变换器(也称为AC/DC转换器)，将充电基础设施连接到LV-AC电网和/或MV-AV电网和/或HV-AV电网，并且向充电基础设施供应电能。还优选的是，充电基础设施附加地具有一个或多个电池存储器，其被设计为向连接在充电基础设施中的充电基础设施单元临时或永久地供应能量。进一步优选地，一个或多个电池存储器至少部分地以电池存储器单元构造，该电池存储器单元由用过的电池存储器单元、特别是用过的车辆电池存储器单元构成。还优选的是，一个或多个电池存储器被设计为用于提供电网服务、诸如削峰或频率稳定，其中，依据进入充电基础设施中的电流走向和电压走向，或者根据经由中央的通信单元从基础设施或从充电基础设施外部所获得的控制命令，自动地提供电网服务。还优选的是，充电基础设施还具有一个或多个再生能量产生单元，其将电气功率馈送到一个或多个电池存储器中或馈送到充电基础设施内部的电网中。还优选的是，充电基础设施被设计为从所连接的车辆的能量存储器提供电网服务、诸如削峰或稳定频率，其中，依据进入充电基础设施中的电流走向和电压走向，或者根据经由中央的通信单元从基础设施或从充电基础设施外部所获得的控制命令，自动地提供电网服务。还优选的是，充电基础设施具有一个或多个中央的升压单元，其可以借助一个或多个机械断路器或半导体断路器与充电基础设施单元和/或与一个或多个第一类型的电流绝缘的直流调节器并联地接入。还优选的是，充电基础设施内部的能量分配、特别是充电基础设施单元之间的能量分配以及从电池存储器到充电基础设施单元的能量分配通过母线系统、特别是通过布置在车辆下方或上方的母线彼此电气连接，和/或充电基础设施单元中的至少一部分可以经由母线系统以交叉方式彼此连接。还优选的是，母线布置在屋顶之下，并且将充电基础设施单元构建为有支承能力的结构并且支承屋顶和母线。还优选的是，母线是封装的或封闭的母线，使得可以将母线放置在外部区域中并且可以在外部区域中使用。进一步优选地，至少将充电基础设施单元、一个或多个AC/DC变换器(也称为AC/DC转换器)构造为使得它们可移动地布置在运输车辆上。特别地，优选的是，模块化地构造母线，和/或在卡车中可运输地构造电池存储器。还优选的是，基于从车辆传输的车辆的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于至少部分电气运行的车辆(5)的充电基础设施单元(1)，所述充电基础设施单元具有一个或多个用于对一个或多个车辆(5)进行充电的直流调节器(30)、具有一个或多个供电接头以及具有一个或多个充电接头，其中，能够经由一个或多个供电接头向所述一个或多个直流调节器(30)中的至少一个供应能量，并且分别能够将车辆(5)连接到充电接头，/n其特征在于/n·每个充电接头与第一类型的电流绝缘的直流调节器(30)连接，所述第一类型的电流绝缘的直流调节器与一个或多个供电接头电气连接，并且在相应的充电接头处经由一个第一类型的电流绝缘的直流调节器(30)提供第一充电功率；/n·将一个或多个第二类型的电流绝缘的直流调节器(40)布置为能够经由一个或多个开关(55)与第一类型的电流绝缘的直流调节器(40)并联地接入，使得第二类型的电流绝缘的直流调节器(40)形成用于第一类型的电流绝缘的直流调节器(30)的升压单元(40)，从而在分别相关联的充电接头处，除了第一类型的电流绝缘的直流调节器(30)的第一充电功率，还能够提供一个或多个第二类型的电流绝缘的直流调节器(40)的第二充电功率，其中，将所述升压单元(40)与一个或多个充电接头固定地相关联，和/或能够将所述升压单元(40)与一个或多个充电接头可变地相关联。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180420 DE 102018206168.81.一种用于至少部分电气运行的车辆(5)的充电基础设施单元(1)，所述充电基础设施单元具有一个或多个用于对一个或多个车辆(5)进行充电的直流调节器(30)、具有一个或多个供电接头以及具有一个或多个充电接头，其中，能够经由一个或多个供电接头向所述一个或多个直流调节器(30)中的至少一个供应能量，并且分别能够将车辆(5)连接到充电接头，
其特征在于
·每个充电接头与第一类型的电流绝缘的直流调节器(30)连接，所述第一类型的电流绝缘的直流调节器与一个或多个供电接头电气连接，并且在相应的充电接头处经由一个第一类型的电流绝缘的直流调节器(30)提供第一充电功率；
·将一个或多个第二类型的电流绝缘的直流调节器(40)布置为能够经由一个或多个开关(55)与第一类型的电流绝缘的直流调节器(40)并联地接入，使得第二类型的电流绝缘的直流调节器(40)形成用于第一类型的电流绝缘的直流调节器(30)的升压单元(40)，从而在分别相关联的充电接头处，除了第一类型的电流绝缘的直流调节器(30)的第一充电功率，还能够提供一个或多个第二类型的电流绝缘的直流调节器(40)的第二充电功率，其中，将所述升压单元(40)与一个或多个充电接头固定地相关联，和/或能够将所述升压单元(40)与一个或多个充电接头可变地相关联。


2.根据权利要求1所述的充电基础设施单元(1)，
其特征在于，
所述充电基础设施单元(1)还具有通信单元(18)和控制单元(14)。


3.根据上述权利要求中任一项所述的充电基础设施单元(1)，
其特征在于，
每个升压单元能够分别经由机械断路器(55)或半导体断路器(55)与第一类型的电流绝缘的直流调节器(30)并联地接入。


4.根据权利要求3所述的充电基础设施单元(1)，
其特征在于，
所述开关(55)是机械断路器、特别是接触器，或者是在故障电流方面尺寸不足的半导体开关，所述开关尤其被设计为在充电过程之前或之后无功率地将所述升压单元(40)与第一类型的电流绝缘的直流调节器(30)并联地接入或分离。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的充电基础设施单元(1)，
其特征在于，
所述充电基础设施单元(1)具有两个或多个第一类型的电流绝缘的直流调节器(30)，并且具有一个或多个第二类型的电流绝缘的直流调节器(40)。


6.根据权利要求1至4中任一项所述的充电基础设施单元(1)，
其特征在于，
所述充电基础设施单元(1)具有一个第一类型的电流绝缘的直流调节器(30)，并且具有一个或多个第二类型的电流绝缘的直流调节器(40)作为用于更快和/或更有效地对车辆电池进行充电的升压单元(40)。


7.一种充电基础设施(2)，
其特征在于，
所述充电基础设施(2)由两个或多个电气串联布置的根据权利要求2至6中任一项所述的充电基础设施单元(1)形成。


8.根据权利要求7所述的充电基础设施(2)，
其特征在于，
所述充电基础设施(2)具有一个或多个中央的控制单元(19)和一个或多个中央的通信单元(19)，其中，所述通信单元(19)被构建为从连接在充电基础设施(2)中的充电基础设施单元(1)获得或查询使用数据，并且向连接在充电基础设施(2)中的充电基础设施单元(1)发送控制信号，并且所述中央的控制单元(19)被...

【专利技术属性】
技术研发人员：M伯姆，G伯格，M卡尔滕巴赫，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE