DE102013200102A1 - Charging station with emergency mode, method for operating a charging station and electric car - Google Patents

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Abstract

Erläutert wird eine Ladestation (12): – mit einer Steuereinheit (20), – mit einer Erfassungseinheit zum Erfassen des Ausfalls einer Versorgungsspannung eines Energieversorgungsnetzes (24), wobei die Erfassungseinheit an die Steuereinheit (20) gekoppelt ist, – und mit einer Sendeeinheit zum Senden einer Nachricht oder eines Signals an ein Elektro-Transportmittel (14), wobei die Sendeeinheit an die Steuereinheit (20) gekoppelt ist und wobei die Nachricht oder das Signal ein Liefern von elektrischer Energie aus einem Traktionsakku des Transportmittels (14) zu der Ladestation (12) betrifft.A charging station (12) is explained: - with a control unit (20), - with a detection unit for detecting the failure of a supply voltage of a power supply network (24), the detection unit being coupled to the control unit (20), - and with a transmission unit for Sending a message or a signal to an electrical transport means (14), wherein the transmission unit is coupled to the control unit (20) and wherein the message or signal is a supply of electrical energy from a traction battery of the transport means (14) to the charging station ( 12) concerns.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladestation mit Notbetriebsart, ein Verfahren zum Betreiben einer Ladestation und ein Elektro-Transportmittel. Das Elektro-Transportmittel ist bspw. eine elektrisch angetriebenes Landfahrzeug, Luftfahrzeug oder Wasserfahrzeug, das mit der Ladestation über ein Ladekabel, induktiv oder auf andere Weise verbunden wird.The invention relates to a charging station with emergency mode, a method for operating a charging station and an electric transport. The electric transport is, for example, an electrically driven land vehicle, aircraft or watercraft, which is connected to the charging station via a charging cable, inductively or otherwise.

Die Erfindung betrifft eine Ladestation:

  • – mit einer Steuereinheit,
  • – mit einer Erfassungseinheit zum Erfassen des Ausfalls einer Versorgungsspannung eines Energieversorgungsnetzes, wobei die Erfassungseinheit an die Steuereinheit gekoppelt ist,
  • – und mit einer Sendeeinheit zum Senden einer Nachricht oder eines Signals an ein Elektro-Transportmittel, wobei die Sendeeinheit an die Steuereinheit gekoppelt ist und wobei die Nachricht oder das Signal ein Liefern von elektrischer Energie aus einem Akku des Transportmittels zu der Ladestation betrifft.
The invention relates to a charging station:
  • - with a control unit,
  • With a detection unit for detecting the failure of a supply voltage of a power supply network, wherein the detection unit is coupled to the control unit,
  • - And with a transmitting unit for transmitting a message or a signal to an electric transport, wherein the transmitting unit is coupled to the control unit and wherein the message or the signal relates to a supply of electrical energy from a battery of the transport means to the charging station.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Ladestation, bei dem in einer Notbetriebsart eine Ladestation oder sowohl eine Ladestation als auch ein Gebäude von einem Elektro-Transportmittel mit elektrischer Energie versorgt wird oder werden.The invention further relates to a method for operating a charging station, in which, in an emergency mode, a charging station or both a charging station and a building is or are supplied with electrical energy by an electric transport.

Auch betrifft die Erfindung ein Elektro-Transportmittel:

  • – mit einer Empfangseinheit, die Nachrichten oder Signale von einer Ladestation empfangen kann,
  • – mit einer Schalteinheit, die eine Betriebsart ermöglicht, in der von einem Akkumulator des Transportmittels elektrische Energie an eine externe Einheit, insbesondere an eine Ladestation, geliefert wird,
  • – und mit einer Steuereinheit, die eingangsseitig mit der Empfangseinheit und ausgangsseitig mit der Schalteinheit verbunden ist.
Also, the invention relates to an electric transport:
  • With a receiving unit that can receive messages or signals from a charging station,
  • - With a switching unit, which allows a mode in which is supplied by an accumulator of the transport electrical energy to an external unit, in particular to a charging station,
  • - And with a control unit, the input side is connected to the receiving unit and the output side with the switching unit.

Es ist Aufgabe einer Weiterbildung der Erfindung eine einfach aufgebaute Ladestation anzugeben, die insbesondere einen Notbetriebe erlaubt. Außerdem sollen ein zugehöriges Verfahren und ein zugehöriges Elektro-Transportmittel angegeben werden.It is an object of a development of the invention to provide a simply constructed charging station which in particular allows an emergency operation. In addition, an associated method and an associated electric transport are to be specified.

Die auf die Ladestation bezogene Aufgabe wird durch eine Ladestation gemäß Anspruch 1 gelöst. Außerdem wird die auf ein Verfahren bezogene Aufgabe durch ein Verfahren gemäß nebengeordnetem Verfahrensanspruch gelöst. Die auf ein Transportmittel bezogene Aufgabe wird durch ein Transportmittel nach dem nebengeordneten Anspruch gelöst. Weiterbildungen sind für die Ladestation, das Verfahren und für das Transportmittel in den Unteransprüchen angegeben.The task related to the charging station is achieved by a charging station according to claim 1. In addition, the object related to a method is solved by a method according to the independent method claim. The transport-related object is achieved by a means of transport according to the independent claim. Further developments are specified for the charging station, the method and the means of transport in the subclaims.

Die Ladestation kann enthalten:

  • – eine Steuereinheit,
  • – eine Erfassungseinheit zum Erfassen des Ausfalls einer Versorgungsspannung eines Energieversorgungsnetzes, wobei die Erfassungseinheit an die Steuereinheit gekoppelt ist,
  • – und eine Sendeeinheit zum Senden einer Nachricht oder eines Signals an ein Elektro-Transportmittel, wobei die Sendeeinheit an die Steuereinheit gekoppelt ist und
wobei vorzugsweise die Nachricht oder das Signal ein Liefern von elektrischer Energie aus einem Akku, insbesondere einem Traktionsakku, des Transportmittels zu der Ladestation betrifft.The charging station can contain:
  • A control unit,
  • A detection unit for detecting the failure of a supply voltage of a power supply network, wherein the detection unit is coupled to the control unit,
  • - And a transmitting unit for sending a message or a signal to an electric transport, wherein the transmitting unit is coupled to the control unit and
wherein preferably the message or the signal relates to a supply of electrical energy from a battery, in particular a traction battery, the means of transport to the charging station.

Die Ladestation kann eine Ladesäule eine Wandbox oder eine ähnliche zum Laden geeignete Vorrichtung sein, bspw. ergänzt um ein Abrechungs- und/oder Bezahlsystem bzw. eine Zugangskontrolle.The charging station may be a charging station, a wall box or a similar device suitable for charging, for example, supplemented by a billing and / or payment system or an access control.

Die Ladestation kann ein Gleichspannungsladen, bspw. ein Schnellladen in Zeiten, die kürzer als 30 Minuten sind, und/oder ein Wechselspannungsladen ermöglichen, das bspw. mehrere Stunden dauern kann.The charging station may allow a DC charging, for example, a fast charging in times shorter than 30 minutes, and / or an AC charging, which may take several hours, for example.

Das Laden kann mit einem Kabel, d. h. konduktiv, mit Spulen, d. h. induktiv, oder auf andere Art und Weise erfolgen.The charging can be done with a cable, d. H. conductive, with coils, d. H. inductively or otherwise.

Die Steuereinheit ist bspw. ein Mikroprozessor oder ein Mikrocontroller, der einen Prozessor und periphere Einheiten enthält. Der Prozessor arbeitet in einem elektronischen Speicher gespeicherte Programmbefehle ab. Alternativ kann eine Steuereinheit verwendet werden, die keinen Prozessor enthält, z. B. eine Zustandsmaschine, die z. B. in einem FPGA (Field Programmable Gate Array), realisiert ist.The control unit is, for example, a microprocessor or a microcontroller containing a processor and peripheral units. The processor processes program instructions stored in electronic memory. Alternatively, a controller may be used which does not include a processor, e.g. B. a state machine z. B. in an FPGA (Field Programmable Gate Array), is realized.

Die Erfassungseinheit kann ein Spannungssensor, ein Stromsensor oder ein anderer Sensor sein. Der Begriff ”gekoppelt” betrifft insbesondere eine elektrisch leitfähige Verbindung oder eine Datenübertragungsverbindung. Die Datenübertragung kann drahtgebunden, fasergebunden oder über Funk erfolgen.The detection unit may be a voltage sensor, a current sensor or another sensor. The term "coupled" refers in particular to an electrically conductive connection or a data transmission connection. The data transmission can be wired, fiber-bound or via radio.

Die Sendeeinheit kann eine Pulweitenmodulationseinheit enthalten. Es kann auch eine Power Line Kommunikation verwendet werden, d. h. eine Übertragung über eine Spannungsversorgung. Alternativ kann die Sendeeinheit auch über Funk senden.The transmitting unit may include a pulse width modulation unit. It can also be used a power line communication, d. H. a transmission via a power supply. Alternatively, the transmitting unit can also transmit via radio.

Die Nachricht oder das Signal kann die Energieübertragung für den Notbetrieb vorbereiten, z. B. signalisiert die Ladestation, dass sie für einen Notbetrieb geeignet ist, was im Transportmittel vermerkt werden kann. Alternativ kann die Nachricht oder das Signal die Energieübertragung für den Notbetrieb auch direkt veranlassen oder bewirken, bspw. wenn die Energieversorgung gerade ausgefallen ist, und die Ladestation bspw. kurzzeitig, z. B. für weniger als 10 Minuten oder für weniger als eine Minute, von einer Puffereinheit versorgt wird, bspw. von einem internen Akku der Ladestation oder einem Kondensator (SuperCap, GoldCap).The message or signal may prepare the power transmission for emergency operation, e.g. B. the charging station signals that they are for a Emergency operation is suitable, which can be noted in the means of transport. Alternatively, the message or the signal to initiate or effect the energy transfer for emergency operation directly, for example. When the power supply has just failed, and the charging station, for example. For a short time, z. B. for less than 10 minutes or for less than a minute, is supplied by a buffer unit, for example. By an internal battery of the charging station or a capacitor (SuperCap, GoldCap).

Das Signal oder die Nachricht, das bzw. die anzeigt, dass die Ladestation für einen Notbetrieb geeignet ist, kann bspw. in einem internationalen Standard festgelegt sein. Alternativ wird eine firmenspezifische bzw. proprietäre Signalisierung bzw. Nachricht verwendet. Von Bedeutung können hier die Standards IEC (International Electrotechnical Commission) 61439, DIN Deutsch Industrie Norm) EN (Euronarm) 61851, z. B. DIN EN 61851-22, IEC 62196 usw. sein.The signal or message indicating that the charging station is suitable for emergency operation may be specified, for example, in an international standard. Alternatively, a company-specific or proprietary signaling or message is used. Of importance here are the standards IEC (International Electrotechnical Commission) 61439, DIN German Industrial Standard) EN (Euronarm) 61851, z. Eg DIN EN 61851-22, IEC 62196 etc. be.

Das Elektro-Transportmittel kann ein Elektroauto ein Elektro-Lastfahrzeug, ein Elektroflugzeug, ein Elektroboot oder ein Elektroschiff sein. Das Elektro-Transportmittel kann neben dem Elektroantrieb auch noch einen Verbrennungsantrieb oder einen anderen Antrieb enthalten, so dass es sich um ein Hybrid-Transportmittel handelt. Aber auch kleinere Transportmittel können einen Notbetrieb ermöglichen, z. B. Elektroroller, Elektromotorrad, oder Elektrofahrrad.The electric transport may be an electric car, an electric truck, an electric plane, an electric boat or an electric ship. The electric transport may also contain a combustion drive or another drive in addition to the electric drive, so that it is a hybrid means of transport. But smaller means of transport can enable emergency operation, z. B. electric scooter, electric motorcycle, or electric bicycle.

Der Akku wird genauer auch als Akkumulator bezeichnet. Umgangssprachlich spricht man auch von einer Batterie bzw. von einer wieder aufladbaren Batterie. Der Akku kann eine Vielzahl von Zellen enthalten, die jeweils im voll geladenen Zustand eine aus der Spannungsreihe ableitbare Galvano-Spannung erzeugen, die bspw. kleiner als 5 Volt ist.The battery is more accurately referred to as an accumulator. Colloquially, one speaks of a battery or a rechargeable battery. The battery can contain a large number of cells, each of which, in the fully charged state, generates a galvanic voltage which can be derived from the voltage series and which, for example, is less than 5 volts.

Viele Zellen können in Reihe geschaltet werden, so dass Ausgangsspannungen von mehreren 100 Volt entstehen, die zum Antrieb eines Elektromotors geeigneter Leistung und damit zum Antrieb des Transportmittels geeignet sind. Typische Spannungen liegen im Bereich von 400 Volt bis 800 Volt.Many cells can be connected in series, so that output voltages of several 100 volts arise, which are suitable for driving an electric motor of suitable power and thus to drive the means of transport. Typical voltages are in the range of 400 volts to 800 volts.

Somit kann die Ladestation auch ohne großen eigenen Pufferakku bzw. ohne große eigene Pufferbatterie bzw. ohne eigenen Pufferakku bzw. ohne eigene Pufferbatterie einen Notbetrieb gewährleisten.Thus, the charging station can ensure emergency operation even without a large own buffer battery or without a large own backup battery or without own buffer battery or without its own backup battery.

Eine im Notbetrieb funktionsfähige Ladestation kann eine Voraussetzung für ein Notenergieversorgungssystem eines Gebäudes sein. Das Notenergieversorgungssystem kann auf der Nutzung des Akkus eines Transportmittels oder sogar auf der Nutzung der Akkus von mehreren Transportmitteln für die Notenergieversorgung des Gebäudes beruhen. Zumindest kann diese Nutzung wesentlicher Teil des Notenergieversorgungssystems sein, bspw. mindestens 20 Prozent der maximal benötigten Energie.A functioning in emergency operation charging station may be a prerequisite for a Notenergieversorgung system of a building. The emergency power supply system may be based on the use of the battery of a means of transport or even on the use of the batteries of several means of transport for the emergency energy supply of the building. At least this use can be an essential part of the emergency energy supply system, for example at least 20 percent of the maximum energy required.

Die Ladestation kann einen AC DC Wandler enthalten, der einen Akku des Transportmittels laden kann. Der AC DC Wandler kann ein bidirektionaler Wandler sein. Alternativ kann die Ladestation einen DC AC Wandler mit einer Leistung größer als 1 Kilowatt, größer als 5 Kilowatt oder größer als 10 Kilowatt enthalten. Damit kann es sich um eine Gleichspannungsladestation handeln, bei der im Ladebetrieb eine Netzwechselspannung in eine Ladegleichspannung umgewandelt wird, die direkt an den Traktions-Akku des Transportmittels angelegt werden kann.The charging station may include an AC DC converter that can charge a rechargeable battery of the means of transport. The AC DC converter can be a bidirectional converter. Alternatively, the charging station may include a DC AC converter with a power greater than 1 kilowatt, greater than 5 kilowatts, or greater than 10 kilowatts. This may be a DC charging station, in which a mains AC voltage is converted into a DC charging voltage in the charging mode, which can be applied directly to the traction battery of the transport.

Im Notbetrieb liegt die Akkuspannung an einem DC AC Wandler in der Ladestation an.In emergency mode, the battery voltage is applied to a DC AC converter in the charging station.

Ein AC DC Wandler ist eine Wechselstrom (alternated current) zu Gleichstrom (directed current) Wandler, was entsprechend auch für die Spannungen gilt, d. h. Wechselspannung zu Gleichspannung. Ein DC AC Wandler wandelt Gleichspannung in Wechselspannung um.An AC to DC converter is an alternating current to direct current converter, which also applies to the voltages, i. H. AC voltage to DC voltage. A DC AC converter converts DC voltage into AC voltage.

Die Wandler können elektronische Leistungsschaltelemente enthalten, insbesondere auf Halbleiterbasis, z. B. Schalttransistoren (FET, MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) o. ä.). Bidirektional bedeutet, dass der Wandler abhängig von der Ansteuerung der Schaltelement entweder aus einer Wechselspannung eine Gleichspannung oder aus einer Gleichspannung eine Wechselspannung erzeugt.The transducers may include electronic power switching elements, particularly on a semiconductor basis, e.g. B. switching transistors (FET, MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) o. Ä.). Bidirectional means that the converter generates an AC voltage or an AC voltage depending on the control of the switching element either from an AC voltage.

Die Ladestation kann an Stelle eines bidirektionalen Wandlers auch zwei Leistungswandler enthalten, d. h. einen AC DC Wandler und einen DC AC Wandler.The charging station may also include two power converters instead of a bidirectional converter, i. H. an AC to DC converter and a DC to AC converter.

Der Wandler befindet sich somit bei einer Gleichspannungsladestation in der Ladestation selbst und kann damit von der Steuereinheit auf einfache Art und Weise angesteuert werden. Im Transportmittel ist für das Gleichspannungsladen bzw. für das Liefern von elektrischer Energie auf der Basis von Gleichspannung an externe Verbraucher kein Wandler erforderlich.The converter is thus located at a DC charging station in the charging station itself and can thus be controlled by the control unit in a simple manner. In the transport means no converter is required for the DC charging or for the supply of electrical energy on the basis of DC voltage to external consumers.

Der DC AC Leistungswandler kann für eine Notenergieversorgung der Ladestation und/oder von Verbrauchern, die nicht im Gehäuse der Ladestation untergebracht sind, verwendet werden, z. B. für die Notstromversorgung eines Gebäudes.The DC AC power converter can be used for emergency power supply of the charging station and / or consumers, which are not housed in the housing of the charging station, z. B. for the emergency power supply of a building.

Die Ladestation kann einen DC AC Wandler oder einen DC DC-Wandler oder einen AC DC AC Wandler enthalten, der eine Leistung kleiner als 1 Kilowatt hat, und der vorzugsweise mit dem Ladeanschluss für das Transportmittel verbunden ist.The charging station can be a DC to AC converter or a DC to DC converter or an AC to DC AC Converter included, which has a power less than 1 kilowatt, and is preferably connected to the charging port for the means of transport.

Der DC AC Wandler kann für die Notenergieversorgung der Ladestation selbst verwendet werden, z. B. der Steuereinheit und der Sendeeinheit.The DC AC converter can be used for the emergency power supply of the charging station itself, z. B. the control unit and the transmitting unit.

Damit können zwei DC AC Wandler in der Ladestation vorhanden sein, d. h. ein DC AC Wandler großer Leistung und eine DC AC Wandler kleiner Leistung.Thus, two DC AC converters may be present in the charging station, i. H. a high power DC AC converter and a low power DC AC converter.

Insbesondere werden auch AC DC AC Wandler eingesetzt, bei denen eine Zwischenkreisgleichspannung erzeugt wird. Der Zwischenkreis ist auch zum direkten Anlegen einer Gleichspannung geeignet. Der AC DC AC Wandler kann dann sowohl im Normalbetrieb als auch im Notbetrieb für die Versorgung der Steuereinheit der Ladestation und ggf. weiterer Einheiten verwendet werden.In particular, AC DC AC converters are also used in which a DC link voltage is generated. The DC link is also suitable for direct application of a DC voltage. The AC DC AC converter can then be used both in normal operation and in emergency operation for the supply of the control unit of the charging station and possibly other units.

Der bidirektional arbeitende AC DC Wandler kann in der DC AC Betriebsart nicht netzgeführt arbeiten, d. h. einen sogenannten Inselbetrieb ermöglichen. Alternativ kann der DC AC Wandler mit einer Leistung größer als 1 Kilowatt, größer als 5 Kilowatt oder größer als 10 Kilowatt nicht netzgeführt arbeiten. Der Inselbetrieb kann erforderlich sein, wenn im Notbetrieb kein Pilotsignal für eine netzgeführte Einspeisung vorhanden ist.The bidirectionally operating AC DC converter can not operate mains-controlled in the DC AC operating mode, ie. H. allow a so-called island operation. Alternatively, the DC AC converter with a power greater than 1 kilowatt, greater than 5 kilowatts or greater than 10 kilowatts can not operate on the mains. The island operation may be required if there is no pilot signal for a grid-controlled feed in emergency operation.

Werden mehrere Ladestation auch im Notbetrieb im Verbund betrieben, bspw. durch Parallelschalten von Ladestationen, so muss zunächst nur einer der Wandler netzunabhängig arbeiten. Die anderen Wandler können sich dann diesem Wandler aufsynchronisieren.If several charging station operated in emergency mode in the composite, for example. By parallel switching of charging stations, it must first only one of the converter work independently of the mains. The other converters can then synchronize to this converter.

Auch Wechselrichter mit internem Frequenzgenerator können verwendet werden, die sowohl netzgeführt als auch nicht netzgeführt arbeiten können, siehe bspw. Wechselrichter der Firma Studer.It is also possible to use inverters with an internal frequency generator, which can operate both mains-based and non-network-controlled, see, for example, Studer inverters.

Die Ladestation kann einen ankommenden Wechselstrom zu dem Transportmittel durchleiten und kann damit keinen Leistungs-Wandler enthalten. Damit kann beim Laden eine Wechselspannung von der Ladestation zum Transportmittel unverändert übertragen werden. In umgekehrter Richtung kann in der Notbetriebsart eine Wechselspannung vom Transportmittel zu der Ladestation und ggf. weiter zu einem Gebäude übertragen werden.The charging station can pass an incoming alternating current to the means of transport and thus can not contain a power converter. Thus, when charging an AC voltage from the charging station to the means of transport can be transferred unchanged. In the reverse direction, an alternating voltage can be transmitted from the means of transport to the charging station and possibly further to a building in the emergency mode.

Wenn die Ladestation selbst keinen Leistungswandler enthält, kann das Transportmittel einen AC DC Wandler enthalten bspw. einen bidirektional arbeitenden AC DC Wandler, der in der DC AC Betriebsart vorzugsweise wieder nicht netzgeführt arbeiten kann.If the charging station itself does not contain a power converter, the means of transport may include an AC-DC converter, for example a bidirectionally operating AC-DC converter, which in the DC-AC operating mode can preferably again not be network-operated.

Alternativ kann in dem Transportmittel ein separater DC AC Wandler vorhanden sein, der nur unidirektional arbeitet und für eine Einspeisung oder für einen Notbetrieb verwendet wird. Auch dieser unidirektionale DC AC Wandler kann bspw. nicht netzgeführt oder netzgeführt arbeiten, insbesondere wahlweise. Für den Notbetrieb der Ladestation kann der nicht netzgeführte DC AC Wandler verwendet werden, zumindest solange noch kein anderes Fahrzeug elektrische Energie an die Ladestation liefert.Alternatively, a separate DC AC converter can be present in the means of transport, which works only unidirectionally and is used for an infeed or for an emergency operation. Also, this unidirectional DC AC converter can, for example, not network-guided or network-controlled work, in particular either. For emergency operation of the charging station, the non-mains-powered DC AC converter can be used, at least as long as no other vehicle supplies electrical energy to the charging station.

Auch Wechselrichter bzw. Wandler mit internem Frequenzgenerator können im Fahrzeug verwendet werden, die sowohl netzgeführt als auch nicht netzgeführt arbeiten, d. h. im Inselbetrieb einspeisen können, siehe bspw. Wechselrichter der Firma Studer oder von anderen Anbietern.Inverters or converters with internal frequency generators can also be used in the vehicle, which are both network-driven and non-network-driven, ie. H. In island operation can feed, see, for example, inverters of the company Studer or other suppliers.

Das Fahrzeug kann auch ein Kleinwechselspannung liefern. Dadurch können Beschädigungen der Ladestationen verringert oder ausgeschlossen werden. Die Kleinwechselspannung kann für einen Notbetrieb der Ladestation ausreichend sein.The vehicle can also supply a small AC voltage. As a result, damage to the charging stations can be reduced or eliminated. The small AC voltage may be sufficient for an emergency operation of the charging station.

Die Steuereinheit kann mit einer Trenneinheit verbunden sein, mit der die Ladestation vom Energieversorgungsnetz getrennt werden kann. Die Trenneinheit unterscheidet sich insbesondere von einem Spannungswandler.The control unit may be connected to a separation unit with which the charging station can be disconnected from the power supply network. The separation unit differs in particular from a voltage converter.

Durch die Trenneinheit kann gewährleistet werden, dass es beim Liefern der elektrischen Energie vom Transportmittel zur Ladestation keine unerwünschten Rückwirkungen auf elektrische Anlagen gibt, die nicht direkt an der Ladestation betrieben werden.By separating unit can be ensured that there are no unwanted repercussions on electrical systems when supplying the electrical energy from the transport to the charging station, which are not operated directly at the charging station.

Die Trenneinheit ermöglicht auch einen definierten Betrieb bei Spannungswiederkehr nach einem Netzausfall. So kann die Trenneinheit über Servicemitarbeiter oder automatisch angeschaltet werden, wenn bspw. sichergestellt ist, dass keine Energie mehr vom Transportmittel zur Versorgung der Ladestation übertragen wird.The disconnect unit also allows defined operation on power recovery after a power failure. Thus, the separation unit can be turned on by service employees or automatically, if, for example, it is ensured that no more energy is transmitted from the transport to the charging station.

Weiterhin ermöglicht die Trenneinheit, dass ein Wechselrichter einen vergleichsweise großen Widerstand an seinem Ausgang hat, so dass er ordnungsgemäß arbeitet. Bei einem Kurzschluss bzw. bei einem kurzschlussähnlichem Widerstand wäre das nicht der Fall.Furthermore, the disconnecting unit allows an inverter to have a comparatively large resistance at its output so that it operates properly. This would not be the case with a short circuit or a short-circuit-like resistance.

Die Erfassungseinheit kann von der Ladestation aus gesehen hinter der Trenneinheit angeordnet sein. Auf diese Weise kann die Spannungswiederkehr auf einfache Art erfasst werden.The detection unit can be arranged behind the separation unit when viewed from the charging station. In this way, the voltage return can be detected in a simple way.

Die Ladestation kann ein separates Spannungsnetz enthalten, z. B. ein Kleinspannungsnetz, das mindestens eine, mindestens zwei, mindestens drei oder alle der folgenden Einheiten speist:

  • – die Steuereinheit,
  • – die Sendeeinheit,
  • – eine Beleuchtungseinheit zum Beleuchten der Umgebung der Ladestation,
  • – eine Beleuchtungseinheit zum Beleuchten einer Anzeigeeinheit der Ladestation, insbesondere eine Hintergrundbeleuchtung,
  • – eine Verriegelungseinheit und/oder eine Entriegelungseinheit für eine Anschlussvorrichtung eines Ladekabels,
  • – eine Kühleinheit der Elektronik der Ladestation, insbesondere ein Lüfter,
  • – eine Notrufeinheit.
The charging station may contain a separate power supply, z. B. a low voltage network, which feeds at least one, at least two, at least three or all of the following units:
  • - the control unit,
  • The transmitting unit,
  • A lighting unit for illuminating the surroundings of the charging station,
  • A lighting unit for illuminating a display unit of the charging station, in particular a backlight,
  • A locking unit and / or an unlocking unit for a connection device of a charging cable,
  • A cooling unit of the electronics of the charging station, in particular a fan,
  • - an emergency call unit.

Die Kleinspannung kann insbesondere kleiner als 50 Volt sein. Bei der Kleinspannung kann es sich um eine Gleichspannung oder um eine Wechselspannung handeln. Viele Komponenten der Automatisierungstechnik oder der Haustechnik arbeiten bspw. mit 24 Volt Wechselspannung, siehe bspw. Siemens SIEMATIC.The low voltage can in particular be less than 50 volts. The low voltage may be a DC voltage or an AC voltage. Many components of automation technology or building services work, for example, with 24 volts AC, see, for example, Siemens SIEMATIC.

Die Beleuchtungseinheit zum Beleuchten der Umgebung der Ladestation kann z. B. eine Lampe sein, eine LED, insbesondere eine Hochleistungs-LED (Light Emitting Device), bzw. mehrere LEDs, d. h. diese Beleuchtung kann verschieden sein von einem Anzeigelement der Ladestation, wie einem Display, mit dem Betriebszustände der Ladestation angezeigt werden können.The lighting unit for illuminating the environment of the charging station can, for. B. be a lamp, an LED, in particular a high-power LED (Light Emitting Device), or multiple LEDs, d. H. This lighting can be different from a display element of the charging station, such as a display, with the operating states of the charging station can be displayed.

Kühleinheiten, wie Lüfter, werden insbesondere bei Schnellladestationen eingesetzt, d. h. beim Gleichspannungsladen. Die Kühlung ist auch in einem Notbetrieb wichtig, um eine Zerstörung der elektronischen Bauelemente durch sich stauende Wärme zu vermeiden, insbesondere der Leistungsbauelemente. Insbesondere können im Notbetrieb nicht mehr genutzte Bauteile nachgekühlt werden, die bspw. kurz zuvor im Normalbetrieb noch für das Laden verwendet worden sind.Cooling units, such as fans, are used particularly in fast charging stations, i. H. when DC charging. Cooling is also important in an emergency operation in order to avoid destruction of the electronic components due to accumulating heat, in particular of the power components. In particular, components that are no longer used in emergency mode can be post-cooled, which, for example, have just been used for loading shortly before in normal operation.

Die Notrufeinheit kann bspw. in Parkhäusern Verwendung finden. Es kann sich insbesondere um einen hausinternen Notruf handeln, der bspw. über Leitungen erfolgt.The emergency call unit can be used, for example, in multi-storey car parks. It may in particular be an in-house emergency call, which takes place, for example, via lines.

Die Ladestation kann mit mindestens einer weiteren Ladestation im Notbetrieb im Energieverbund verschaltet werden. Solange noch ein Transportmittel an einer Ladestation angeschlossen ist, können alle Ladestationen und die daran angeschlossenen Geräte im Notbetrieb arbeiten. Nutzer von Ladestationen könnten so auch im Notbetrieb ihr Fahrzeug anschließen, wobei bei Spannungswiederkehr das Laden automatisch erfolgt. Auch kann das Fahrzeug von der Ladestation entfernt werden, wobei weiterhin bspw. ordnungsgemäß bezahlt werden kann oder ein ordnungsgemäßes Abmelden erfolgen kann.The charging station can be interconnected with at least one additional charging station in emergency mode in the energy network. As long as a means of transport is still connected to a charging station, all charging stations and the devices connected to them can work in emergency mode. Charging station users could also connect their vehicle in emergency mode, whereby charging takes place automatically when the voltage returns. Also, the vehicle can be removed from the charging station, which continue, for example, can be paid properly or a proper logout can be done.

Vorzugsweise kann mindestens eine Ladestation festgelegt werden, die im Notbetrieb nicht netzgeführt elektrische Energie liefert. Alternativ kann auch ein Verfahren festgelegt werden, um eine solche Ladestation zu bestimmen.Preferably, at least one charging station can be defined, which does not supply mains power in emergency mode. Alternatively, a method may be defined to determine such a charging station.

Bei der Verwendung von geeigneten Wechselrichtern in der Ladestation bzw. in den Fahrzeugen kann der Hochlauf des Verbunds im Notbetrieb auch ohne vorherige Absprachen funktionieren, bspw. wenn der erste Wechselrichter nicht netzgeführt arbeitet und sich die anderen Wechselrichter von Ladestationen bzw. Transportmitteln dann netzgeführt zuschalten.When using suitable inverters in the charging station or in the vehicles, the run-up of the network in emergency mode can also work without previous collusion, for example if the first inverter is not network-controlled and the other inverters of charging stations or means of transport are then connected to the grid.

Aus einem Verbund heraus kann bspw. ein ganzes Gebäude mit Notstrom versorgt werden, bspw. ein Gebäude mit mehr als fünf Etagen oder ein Einfamilienhaus, ein Reihenhaus oder ein Doppelhaus.For example, an entire building can be supplied with emergency power from a network, for example a building with more than five floors or a single-family house, a terraced house or a semi-detached house.

Der Verbund kann mindestens eine Gleichspannungsladestation und mindestens eine Wechselspannungsladestation enthalten.The composite may include at least one DC charging station and at least one AC charging station.

Die Ladestation kann an einem Datenübertragungsnetz eines Gebäudemanagementsystems angeschlossen sein, wobei im Notbetrieb das Gebäudemanagementsystem die Ladestationen in die Energieversorgung des Gebäudes einbezieht, insbesondere in eine Notbeleuchtung und/oder ein Notrufsystem und/oder eine Notbelüftung. Ein solches Gebäudemanagementsystem ist bspw. das Gebäudemanagementsystem Design der Firma Siemens.The charging station may be connected to a data transmission network of a building management system, wherein in emergency operation, the building management system includes the charging stations in the energy supply of the building, in particular in an emergency lighting and / or emergency call system and / or emergency ventilation. Such a building management system is, for example, the building management system design of the company Siemens.

Das Gebäudemanagementsystem kann alle im Notbetrieb vorhandenen elektrischen Energiequellen erfassen, d. h. z. B. Notstromakkus, Notstromdieselaggregate, Akkus in Fahrzeugen usw. Danach kann das Gebäudemanagementsystem bspw. selektiv auf diese Energiequellen zugreifen, bspw. unter der Berücksichtigung von zeitlichen Prioritäten und/oder Verbraucherprioritäten. Ggf. kann das Gebäudemanagementsystem auch eine geeignete Segmentierung des Energieversorgungsnetzes des Gebäudes veranlassen.The building management system can detect all electrical energy sources present in emergency mode, ie. H. z. As emergency power batteries, emergency diesel generators, batteries in vehicles, etc. Then the building management system, for example. Selective access to these sources of energy, for example, taking into account temporal priorities and / or consumer priorities. Possibly. The building management system can also cause a suitable segmentation of the energy supply network of the building.

Gebäudemanagementsysteme können standardisierte Bussysteme verwenden, wie KNX Konnex), BacNet (Building Automatisation and Control Network), LonTalk (Local Operating Network), Ethernet oder Funk etc.Building management systems can use standardized bus systems such as KNX Konnex), BacNet (Building Automation and Control Network), LonTalk (Local Operating Network), Ethernet or Radio etc.

Gebäudemanagementsystem dienen der Steuerung der Anlagen eines Gebäudes, insbesondere mindestens einer, mindestens zweier oder aller der folgenden Anlagen,

  • – Raumheizungen,
  • – Lüftung,
  • – Beleuchtung,
  • – Jalousien,
  • – Warmwasser.
Building management system are used to control the facilities of a building, in particular at least one, at least two or all of the following facilities,
  • - space heaters,
  • - ventilation,
  • - lighting,
  • - blinds,
  • - hot water.

Bei einer Ausgestaltung ist das Gebäude eine Veranstaltungsstätte für mehr als 100 Personen für mehr als 500 Personen oder für mehr als 1000 Personen. Mit zunehmender Größe sind strengere gesetzliche Auflagen an Notversorgungssysteme zu erfüllen. Das Gebäude kann bspw. ein Theater, ein Kino, eine Diskothek o. ä. sein. Aber auch andere Gebäude, in denen sich viele Menschen aufhalten können das Notbetriebssystem nutzen, z. B. ein Krankenhaus, insbesondere Notstromersorgung von Operationsräumen, ein mehrstöckiges Bürogebäude oder ein Hochhaus, z. B. mit mehr als 10 Etagen.In one embodiment, the building is a venue for more than 100 people for more than 500 people or for more than 1000 people. With increasing size, stricter legal requirements for emergency supply systems have to be met. The building can be, for example, a theater, a cinema, a nightclub or similar. But other buildings in which many people can use the emergency operating system, z. As a hospital, in particular emergency power supply of operating rooms, a multi-storey office building or a skyscraper, z. B. with more than 10 floors.

Aber auch bei privaten Häusern kann die Notversorgung eingesetzt werden, z. B. für den Betrieb des Kühlschranks und/oder einer Kühltruhe und/oder einer Notbeleuchtung. Wieder kann ein Gebäudemanagementsystem des Hauses einbezogen werden.But even in private homes emergency care can be used, eg. B. for the operation of the refrigerator and / or a freezer and / or emergency lighting. Again, a house building management system can be involved.

Bei einem Verfahren zum Betreiben einer Ladestation, insbesondere einer Ladestation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, kann in einer Notbetriebsart eine Ladestation oder sowohl eine Ladestation als auch ein Gebäude von einem Elektro-Transportmittel mit elektrischer Energie versorgt wird oder werden.In a method for operating a charging station, in particular a charging station according to one of the preceding claims, in an emergency operating mode, a charging station or both a charging station and a building can be supplied with electrical energy by an electric transport means.

Somit gelten die oben für die Ladestationen angesprochenen technischen Wirkungen auch für das Verfahren, insbesondere die Erhöhung des Ladekomforts auch im Notbetrieb.Thus, the above-mentioned for the charging stations technical effects also apply to the process, in particular the increase of the charging comfort even in emergency operation.

Die Ladestation kann beim Ausfall einer Spannung eines Energieversorgungsnetzes von dem Transportmittel aus mit elektrischer Energie versorgt werden.The charging station can be supplied with electrical energy from the means of transport in the event of failure of a voltage of a power supply network.

Bei einer Ausgestaltung ist die Ladesäule eine Gleichspannungsladesäule. Bei einer anderen Ausgestaltung ist die Ladesäule eine Wechselspannungsladesäule.In one embodiment, the charging station is a DC charging station. In another embodiment, the charging station is an AC charging station.

Die Ladesäulen können, wie oben bereits erwähnt, auch im Verbund im Notbetrieb betrieben werden, bspw. mindestens eine Gleichspannungsladesäule im Verbund mit mindestens einer Wechselspannungsladesäule. Der Verbund aus Ladesäulen kann im Notbetrieb auch vom Energieversorgungsnetz getrennt werden, um Rückwirkungen zu vermeiden bzw. um die Energieversorgung vom Transportmittel aus zu ermöglichen. Große Energieversorgungsnetze stellen einen kleinen Widerstand dar, z. B. kleiner als 100 Mikroohm, und könnten sonst das Starten eines Wechselrichter verhindern, der bspw. bei einem so kleinen Widerstand von einem Kurzschluss ausgeht.The charging stations can, as already mentioned above, also be operated in the network in emergency mode, for example at least one DC charging station in combination with at least one AC charging station. The network of charging stations can also be disconnected from the power supply network during emergency operation in order to avoid repercussions or to enable energy supply from the means of transport. Large power grids are a small resistance, e.g. B. less than 100 micro-ohms, and could otherwise prevent the starting of an inverter, for example. With such a small resistance from a short circuit.

Alternativ, kann der Verbund auch mit dem Energieversorgungsnetz eines Gebäudes verbunden werden, insbesondere unter Steuerung eines Gebäudemanagementsystems, wie oben ausgeführt.Alternatively, the composite can also be connected to the energy supply network of a building, in particular under control of a building management system, as stated above.

Ein Elektro-Transportmittel kann enthalten:

  • – eine Empfangseinheit, die Nachrichten oder Signale von einer Ladestation empfangen kann,
  • – eine Schalteinheit, die eine Betriebsart ermöglicht, in der von einem Akkumulator des Transportmittels elektrische Energie an eine externe Einheit, insbesondere an eine Ladestation, geliefert wird,
  • – und eine Steuereinheit, die eingangsseitig mit der Empfangseinheit und ausgangsseitig mit der Schalteinheit verbunden ist.
An electric transport may include:
  • A receiving unit that can receive messages or signals from a charging station,
  • A switching unit which allows an operating mode in which electrical energy is supplied by an accumulator of the transport means to an external unit, in particular to a charging station,
  • - And a control unit, which is connected on the input side with the receiving unit and the output side with the switching unit.

Die Steuereinheit kann abhängig von einem mit der Empfangseinheit empfangenen Signal oder abhängig von einer mit der Empfangseinheit empfangenen Nachricht die Schalteinheit ansteuern, insbesondere in einer Notbetriebsart der Ladesäule.The control unit can control the switching unit depending on a signal received by the receiving unit or depending on a message received by the receiving unit, in particular in an emergency operating mode of the charging station.

Das Transportmittel kann mit einer oben erwähnten Ladestation oder mit den oben erwähnten Verfahren zum Betreiben solcher Ladestationen verwendet werden, so dass die oben genannten technischen Wirkungen auch für das Transportmittel gelten.The means of transport can be used with a charging station mentioned above or with the above-mentioned methods for operating such charging stations, so that the above-mentioned technical effects also apply to the means of transport.

Die Schalteinheit kann mindestens zwei Anschlüsse haben, die durch die Schalteinheit für eine Zeitspanne von mehr als einer Sekunde oder von mehr als 10 Sekunden miteinander verbunden werden. Somit ist die Schalteinheit kein Wandler sondern ein Schalter. Diese Schalteinheit kann insbesondere in einem Transportmittel bzw. Teil eines Transportmittels verwendet werden, das bzw. der für Schnellladen bzw. für Gleichspannungsladen verwendet wird.The switching unit may have at least two terminals which are interconnected by the switching unit for a period of more than one second or more than 10 seconds. Thus, the switching unit is not a converter but a switch. This switching unit can be used in particular in a means of transport or part of a means of transport which is used for rapid charging or DC charging.

Die elektrische Energie kann eine Gleichspannung kleiner als 50 Volt sein, was bspw. durch Umschalten auf eine Bordnetzspannung erfolgt.The electrical energy can be a DC voltage less than 50 volts, which takes place, for example, by switching to a vehicle electrical system voltage.

Alternativ kann die Schalteinheit ein DC AC Wandler sein, mit dem elektrische Energie an eine externe Einheit geliefert wird, insbesondere ein bidirektional arbeitender Wandler. Diese Schalteinheit kann insbesondere in einem Transportmittel bzw. Teil eines Transportmittels verwendet werden, das bzw. der für Wechselspannungsladen verwendet wird.Alternatively, the switching unit may be a DC AC converter, with which electrical energy is supplied to an external unit, in particular a bidirectionally operating converter. This switching unit can be used in particular in a means of transport or part of a means of transport which is used for AC charging.

Die externe Einheit ist bspw. eine Ladestation oder sowohl eine Ladestation als auch ein Gebäude, wobei das Gebäude vorzugsweise über die Ladestation versorgt wird.The external unit is, for example, a charging station or both a charging station and a building, wherein the building is preferably supplied via the charging station.

Der Wandler kann in der DC AC Betriebsart nicht netzgeführt arbeiten, so dass Inselbetrieb möglich ist. Der Wandler kann eine Spannung kleiner als 50 Volt liefern, was für die Versorgung einer Ladestation ausreichend sein kann und potentielle Schäden an Personen oder an der Ladestation erheblich verringert. Die Kleinwechselspannung kann auch ohne Anforderung durch eine Ladestation zur Verfügung gestellt werden, insbesondere wenn der Ladevorgang unvermittelt unterbrochen wird. Bei Spannungsrückkehr kann dann die Kleinwechselspannung automatisch abgeschaltet werden The converter can not operate mains-controlled in the DC AC operating mode, so that isolated operation is possible. The converter can supply a voltage less than 50 volts, which may be sufficient for the supply of a charging station and significantly reduces potential damage to persons or at the charging station. The small AC voltage can also be made available without request by a charging station, in particular if the charging process is interrupted abruptly. When the voltage returns, then the AC voltage can be switched off automatically

Es kann aber auch eine Gleichstromladestation mit einer Kleinsignalwechselspannung oder eine Wechselstromladestation mit einer Kleinsignalgleichspannung im Notbetrieb versorgt werden.However, it is also possible to supply a DC charging station with a small signal alternating voltage or an AC charging station with a small DC signal voltage during emergency operation.

Es wird auch ein Transportmittel allein beansprucht, das einen Wandler enthält, der in einer DC AC Betriebsart nicht netzgeführt arbeitet und der für einen Notbetrieb einer Ladestation und/oder eines Gebäudes verwendet wird.It is also claimed a means of transport alone, which includes a converter that operates in a DC AC mode non-network and which is used for emergency operation of a charging station and / or a building.

Bei einer Ausgestaltung befindet sich die Ladestation bzw. der Verbund aus Ladestationen auf einem Firmengelände. Die Transportmittel können ebenfalls zu einem Firmenfuhrpark gehören. Damit kann die Firma entscheiden, ob die Fahrzeuge für die Notbetriebsart entladen werden können. Kosten für Notstromsysteme lassen sich so erheblich senken.In one embodiment, the charging station or the network of charging stations is located on a company premises. The means of transport can also belong to a company fleet. This allows the company to decide if the emergency mode vehicles can be unloaded. Costs for emergency power systems can be significantly reduced.

Bei anderen Szenarien gibt der Fahrer sein explizites Einverständnis dazu, dass der Akku seines Fahrzeugs für den Notbetrieb genutzt werden kann und/oder in welchem Maße.In other scenarios, the driver gives his explicit consent that the battery of his vehicle can be used for emergency operation and / or to what extent.

Bei einem weiteren Szenario wird im öffentlichen Interesse, vorzugsweise basierend auf einer gesetzlichen Grundlage, auf die Akkus im Notfall zugegriffen.In another scenario, in the public interest, preferably based on a legal basis, the batteries are accessed in an emergency.

Mit anderen Worten ausgedrückt, wird eine CPU (Central Processing Unit) mit Notbetrieb bei Ladeeinheiten/Ladestationen (z. B. Wallbox, Ladesäule) unter Zuhilfenahme der Fahrzeugbatterie angegeben.In other words, a CPU (central processing unit) is indicated with emergency operation at loading units / charging stations (eg wallbox, charging station) with the aid of the vehicle battery.

Beim Ausfall der öffentlichen Stromversorgung, z. B. längerfristig (mehr als 10 Minuten oder mehr als eine Stunde) oder kurzfristig (z. B. weniger als 10 Minuten) kann über die Fahrzeugbatterie die Funktionalität der Ladeeinheit erhalten werden. Durch den Funktionserhalt der Ladeeinheit können weitere Funktionalitäten aufrecht erhalten werden, die ggf. von öffentlichem Interesse sind, z. B. Notbetrieb, Notruf, Notbeleuchtung, und ggf. weitere Funktionen.In case of failure of the public power supply, z. B. longer term (more than 10 minutes or more than one hour) or short term (eg, less than 10 minutes), the functionality of the charging unit can be obtained via the vehicle battery. Through the functional integrity of the charging unit further functionalities can be maintained, which may be of public interest, eg. As emergency operation, emergency call, emergency lighting, and possibly other functions.

Die Steuereinheit kann den Ausfall der öffentlichen Energieversorgung detektieren, bspw. durch Erfassen eines Spannungsabfalls, o. ä. Die Steuereinheit kann Funktionalitäten haben, um einen Notbetrieb durch Speisung über die Fahrzeugbatterie sicherzustellen.The control unit can detect the failure of the public power supply, for example by detecting a voltage drop, o. Ä. The control unit may have functionalities to ensure emergency operation by powering the vehicle battery.

Unter Zuhilfenahme der angeschlossenen Batterie/Akku können wichtige Funktionalitäten aufrecht erhalten werden, wie z. B.:

  • – Kühlung der Ladeeinheit, z. B. Schnellladeeinheiten bzw. Fastcharger, die noch nachgekühlt werden müssen,
  • – Notruf,
  • – Notbeleuchtung, z. B. in Parkhäusern, öffentlichen Gebäuden bzw. an der Säule selbst,
  • – Memory Funktion bzw. Speicherfunktion von Benutzungseinstellungen wie z. B. Ladezeit, Ladedauer, Parkzeit usw.,
  • – Funktionserhalt der Verriegelung am Stecker, z. B. als Diebstahlschutz für den Nutzer der Ladestation bzw. für den Fahrer des Elektroautos,
  • – auch Entriegelung des Steckers bei motorbetriebener Verriegelung, z. B. auf Anforderung des Fahrers hin,
  • – Notversorgung von Geräten, die von der Ladeinheit umgeben sind oder die an die Ladeinheit angeschlossen bzw. an der Ladeinheit angeordnet sind.
With the help of the connected battery / battery important functionalities can be maintained, such. B .:
  • - Cooling of the charging unit, z. B. Fast Chargers or Fastcharger, which still need to be cooled,
  • - emergency call,
  • - Emergency lighting, z. B. in parking garages, public buildings or on the column itself,
  • - Memory function or memory function of usage settings such. B. charging time, charging time, parking time, etc.,
  • - Function preservation of the lock on the plug, z. B. as theft protection for the user of the charging station or for the driver of the electric car,
  • - Also unlocking the plug with motor-driven locking, z. B. at the request of the driver,
  • - Emergency supply of devices that are surrounded by the charging unit or that are connected to the charging unit or arranged on the charging unit.

Die 1 zeigt eine Funktionsskizze, wobei bei einer Störung im öffentlichen Netz die CPU der Ladeeinheit einen Notbetrieb sichert und entsprechende Maßnahmen einleitet, z. B.:

  • – Notruf,
  • – Notbetrieb,
  • – Information an den Fahrer,
  • – Erhalt der Verriegelung,
  • – usw.
The 1 shows a functional diagram, in case of a fault in the public network, the CPU of the charging unit ensures emergency operation and initiates appropriate measures, such. B .:
  • - emergency call,
  • - emergency operation,
  • - information to the driver,
  • - receipt of the lock,
  • - etc.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele. Sofern in dieser Anmeldung der Begriff ”kann” verwendet wird, handelt es sich sowohl um die technische Möglichkeit als auch um die tatsächliche technische Umsetzung. Sofern in dieser Anmeldung der Begriff ”etwa” verwendet wird, bedeutet dies, dass auch der exakte Wert offenbart ist.The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they will be achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments. If the term "can" is used in this application, it is both the technical possibility and the actual technical implementation. If the term "about" is used in this application, this means that the exact value is also disclosed.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:In the following, embodiments of the invention will be explained with reference to the accompanying drawings. Show:

1 eine Ladeinfrastruktur, die für einen Notbetrieb geeignet ist, 1 a charging infrastructure suitable for emergency operation,

2 Einheiten einer AC Ladestation, 2 Units of an AC charging station,

3 Einheiten eines Elektroautos mit AC DC Ladewandler, 3 Units of an electric car with AC DC charging converter,

4 Einheiten einer DC Ladestation, 4 Units of a DC charging station,

5 Einheiten eines Elektroautos mit DC Lademöglichkeit, 5 Units of an electric car with DC charging option,

6 Verfahrensschritte beim Anschluss eine Elektroautos an eine Ladesäule, und 6 Procedural steps when connecting an electric car to a charging station, and

7 Verfahrensschritte bei einem Netzausfall. 7 Procedural steps in the event of a power failure.

Die 1 zeigt eine Ladeinfrastruktur 10, die für einen Notbetrieb einer Ladestation 12 bzw. mehrerer im Verbund betriebener Ladestationen geeignet ist.The 1 shows a charging infrastructure 10 for emergency operation of a charging station 12 or several charging stations operated in the network is suitable.

Die Ladeinfrastruktur 10 ermöglicht das Laden des Traktionsakkus eines Elektroautos 14 an der Ladestation 12. Die Ladestation 12 ist bspw. eine Ladesäule, eine Wallbox bzw. Wandbox, o. ä. Beispiele für den Aufbau der Ladestation 12 werden unten an Hand der 2 für eine AC Ladestation 12a und an Hand der 4 für eine DC Ladestation 12b näher erläutert. Der Aufbau eines Elektroautos 14 wird unten an Hand der 3 für ein Elektroauto 14a bzw. an Hand der 5 für ein Elektroauto 14b bspw. erläutert.The charging infrastructure 10 allows the charging of the traction battery of an electric car 14 at the charging station 12 , The charging station 12 is, for example, a charging station, a wallbox or wall box, o. Ä. Examples of the structure of the charging station 12 be at the bottom of the hand 2 for an AC charging station 12a and on the hand of 4 for a DC charging station 12b explained in more detail. The construction of an electric car 14 will be at the bottom of the hand 3 for an electric car 14a or on the basis of 5 for an electric car 14b For example, explained.

Zwischen dem Elektroauto 14 und der Ladestation 12 gibt es eine Energieübertragungsstrecke 1b, z. B. ein Ladekabel oder zwei Spulen, zwischen denen über Induktion Energie übertragen werden kann. Beim Laden ist der Energiefluss von der Ladestation 12 zum Elektroauto 14 gerichtet. Ein Energiefluss 18 vom Elektroauto 14 zur Ladestation 18 gilt für eine Notbetriebsart der Ladestation 12.Between the electric car 14 and the charging station 12 is there an energy transfer route 1b , z. As a charging cable or two coils, between which via induction energy can be transferred. When charging is the flow of energy from the charging station 12 to the electric car 14 directed. An energy flow 18 from the electric car 14 to the charging station 18 Applies to an emergency mode of the charging station 12 ,

Die Ladestation 12 enthält eine Steuerschaltung 20, z. B. eine CPU (Central Processing Unit), die das Laden und auch den Notbetrieb der Ladestation 12 steuert. So wird der von dem Elektroauto 14 kommende Energiefluss vollständig oder teilweise als Energiefluss 22 im Notbetrieb der Ladestation 12 genutzt, z. B. für ein Notrufsystem, einen Notbetrieb, zum Senden einer Information an den Fahrer des Elektroautos 14, z. B. dass kein Laden möglich ist, für den Erhalt der Verriegelung des Ladekabels 16, usw.The charging station 12 contains a control circuit 20 , z. As a CPU (Central Processing Unit), the charging and emergency operation of the charging station 12 controls. That's how the electric car gets 14 incoming energy flow completely or partially as an energy flow 22 in emergency mode of the charging station 12 used, for. As for an emergency call system, an emergency operation, to send information to the driver of the electric car 14 , z. B. that no loading is possible to obtain the locking of the charging cable 16 , etc.

Die Ladestation 12 ist an ein Energieversorgungsnetz 24 angeschlossen. Es sei angenommen, dass zwischen einem Leitungsabschnitt 26 und einem Leitungsabschnitt 28 eine Störung 30 auftritt, die zu einem Ausfall der Netzspannung an der Ladestation 12 führt. Die Störung ist bspw. ein Kabelbruch oder der Ausfall einer Schalteinrichtung. Obwohl eine Störung vorliegt, bleibt die Ladestation 12 funktionsfähig, weil sie die elektrische Energie für den Notbetrieb aus dem Akku des Elektroautos 14 entnehmen kann, was unten an Hand der 2 bis 7 näher erläutert wird. Die Störung 30 kann aber auch an einer anderen Stelle im Energieversorgungsnetz 24 auftreten.The charging station 12 is connected to a power grid 24 connected. It is assumed that between a line section 26 and a line section 28 a disorder 30 occurs, resulting in a loss of mains voltage at the charging station 12 leads. The fault is, for example, a cable break or the failure of a switching device. Although there is a fault, the charging station remains 12 functional because they use the electrical energy for emergency operation from the battery of the electric car 14 can take what is down to the hand of the 2 to 7 is explained in more detail. The disorder 30 But it can also be at another location in the energy supply network 24 occur.

Außerdem ermöglicht der Notbetrieb der Ladestation 12 bspw., dass eine Gebäudemanagement DVA 32 Datenverarbeitungsanlage) den Akku des Elektroautos 14 für eine Notversorgung eines Gebäudes nutzen kann. Ein solches Gebäudemanagementprogramm ist bspw. das Programm Design der Firma Siemens. Die DVA 32 und die Ladestation 12 sind bspw. über eine Datenübertragungsverbindung 34 gekoppelt. Jedoch ist der Anschluss der Ladestation 12 an ein Gebäudemanagementsystem optional.In addition, the emergency operation of the charging station 12 for example, that a building management DVA 32 Data processing system) the battery of the electric car 14 can use for an emergency supply of a building. Such a building management program is, for example, the program design of the company Siemens. The DVA 32 and the charging station 12 are, for example, via a data transmission connection 34 coupled. However, the connection is the charging station 12 to a building management system optional.

Die 2 zeigt Einheiten einer AC (alternated current) Ladestation 12a, die bspw. mit 230 Volt Wechselspannung lädt oder mit einem anderen Spannungswert, der in einem Energieversorgungsnetz eines Landes gebräuchlich ist. Von der Ladestation 12a führt ein Ladekabel 16a zu einer Verbindungseinrichtung 94a, z. B. zu einem Stecker. Alternativ kann auch induktives Laden verwendet werden. Der Stecker 94a wird in eine Aufnahmevorrichtung an einem Elektroauto 14a gesteckt, das unten bspw. an Hand der 3 erläutert wird.The 2 shows units of an AC (Alternated Current) charging station 12a which charges, for example, with 230 volts AC or with another voltage value that is common in a power grid in a country. From the charging station 12a leads a charging cable 16a to a connection device 94a , z. B. to a plug. Alternatively, inductive charging can also be used. The plug 94a gets into a cradle on an electric car 14a stuck, the example below, on the hand of 3 is explained.

Die Ladestation 12a kann wieder als Ladesäule oder als Wallbox oder auf andere Art ausgeführt sein. Die Ladestation 12a ist über die Leitung 28a mit einem Energieversorgungsnetz verbunden, das im Normalbetrieb das Laden der Akkus eines Elektroautos an der Ladestation 12a ermöglicht. Im Normalbetrieb ist ein optionaler Schalter S1a zwischen der Leitung 28a und der Ladestation 12a geschlossen.The charging station 12a can again be designed as a charging station or as a wallbox or in another way. The charging station 12a is over the line 28a connected to a power supply network that in normal operation charging the batteries of an electric car to the charging station 12a allows. In normal operation, an optional switch S1a is between the line 28a and the charging station 12a closed.

Die Ladestation 12a enthält:

  • ein optionales Messgerät 50a, bspw. zum Erfassen der beim Laden entnommenen elektrischen Energie (Wirkleistung und/oder Blindleistung),
  • – einen optionalen FI (F-Fehler, I-Strom) Schalter 52a, der beim Auftreten von Fehlerströmen die Ladestation 12a vom Netz trennt und so eine Gefährdung von Personen verhindert,
  • – einen optionalen Schutzschalter 54a, der bei Überspannungen oder Überstrom selbsttätig schaltet, bspw. wenn der zulässige maximale Ladestrom überschritten wird,
  • ein Schütz 56a, mit dem das Laden begonnen und beendet werden kann,
  • ein Steuermodul 58a, dessen Aufbau unten noch näher erläutert wird,
  • – einen AC AC Wandler 62a, der das Steuermodul 58a und weitere Einheiten der Ladestation bspw. mit einer Kleinwechselspannung versorgt, z. B. mit einem Effektivwert kleiner als 50 Volt und größer als 5 Volt,
  • – eine optionale Puffereinheit 64a, die bspw. für einige Sekunden, z. B. kleiner als 60 Sekunden oder kleiner als 10 Sekunden das Steuermodul 58a und ggf. weitere Einheiten 96a bis 100a versorgen kann, um das Umschalten zwischen Normalbetrieb und Notbetrieb bzw. in umgekehrte Richtung zu ermöglichen.
The charging station 12a includes:
  • - an optional measuring device 50a , for example for detecting the electrical energy removed during charging (active power and / or reactive power),
  • - an optional FI (F-fault, I-current) switch 52a , the charging station when fault currents occur 12a disconnects from the network and thus prevents a hazard to persons,
  • - an optional circuit breaker 54a which switches automatically in the event of overvoltages or overcurrents, for example when the permissible maximum charging current is exceeded,
  • - a contactor 56a with which loading can be started and stopped,
  • - a control module 58a whose structure is explained in more detail below,
  • - an AC to AC converter 62a that's the control module 58a and other units of the charging station, for example, supplied with a small AC voltage, z. B. with an effective value less than 50 volts and greater than 5 volts,
  • - an optional buffer unit 64a , for example, for a few seconds, z. B. less than 60 seconds or less than 10 seconds, the control module 58a and possibly other units 96a to 100a supply in order to enable switching between normal operation and emergency operation or in the opposite direction.

Die Puffereinheit 64a kann bspw. auch Bestandteil des Wandlers 62a bzw. des Steuermoduls 58a sein. Die Puffereinheit enthält bspw. einen Kondensator und/oder einen Akku, z. B. mit einer Ladekapazität kleiner als 1 kWh (Kilowattstunde) oder kleiner als 100 Ws (Wattsekunden).The buffer unit 64a may, for example, also part of the converter 62a or the control module 58a be. The buffer unit contains, for example, a capacitor and / or a rechargeable battery, for. B. with a charging capacity of less than 1 kWh (kilowatt hour) or less than 100 Ws (watt seconds).

Das Steuermodul 58a enthält:

  • eine Steuereinheit 66a, z. B. eine CPU, die der in der 1 gezeigten Steuereinheit 20 entspricht, und
  • eine Kommunikationseinheit 68a, bspw. eine Pulsweitenmodulationseinheit, mit der Steuerinformationen über das Ladekabel 16a zu dem an die Ladestation 12a angeschlossenen Elektroauto 14b, siehe 3, gesendet werden können.
The control module 58a includes:
  • - a control unit 66a , z. B. a CPU that in the 1 shown control unit 20 corresponds, and
  • - a communication unit 68a , For example, a pulse width modulation unit, with the control information via the charging cable 16a to the to the charging station 12a connected electric car 14b , please refer 3 , can be sent.

Die Steuereinheit 66a und die Kommunikationseinheit 68a sind im Steuermodul 58a gekoppelt, insbesondere zum Datenaustausch.The control unit 66a and the communication unit 68a are in the control module 58a coupled, in particular for data exchange.

An Stelle einer Pulsweitenmodulation kann auch eine Powerline-Kommunikation oder eine Übertragung über Funk verwendet werden.Instead of a pulse width modulation, a powerline communication or a transmission via radio can be used.

Es gibt die folgenden Verbindungen der Einheiten der Ladestation 12a:

  • eine Leitung 70a zwischen dem Schalter S1a und dem optionalen Messgerät 50a,
  • eine Leitung 72a zwischen dem optionalen Messgerät 50a und dem FI Schalter 52a,
  • eine Leitung 74a zwischen dem FI Schalter 52a und dem Schutzschalter 54a,
  • eine Leitung 76a zwischen dem Schütz 56a und dem Ladekabel 16a,
  • eine Leitung 80a zwischen dem Schalter S1a und dem AC AC Wandler 62a zum Erzeugen der Kleinwechselspannung,
  • eine Leitung 82a zwischen dem AC AC Wandler 62a und dem Steuermodul 58a,
  • eine Leitung 84a zwischen der Steuereinheit 66a und dem Schütz 56a, und
  • eine Leitung 86a zwischen dem optionalen Puffer 64a und dem AC AC Wandler 62a.
There are the following connections of the units of the charging station 12a :
  • - a line 70a between switch S1a and the optional meter 50a .
  • - a line 72a between the optional meter 50a and the FI switch 52a .
  • - a line 74a between the FI switch 52a and the circuit breaker 54a .
  • - a line 76a between the contactor 56a and the charging cable 16a .
  • - a line 80a between the switch S1a and the AC AC converter 62a for generating the AC voltage,
  • - a line 82a between the AC to AC converter 62a and the control module 58a .
  • - a line 84a between the control unit 66a and the contactor 56a , and
  • - a line 86a between the optional buffer 64a and the AC AC converter 62a ,

Der FI Schalter 52a und der Schutzschalter 54a ermöglichen bspw. einen normkonformen bzw. normgerechten Betrieb der Ladestation 12a in der Ladebetriebsart 3 nach IEC 61851 , ggf. auch mit einem zusätzlichen Überspannungsableiter.The FI switch 52a and the circuit breaker 54a allow, for example, a standard-compliant or standard-compliant operation of the charging station 12a in the charging mode 3 to IEC 61851 , if necessary also with an additional surge arrester.

Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Reihenfolge der Schalter vertauscht sein. Weiterhin können zusätzliche Schalter vorgesehen sein, z. B. mindestens ein Überspannungsableiter. Auch kann der Eingang des AC AC Wandlers 62a an einer anderen Stelle angeschlossen sein.In other embodiments, the order of the switches may be reversed. Furthermore, additional switches may be provided, for. B. at least one surge arrester. Also, the input of the AC to AC converter 62a be connected to another location.

Eine Datenübertragungsverbindung 90a liegt zwischen der Kommunikationseinheit 68a und dem Ladekabel 16a. Im Ausführungsbeispiel ist die Verbindung 90a am Schütz 56a angeschlossen. Alternativ können andere Anschlussstellen verwendet werden, bspw. direkt an dem einen Ende des Ladekabels 16a.A data transfer connection 90a lies between the communication unit 68a and the charging cable 16a , In the embodiment, the connection 90a at the contactor 56a connected. Alternatively, other connection points can be used, for example, directly at one end of the charging cable 16a ,

Verbraucher 96a bis 100a der Ladestation 12a sind ebenfalls am Ausgang des AC AC Wandlers 62a angeschlossen, z. B.

  • – eine Umfeld-Beleuchtungseinheit 96a, z. B. eine Glühlampe, eine Energiesparlampe oder eine Leuchtstoffröhre,
  • eine Displaybeleuchtungseinheit 98a,
  • – weitere Einheiten 100a, wie Verriegelungseinheit für eine Verbindungsvorrichtung des Ladekabels 16a direkt an der Ladestation 12a, eine entsprechende Entriegelungseinheit, eine Kühleinheit für die Elektronik der Ladestation 12a, eine Notrufeinheit usw.
consumer 96a to 100a the charging station 12a are also at the output of the AC AC converter 62a connected, z. B.
  • - An ambient lighting unit 96a , z. B. an incandescent lamp, an energy-saving lamp or a fluorescent tube,
  • - a display lighting unit 98a .
  • - more units 100a , such as locking unit for a connection device of the charging cable 16a directly at the charging station 12a , a corresponding unlocking unit, a cooling unit for the electronics of the charging station 12a , an emergency call unit, etc.

Eine optionale Erfassungsleitung 110a liegt zwischen der Leitung 28a und der Steuereinheit 66a. Die Erfassungsleitung 110a ermöglicht der Steuereinheit 66a den Netzausfall und ggf. auch die Spannungswiederkehr zu erfassen und den Schalter S1a bspw. über eine optionale Fernwirkleitung 112a zu betätigen, d. h. zunächst Öffnen bei Netzausfall und bei Spannungswiederkehr Schließen. Alternativ kann der Netzausfall auch in der Ladestation 12a erfasst werden, bspw. an der Leitung 82a.An optional detection line 110a lies between the line 28a and the control unit 66a , The detection line 110a allows the control unit 66a to detect the power failure and possibly also the voltage return and the switch S1a, for example. Via an optional telecontrol line 112a to operate, ie first opening in the event of power failure and when power returns. Alternatively, the power failure in the charging station 12a be detected, for example, on the line 82a ,

Die Funktion der Ladestation 12a wird unten an Hand der 6 bzw. 7 noch näher erläutert. Im Normalbetrieb arbeitet die Ladestation 12a, wie eine bekannte Ladestation, ggf. kann dem Elektroauto jedoch auch schon im Normalbetrieb signalisiert werden, dass die Ladestation 12a für einen Notbetrieb geeignet ist. Ebenso kann die Ladestation 12a im Normalbetrieb ermitteln, ob das gerade angeschlossene Elektroauto 14, 14a einen Notbetrieb unterstützt.The function of the charging station 12a will be at the bottom of the hand 6 respectively. 7 explained in more detail. In normal operation, the charging station works 12a as a known charging station, if necessary, however, the electric car can be signaled already in normal operation that the charging station 12a is suitable for emergency operation. Likewise, the charging station 12a In normal operation determine whether the just connected electric car 14 . 14a supports an emergency operation.

Im Notbetrieb kann die Ladestation 12a dann elektrische Energie vom Elektroauto 14a anfordern und für die eigene Energieversorgung nutzen. Im Zusammenwirken mit einem Gebäudemanagementsystem kann ggf. auch Energie an die Leitung 28a geliefert werden.In emergency mode, the charging station 12a then electrical energy from the electric car 14a request and use for their own energy supply. In conjunction with a building management system, energy may also be available to the line 28a to be delivered.

Optional kann die Ladestation 12a auch an ein Gebäudemanagementsystem angeschlossen sein, um im Notbetrieb bspw. den Traktions-Akku des Elektroautos 14, 14a nicht nur zur Notstromversorgung der Ladestation 12a sondern darüber hinaus auch für weitere an die Leitung 28a angeschlossene Verbraucher des Gebäudes zu nutzen, was vorzugsweise unter Steuerung des Gebäudemanagementsystems erfolgt.Optionally, the charging station 12a also connected to a building management system to be in emergency operation, for example, the traction battery of the electric car 14 . 14a not only for the emergency power supply of the charging station 12a but also for others to the line 28a connected consumers of the building to use, which is preferably done under control of the building management system.

An Stelle des AC AC Wandlers 62a kann auch ein AC DC Wandler verwendet werden, der eine Kleingleichspannung erzeugt, bspw. kleiner als 50 Volt und größer als 5 Volt.Instead of the AC AC converter 62a It is also possible to use an AC DC converter which generates a DC voltage, for example less than 50 volts and greater than 5 volts.

Wenn eine Kleinwechselspannung im Notbetrieb vom Elektroauto kommt, sollte der Wandler 62a ein Weitbereichswandler sein, der einen großen Eingangsspannungsbereich ermöglicht, in dem insbesondere die Netzspannung und die Kleinwechselspannung liegen. Somit wird der Wandler 62a im Notbetrieb über die Leitung 70a und die Leitung 80a versorgt.If a small AC voltage in emergency mode comes from the electric car, the converter should 62a a wide-range converter, which allows a large input voltage range, in particular, the mains voltage and the AC voltage are. Thus, the converter 62a in emergency mode via the line 70a and the line 80a provided.

Auch kann eine Kleingleichspannung bei einer Wechselstromladesäule für den Notbetrieb vom Fahrzeug aus eingespeist werden.Also, a DC voltage can be fed in an AC charging for emergency operation from the vehicle.

Die 3 zeigt Einheiten eines Elektroautos 14a mit AC DC Ladewandler 124. Das Elektroauto 14a kann bspw. an der Ladestation 12a betrieben werden.The 3 shows units of an electric car 14a with AC DC charging converter 124 , The electric car 14a can, for example, at the charging station 12a operate.

Das Elektroauto 14a enthält die folgenden für das Laden der Akkus des Elektroautos 14a bzw. für den Notbetrieb der Ladestation 12a relevanten Einheiten:

  • – eine Verbindungseinheit 120a, z. B. eine Buchse für den Stecker des Ladekabels,
  • – eine Kommunikationseinheit 122a, die bspw. PWM-Signale (Pulweitenmodulation) sendet und/oder empfängt, insbesondere eine Information, d. h. eine Nachricht bzw. ein Signal, bspw. dass die Ladestation 12a notbetriebsfähig ist und/oder dass der Notbetrieb gestartet werden soll,
  • – einen AC DC Wandler 124a, der bspw. bidirektional ist,
  • ein Batteriemanagementsystem 126a (BMS), bspw. zur Überwachung der Temperatur im Traktionsakku 130a und/oder zum sogenannten Zellausgleich zwischen den Zellen des Traktionsakkus 130a,
  • – einen optionalen Bordnetzakku 128a, der bspw. ein Gleichkleinspannung liefert, von bspw. kleiner als 50 Volt und größer als 5 Volt,
  • – einen Traktionsakku 130a, der bspw. im voll geladenen Zustand eine Gleichspannung im Bereich von 400 bis 800 Volt liefert.
The electric car 14a contains the following for charging the batteries of the electric car 14a or for emergency operation of the charging station 12a relevant units:
  • - a connection unit 120a , z. B. a socket for the plug of the charging cable,
  • - a communication unit 122a which, for example, transmits and / or receives PWM signals (pulse width modulation), in particular information, ie a message or a signal, for example that the charging station 12a is capable of emergency operation and / or that the emergency operation is to be started,
  • - an AC DC converter 124a which is bi-directional, for example,
  • - a battery management system 126a (BMS), for example to monitor the temperature in the traction battery 130a and / or for so-called cell balancing between the cells of the traction battery 130a .
  • - an optional on-board battery 128a which, for example, supplies a DC extra-low voltage of, for example, less than 50 volts and greater than 5 volts,
  • - a traction battery 130a , which supplies, for example, in the fully charged state, a DC voltage in the range of 400 to 800 volts.

An Stelle einer Pulsweitenmodulation kann in der Kommunikationseinheit 122a auch eine Powerline-Kommunikation oder eine Übertragung über Funk verwendet werden.Instead of a pulse width modulation can in the communication unit 122a also a powerline communication or a transmission over radio be used.

An Stelle des bidirektionalen AC DC Wandler 124a können auch ein AC DC Wandler und ein DC AC Wandler verwendet werden. Das Batteriemanagementsystem 126a kann bspw. auch Bestandteil des Traktionsakkus 130a sein.Instead of the bidirectional AC DC converter 124a You can also use an AC DC converter and a DC AC converter. The battery management system 126a can, for example, also part of the traction battery 130a be.

Zusätzlich kann das Elektroauto 14a auch einen DC Ladeteil enthalten, wie er unten an Hand der 5 erläutert wird. Abhängig von der Art der Ladestation 14a kann dann festgelegt sein oder festgelegt werden, welcher Notbetrieb möglich sein soll, d. h. Wechselspannung (AC) oder Gleichspannung (DC). Kann die Ladestation beide Ladearten, so kann sie bspw. explizit festlegen, welcher Notbetrieb erfolgen soll.In addition, the electric car 14a Also included a DC charging section as shown below on hand 5 is explained. Depending on the type of charging station 14a can then be set or specified which emergency operation should be possible, ie AC voltage or DC voltage. If the charging station is capable of both types of charging, it can, for example, explicitly specify which emergency operation should take place.

Zwischen den genannten Einheiten gibt es die folgenden Verbindungen:

  • – eine Leitung 134a zwischen der Verbindungseinheit 120a und einem ersten Anschluss des AC DC Wandlers 124a,
  • – eine Leitung 136a zwischen der Verbindungseinheit 120a und einem zweiten Anschluss des AC DC Wandlers 124a,
  • – eine Leitung 138a zwischen dem Traktionsakku 130a, z. B. dem Pluspol, und einem dritten Anschluss des AC DC Wandlers 124a,
  • – eine Leitung 140a zwischen dem Traktionsakku 130a, z. B. einem Massepol bzw. Minuspol, und einem vierten Anschluss des AC DC Wandlers 124a,
  • – eine Leitung 142a bzw. mehrere Leitungen 142a zwischen dem Wandler 124a und dem Batteriemanagementsystem 126a, wobei die Leitung 142a bspw. eine Steuerleitung ist,
  • – eine Leitung 144a bzw. mehrere Leitungen 144a zwischen dem Batteriemanagementsystem 126a und dem Traktionsakku 130a, bspw. Steuerleitungen und/oder Erfassungsleitungen,
  • – eine Leitung 146a bzw. mehrere Leitungen 146a zwischen dem Batteriemanagementsystem 126a und der Kommunikationseinheit 122a, insbesondere zum Weiterleiten der im Zusammenhang mit dem Notbetrieb der Ladestation 14a empfangenen Signale oder Nachrichten von der Kommunikationseinheit 122a zum Batteriemanagementsystem 126a, und
  • – eine Datenübertragungsverbindung 148a zwischen der Verbindungseinheit 120a und der Kommunikationseinheit 122a, insbesondere zum Übertragen von im Zusammenhang mit dem Notbetrieb der Ladestation 14a übertragenen Signalen.
Between the mentioned units there are the following connections:
  • - a line 134a between the connection unit 120a and a first terminal of the AC to DC converter 124a .
  • - a line 136a between the connection unit 120a and a second terminal of the AC to DC converter 124a .
  • - a line 138a between the traction battery 130a , z. B. the positive pole, and a third terminal of the AC DC converter 124a .
  • - a line 140a between the traction battery 130a , z. B. a ground terminal or negative pole, and a fourth terminal of the AC DC converter 124a .
  • - a line 142a or several lines 142a between the converter 124a and the battery management system 126a , where the line 142a eg a control line is,
  • - a line 144a or several lines 144a between the battery management system 126a and the traction battery 130a , eg control lines and / or detection lines,
  • - a line 146a or several lines 146a between the battery management system 126a and the communication unit 122a , in particular for forwarding in connection with the emergency operation of the charging station 14a received signals or messages from the communication unit 122a to the battery management system 126a , and
  • - a data transmission connection 148a between the connection unit 120a and the communication unit 122a , in particular for transmitting in connection with the emergency operation of the charging station 14a transmitted signals.

Das Elektroauto 14a enthält außerdem einen Traktionsmotor 132a, der bspw. zwei oder vier nicht dargestellte Räder antreibt. An Stelle eines Traktionsmotors 132a können auch zwei oder vier Radnabenmotore(n) verwendet werden. Auch die Antriebsmotore(n) werden ggf. über Wechselrichter bzw. Wandler angesteuert, z. B. über AC DC Wandler.The electric car 14a also contains a traction motor 132a which drives, for example, two or four wheels, not shown. In place of one traction engine 132a You can also use two or four wheel hub motors. The drive motors (s) are optionally controlled by inverters or converters, z. B. via AC DC converter.

Das Elektroauto 14a ist bspw. ein übliches Elektroauto, dessen Kommunikationseinheit 122a und Batteriemanagementsystem 126a jedoch so modifiziert worden sind, dass ein Notbetrieb einer Ladestation möglich ist. Insbesondere können zugehörige Anforderungen der Ladestation erfüllt werden. Die Anforderung wird als entsprechende Nachricht oder als Signal über das Ladekabel 1ba bzw. auf andere Art übertragen.The electric car 14a is, for example, a conventional electric car, its communication unit 122a and battery management system 126a However, have been modified so that an emergency operation of a charging station is possible. In particular, associated requirements of the charging station can be met. The request is sent as a corresponding message or as a signal via the charging cable 1ba or otherwise transferred.

Bei einer Variante liefert das Elektroauto 14a im Notbetrieb eine Wechselspannung, die etwa den gleichen maximalen Spannungsbetrag bzw. Effektivspannungsbetrag hat wie die im Ladebetrieb empfangene Ladewechselspannung.In one variant, the electric car delivers 14a in emergency mode, an AC voltage, which has about the same maximum amount of voltage or RMS amount as the charge AC voltage received in the charging mode.

Bei einer anderen Variante liefert das Elektroauto 14a im Notbetrieb eine Wechselspannung, die einen erheblich kleineren Maximalspannungsbetrag bzw. Effektivspannungsbetrag hat als die im Ladebetrieb empfangene Ladewechselspannung, was durch entsprechende Ansteuerung des betreffenden Wandlers erreicht werden kann, z. B. des bidirektionalen Wandlers 124a. Die Notbetriebswechselspannung beträgt bspw. weniger als 50 Prozent oder weniger als 20 Prozent der Ladewechselspannung.In another variant, the electric car provides 14a in emergency operation, an AC voltage having a significantly smaller maximum voltage amount or RMS amount than the charging AC voltage received in the charging operation, which can be achieved by appropriate control of the relevant converter, z. B. the bidirectional converter 124a , The emergency operation AC voltage is, for example, less than 50 percent or less than 20 percent of the AC voltage.

Die im Notbetrieb zu liefernde Wechselspannung kann bei einer nächsten Variante auch von der Ladestation vorgegeben werden, wobei das Elektroauto 14a für den Notbetrieb mindestens zwei voneinander verschiedene Wechselspannungen erzeugen kann.The alternating voltage to be supplied in emergency mode can also be specified by the charging station in a next variant, wherein the electric car 14a for emergency operation at least two mutually different AC voltages can generate.

Die vom Wandler 124a bzw. einem zusätzlichen Wandler im Notbetrieb erzeugte Wechselspannung ist insbesondere nicht netzgeführt, so dass ein Inselbetrieb möglich ist.The from the converter 124a or an additional converter generated in emergency mode AC voltage is in particular not network-guided, so that island operation is possible.

Die 4 zeigt Einheiten einer DC (directed current) Ladestation 12b, die bspw. mit einer Gleichspannung im Bereich von 400 bis 800 Volt lädt. Von der Ladestation 12b führt ein Ladekabel 1bb zu einer Verbindungseinrichtung 94b, z. B. zu einem Stecker. Der Stecker 94b wird in eine Aufnahmevorrichtung an einem Elektroauto 14b gesteckt, das unten bspw. an Hand der 5 erläutert wird.The 4 shows units of a DC (directed current) charging station 12b , which loads, for example, with a DC voltage in the range of 400 to 800 volts. From the charging station 12b leads a charging cable 1 bb to a connection device 94b , z. B. to a plug. The plug 94b gets into a cradle on an electric car 14b stuck, the example below, on the hand of 5 is explained.

Die Ladestation 12b kann als Ladesäule oder als Wallbox oder auf andere Art ausgeführt sein. Die Ladestation 12b ist über die Leitung 28b mit einem Energieversorgungsnetz verbunden, das im Normalbetrieb das Laden der Akkus eines Elektroautos an der Ladestation 12b ermöglicht. Im Normalbetrieb ist ein optionaler Schalter S1b zwischen der Leitung 28b und der Ladestation 12b geschlossen.The charging station 12b can be designed as a charging station or wallbox or in other ways. The charging station 12b is over the line 28b connected to a power supply network that in normal operation charging the batteries of an electric car to the charging station 12b allows. In normal operation, there is an optional switch S1b between the line 28b and the charging station 12b closed.

Die Ladestation 12b enthält:

  • ein optionales Messgerät 50b, bspw. zum Erfassen der beim Laden entnommenen elektrischen Energie (Wirkleistung und/oder Blindleistung),
  • – einen optionalen FI (F-Fehler, I-Strom) Schalter 52b, der beim Auftreten von Fehlerströmen die Ladestation 12b vom Netz trennt und so eine Gefährdung von Personen verhindert,
  • – einen optionalen Schutzschalter 54b, der bei Überspannungen oder Überstrom selbsttätig schaltet, bspw. wenn der zulässige maximale Ladestrom überschritten wird,
  • – einen AC DC Wandler 150, der eine Netzwechselspannung in eine Gleichspannung umwandelt und der bspw. bidirektional arbeiten kann,
  • ein Schütz 56b, mit dem das Laden begonnen und beendet werden kann,
  • ein Steuermodul 58b, dessen Aufbau unten noch näher erläutert wird,
  • – einen AC DC AC Wandler 62b, der das Steuermodul 58b und weitere Einheiten der Ladestation 12b bspw. mit einer Kleinwechselspannung versorgt, z. B. mit einem Effektivwert kleiner als 50 Volt und größer als 5 Volt,
  • – eine optionale Puffereinheit 64b, die bspw. für einige Sekunden, z. B. kleiner als 60 Sekunden oder kleiner als 10 Sekunden das Steuermodul 58b und ggf. weitere Einheiten 96b bis 100b versorgen kann, um das Umschalten zwischen Normalbetrieb und Notbetrieb bzw. in umgekehrter Richtung zu ermöglichen.
The charging station 12b includes:
  • - an optional measuring device 50b , for example for detecting the electrical energy removed during charging (active power and / or reactive power),
  • - an optional FI (F-fault, I-current) switch 52b , the charging station when fault currents occur 12b disconnects from the network and thus prevents a hazard to persons,
  • - an optional circuit breaker 54b which switches automatically in the event of overvoltages or overcurrents, for example when the permissible maximum charging current is exceeded,
  • - an AC DC converter 150 , which converts a mains AC voltage into a DC voltage and which, for example, can operate bidirectionally,
  • - a contactor 56b with which loading can be started and stopped,
  • - a control module 58b whose structure is explained in more detail below,
  • - an AC to DC AC converter 62b that's the control module 58b and other units of the charging station 12b For example, supplied with a small AC voltage, z. B. with an effective value less than 50 volts and greater than 5 volts,
  • - an optional buffer unit 64b , for example, for a few seconds, z. B. less than 60 seconds or less than 10 seconds, the control module 58b and possibly other units 96b to 100b can supply to enable switching between normal operation and emergency operation or in the reverse direction.

An Stelle eines bidirektionalen Wandlers 150 kann auch ein AC DC Wandler und ein DC AC Wandler verwendet werden. Der bidirektionale Wandler 150 arbeitet in der DC AC Betriebsart vorzugsweise nicht netzgeführt, so dass ein Inselbetrieb möglich ist. Gleiches gilt für einen separaten DC AC Wandler.Instead of a bidirectional converter 150 It is also possible to use an AC DC converter and a DC AC converter. The bidirectional converter 150 In the DC AC operating mode, it is preferably not network-controlled, so that isolated operation is possible. The same applies to a separate DC AC converter.

Die Puffereinheit 64b kann bspw. auch Bestandteil des Wandlers 62b bzw. des Steuermoduls 58b sein. Die Puffereinheit enthält bspw. einen Kondensator und/oder einen Akku, z. B. mit einer Ladekapazität kleiner als 1 kWh (Kilowattstunde) oder kleiner als 100 Ws Wattsekunden).The buffer unit 64b may, for example, also part of the converter 62b or the control module 58b be. The buffer unit contains, for example, a capacitor and / or a rechargeable battery, for. B. with a charging capacity of less than 1 kWh (kilowatt hour) or less than 100 Ws watt seconds).

Das Steuermodul 58b enthält:

  • eine Steuereinheit 66b, z. B. eine CPU, die der in der 1 gezeigten Steuereinheit 20 entspricht, und
  • eine Kommunikationseinheit 68b, bspw. eine Pulsweitenmodulationseinheit, mit der Steuerinformationen über das Ladekabel 16b zu dem an die Ladestation 12b angeschlossenen Elektroauto 14b, siehe 5, gesendet werden können.
The control module 58b includes:
  • - a control unit 66b , z. B. a CPU that in the 1 shown control unit 20 corresponds, and
  • - a communication unit 68b , For example, a pulse width modulation unit, with the control information via the charging cable 16b to the to the charging station 12b connected electric car 14b , please refer 5 , can be sent.

Die Steuereinheit 66b und die Kommunikationseinheit 68b sind im Steuermodul 58b gekoppelt, insbesondere zum Datenaustausch. The control unit 66b and the communication unit 68b are in the control module 58b coupled, in particular for data exchange.

An Stelle einer Pulsweitenmodulation kann auch eine Powerline-Kommunikation oder eine Übertragung über Funk verwendet werden.Instead of a pulse width modulation, a powerline communication or a transmission via radio can be used.

Es gibt die folgenden Verbindungen der Einheiten der Ladestation 12b:

  • eine Leitung 70b zwischen dem Schalter S1b und dem optionalen Messgerät 50b,
  • eine Leitung 72b zwischen dem optionalen Messgerät 50b und dem FI Schalter 52b,
  • eine Leitung 74b zwischen dem FI Schalter 52b und dem Schutzschalter 54b,
  • eine Leitung 160 zwischen dem Schutzschalter 54b und dem AC DC Wandler 150,
  • eine Leitung 162 zwischen dem AC DC Wandler 150 und dem Schütz 56b,
  • – eine optionale Leitung 164 zwischen dem Schütz 56b und dem Ladekabel 16b,
  • eine Leitung 170 zwischen der Leitung 164 und einem Gleichspannungspin bzw. Gleichspannungsanschluss des AC DC AC Wandlers 62b,
  • eine Leitung 80b zwischen dem Schalter S1b und dem AC AC Wandler 62b zum Erzeugen der Kleinwechselspannung,
  • eine Leitung 82b zwischen dem AC AC Wandler 62b und dem Steuermodul 58b,
  • eine Leitung 84b zwischen der Steuereinheit 66b und dem Schütz 56b, und
  • – eine Leitung 86b zwischen dem optionalen Puffer 64b und dem AC AC Wandler 62b.
There are the following connections of the units of the charging station 12b :
  • - a line 70b between switch S1b and the optional meter 50b .
  • - a line 72b between the optional meter 50b and the FI switch 52b .
  • - a line 74b between the FI switch 52b and the circuit breaker 54b .
  • - a line 160 between the circuit breaker 54b and the AC DC converter 150 .
  • - a line 162 between the AC DC converter 150 and the contactor 56b .
  • - an optional line 164 between the contactor 56b and the charging cable 16b .
  • - a line 170 between the line 164 and a DC pin or DC terminal of the AC DC to AC converter 62b .
  • - a line 80b between the switch S1b and the AC AC converter 62b for generating the AC voltage,
  • - a line 82b between the AC to AC converter 62b and the control module 58b .
  • - a line 84b between the control unit 66b and the contactor 56b , and
  • - a line 86b between the optional buffer 64b and the AC AC converter 62b ,

Der FI Schalter 52b und der Schutzschalter 54b ermöglichen bspw. einen normkonformen bzw. normgerechten Betrieb der Ladestation 12b in der Ladebetriebsart 4 nach IEC 61851 , ggf. auch mit einem zusätzlichen Überspannungsableiter bzw. mehreren zusätzlichen Überspannungsableitern und/oder einem Isolationswächter.The FI switch 52b and the circuit breaker 54b allow, for example, a standard-compliant or standard-compliant operation of the charging station 12b in the charging mode 4 to IEC 61851 , if necessary also with an additional surge arrester or several additional surge arresters and / or an insulation monitor.

Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Reihenfolge der Schalter vertauscht sein. Weiterhin können zusätzliche Schalter vorgesehen sein, z. B. mindestens ein Überspannungsableiter. Auch kann der Eingang des AC AC Wandlers 62b an einer anderen Stelle angeschlossen sein.In other embodiments, the order of the switches may be reversed. Furthermore, additional switches may be provided, for. B. at least one surge arrester. Also, the input of the AC to AC converter 62b be connected to another location.

Eine Datenübertragungsverbindung 90b liegt zwischen der Kommunikationseinheit 68b und dem Ladekabel 16b. Im Ausführungsbeispiel ist die Verbindung 90b am Schütz 56b angeschlossen. Alternativ können andere Anschlussstellen verwendet werden, bspw. direkt an dem einen Ende des Ladekabels 16b.A data transfer connection 90b lies between the communication unit 68b and the charging cable 16b , In the embodiment, the connection 90b at the contactor 56b connected. Alternatively, other connection points can be used, for example, directly at one end of the charging cable 16b ,

Verbraucher 96b bis 100b der Ladestation 12b sind ebenfalls am Ausgang des AC AC Wandlers 62b angeschlossen, z. B.

  • – eine Umfeld-Beleuchtungseinheit 96b, z. B. eine Glühlampe, eine Energiesparlampe oder eine Leuchtstoffröhre,
  • eine Displaybeleuchtungseinheit 98b,
  • weitere Einheiten 100b, wie Verriegelungseinheit für eine Verbindungsvorrichtung des Ladekabels 16b direkt an der Ladestation 12b, eine entsprechende Entriegelungseinheit, eine Kühleinheit für die Elektronik der Ladestation 12b, eine Notrufeinheit usw.
consumer 96b to 100b the charging station 12b are also at the output of the AC AC converter 62b connected, z. B.
  • - An ambient lighting unit 96b , z. B. an incandescent lamp, an energy-saving lamp or a fluorescent tube,
  • - a display lighting unit 98b .
  • - more units 100b , such as locking unit for a connection device of the charging cable 16b directly at the charging station 12b , a corresponding unlocking unit, a cooling unit for the electronics of the charging station 12b , an emergency call unit, etc.

Eine optionale Erfassungsleitung 110b liegt zwischen der Leitung 28b und der Steuereinheit 66b. Die Erfassungsleitung 110b ermöglicht der Steuereinheit 66b den Netzausfall und ggf. auch die Spannungswiederkehr zu erfassen und den Schalter S1b bspw. über eine optionale Fernwirkleitung 112b zu betätigen, d. h. zunächst Öffnen bei Netzausfall und bei Spannungswiederkehr Schließen. Alternativ kann der Netzausfall auch in der Ladestation 12b erfasst werden, z. B. an der Leitung 80b.An optional detection line 110b lies between the line 28b and the control unit 66b , The detection line 110b allows the control unit 66b to detect the power failure and possibly also the voltage return and the switch S1b bspw. Via an optional telecontrol line 112b to operate, ie first opening in the event of power failure and when power returns. Alternatively, the power failure in the charging station 12b be detected, z. B. on the line 80b ,

Die Funktion der Ladestation 12b wird unten an Hand der 6 bzw. 7 noch näher erläutert. Im Normalbetrieb arbeitet die Ladestation 12b, wie eine bekannte Ladestation, ggf. kann dem Elektroauto jedoch auch schon im Normalbetrieb signalisiert werden, dass die Ladestation 12b für einen Notbetrieb geeignet ist. Ebenso kann die Ladestation 12b im Normalbetrieb ermitteln, ob das gerade angeschlossene Elektroauto 14, 14b einen Notbetrieb unterstützt.The function of the charging station 12b will be at the bottom of the hand 6 respectively. 7 explained in more detail. In normal operation, the charging station works 12b as a known charging station, if necessary, however, the electric car can be signaled already in normal operation that the charging station 12b is suitable for emergency operation. Likewise, the charging station 12b In normal operation determine whether the just connected electric car 14 . 14b supports an emergency operation.

Im Notbetrieb kann die Ladestation 12b dann elektrische Energie vom Elektroauto 14b anfordern und für die eigene Energieversorgung nutzen. Im Zusammenwirken mit einem Gebäudemanagementsystem kann ggf. auch elektrische Energie an die Leitung 28b geliefert werden.In emergency mode, the charging station 12b then electrical energy from the electric car 14b request and use for their own energy supply. In conjunction with a building management system, electrical energy may also be supplied to the line 28b to be delivered.

Optional kann die Ladestation 12b auch an ein Gebäudemanagementsystem angeschlossen sein, um im Notbetrieb bspw. den Traktions-Akku des Elektroautos 14b nicht nur zur Notstromversorgung der Ladestation 12b sondern darüber hinaus auch für weitere an die Leitung 28b angeschlossene Verbraucher des Gebäudes zu nutzen, was vorzugsweise unter Steuerung des Gebäudemanagementsystems erfolgt.Optionally, the charging station 12b Also be connected to a building management system, for example, in emergency operation, the traction battery of the electric car 14b not only for the emergency power supply of the charging station 12b but also for others to the line 28b connected consumers of the building to use, which is preferably done under control of the building management system.

An Stelle des AC DC AC Wandlers 62b kann auch ein AC DC Wandler verwendet werden, der eine Kleingleichspannung erzeugt, bspw. kleiner als 50 Volt und größer als 5 Volt.Instead of the AC DC AC converter 62b It is also possible to use an AC DC converter which generates a DC voltage, for example less than 50 volts and greater than 5 volts.

Es könnte an der Leitung 170 auch ein DC AC Wandler oder ein DC DC Wandler angeschlossen sein, der zusätzlich zum Wandler 62b verwendet wird. Eine geeignete Umschalteinheit ist dann ggf. vorzusehen.It could be on the line 170 also a DC AC converter or a DC DC converter be connected, in addition to the converter 62b is used. A suitable switching unit is then possibly provided.

Der AC DC AC Wandler 62b enthält bspw. auch eine Umschalteinheit, die sicher stellt, dass nur eine Spannungsquelle verwendet wird, d. h. entweder die über die Leitung 170 kommende Gleichspannung oder eine über die Leitung 80b kommende und vom Wandler 150 bzw. einem zusätzlichen Wandler erzeugte Wechselspannung.The AC DC AC converter 62b For example, also includes a switching unit, which ensures that only one voltage source is used, ie either via the line 170 coming DC voltage or one over the line 80b coming and from the converter 150 or an additional converter generated AC voltage.

Bei einer Variante kann auch nur eine Kleinsignalgleichspannung, z. B. kleiner als 50 Volt und größer als 5 Volt, vom Elektroauto 14b kommen, bspw. eine Bordnetzspannung. Diese Spannung kann ohne Umwandlung, nur mit Spannungswertanpassung oder nach Umwandlung in eine Wechselspannung zur Versorgung der Ladestation 12b im Notbetrieb verwendet werden.In one variant, only a small signal DC voltage, z. B. less than 50 volts and greater than 5 volts, from the electric car 14b come, for example, a vehicle electrical system voltage. This voltage can be used without conversion, only with voltage adjustment or after conversion to an AC voltage to supply the charging station 12b be used in emergency mode.

Auch kann eine Kleinsignalwechselspannung an eine Gleichspannungsladesäule vom Fahrzeug aus für den Notbetrieb der Ladesäule eingespeist werden.Also, a small AC signal voltage can be fed to a DC charging station from the vehicle for emergency operation of the charging station.

Die 5 zeigt Einheiten eines Elektroautos 14b, das für Gleichspannungsladen geeignet ist. Das Elektroauto 14b kann somit bspw. an der Ladestation 12b betrieben werden.The 5 shows units of an electric car 14b , which is suitable for DC charging. The electric car 14b can thus, for example, at the charging station 12b operate.

Das Elektroauto 14b enthält die folgenden für das Laden der Akkus des Elektroautos 14b bzw. für den Notbetrieb der Ladestation 12b relevanten Einheiten:

  • eine Verbindungseinheit 120b, z. B. eine Buchse für den Stecker des Ladekabels,
  • eine Kommunikationseinheit 122b, die bspw. PWM-Signale (Pulweitenmodulation) sendet und/oder empfängt, insbesondere eine Information, d. h. eine Nachricht bzw. ein Signal, bspw. dass die Ladestation 12b notbetriebsfähig ist und/oder dass der Notbetrieb gestartet werden soll,
  • eine Trenneinheit 200, z. B. mit nur zwei Leistungsschaltern,
  • ein Batteriemanagementsystem 126b (BMS), bspw. zur Überwachung der Temperatur im Traktionsakku 130b und/oder zum sogenannten Zellausgleich zwischen den Zellen des Traktionsakkus 130b,
  • – einen optionalen Bordnetzakku 128b, der bspw. ein Gleichkleinspannung liefert, von bspw. kleiner als 50 Volt und größer als 5 Volt,
  • – einen Traktionsakku 130b, der bspw. im voll geladenen Zustand eine Gleichspannung im Bereich von 400 bis 800 Volt liefert.
The electric car 14b contains the following for charging the batteries of the electric car 14b or for emergency operation of the charging station 12b relevant units:
  • - a connection unit 120b , z. B. a socket for the plug of the charging cable,
  • - a communication unit 122b which, for example, transmits and / or receives PWM signals (pulse width modulation), in particular information, ie a message or a signal, for example that the charging station 12b is capable of emergency operation and / or that the emergency operation is to be started,
  • - a separation unit 200 , z. With only two circuit breakers,
  • - a battery management system 126b (BMS), for example to monitor the temperature in the traction battery 130b and / or for so-called cell balancing between the cells of the traction battery 130b .
  • - an optional on-board battery 128b which, for example, supplies a DC extra-low voltage of, for example, less than 50 volts and greater than 5 volts,
  • - a traction battery 130b , which supplies, for example, in the fully charged state, a DC voltage in the range of 400 to 800 volts.

An Stelle einer Pulsweitenmodulation kann in der Kommunikationseinheit 122b auch eine Powerline-Kommunikation oder eine Übertragung über Funk verwendet werden.Instead of a pulse width modulation can in the communication unit 122b also a powerline communication or a transmission over radio be used.

Das Batteriemanagementsystem 126b kann bspw. auch Bestandteil des Traktionsakkus 130b sein.The battery management system 126b can, for example, also part of the traction battery 130b be.

Zusätzlich kann das Elektroauto 14b auch einen AC Ladeteil enthalten, wie er oben an Hand der 3 erläutert worden ist. Abhängig von der Art der Ladestation 14b kann dann festgelegt sein oder festgelegt werden, welcher Notbetrieb möglich sein soll, d. h. Wechselspannung (AC) oder Gleichspannung (DC). Kann die Ladestation beide Ladearten, so kann sie bspw. explizit festlegen, welcher Notbetrieb erfolgen soll.In addition, the electric car 14b also included an AC charger, as mentioned above on the hand of the 3 has been explained. Depending on the type of charging station 14b can then be set or specified which emergency operation should be possible, ie AC voltage or DC voltage. If the charging station is capable of both types of charging, it can, for example, explicitly specify which emergency operation should take place.

Zwischen den genannten Einheiten gibt es die folgenden Verbindungen:

  • eine Leitung 210 zwischen der Verbindungseinheit 120b und einem ersten Anschluss der Trenneinheit 200,
  • eine Leitung 212 zwischen der Verbindungseinheit 120b und einem zweiten Anschluss der Trenneinheit 200,
  • eine Leitung 214 zwischen dem Traktionsakku 130b, z. B. dem Pluspol, und einem dritten Anschluss der Trenneinheit 200,
  • – eine Leitung 216a zwischen dem Traktionsakku 130b, z. B. einem Massepol bzw. Minuspol, und einem vierten Anschluss der Trenneinheit 200,
  • eine Leitung 142b bzw. mehrere Leitungen 142b zwischen der Trenneinheit 200 und dem Batteriemanagementsystem 126b, wobei die Leitung 142b bspw. eine Steuerleitung ist,
  • eine Leitung 144b bzw. mehrere Leitungen 144b zwischen dem Batteriemanagementsystem 126b und dem Traktionsakku 130b, bspw. Steuerleitungen und/oder Erfassungsleitungen,
  • eine Leitung 146b bzw. mehrere Leitungen 146b zwischen dem Batteriemanagementsystem 126b und der Kommunikationseinheit 122b, insbesondere zum Weiterleiten der im Zusammenhang mit dem Notbetrieb der Ladestation 14b empfangenen Signale oder Nachrichten von der Kommunikationseinheit 122b zum Batteriemanagementsystem 126b, und
  • eine Datenübertragungsverbindung 148b zwischen der Verbindungseinheit 120b und der Kommunikationseinheit 122b, insbesondere zum Übertragen von im Zusammenhang mit dem Notbetrieb der Ladestation 14b übertragenen Signalen.
Between the mentioned units there are the following connections:
  • - a line 210 between the connection unit 120b and a first terminal of the separation unit 200 .
  • - a line 212 between the connection unit 120b and a second terminal of the separation unit 200 .
  • - a line 214 between the traction battery 130b , z. B. the positive pole, and a third terminal of the separation unit 200 .
  • - a line 216a between the traction battery 130b , z. B. a ground terminal or negative terminal, and a fourth terminal of the separation unit 200 .
  • - a line 142b or several lines 142b between the separation unit 200 and the battery management system 126b , where the line 142b eg a control line is,
  • - a line 144b or several lines 144b between the battery management system 126b and the traction battery 130b , eg control lines and / or detection lines,
  • - a line 146b or several lines 146b between the battery management system 126b and the communication unit 122b , in particular for forwarding in connection with the emergency operation of the charging station 14b received signals or messages from the communication unit 122b to the battery management system 126b , and
  • - a data transmission connection 148b between the connection unit 120b and the communication unit 122b , in particular for transmitting in connection with the emergency operation of the charging station 14b transmitted signals.

Das Elektroauto 14b enthält außerdem einen Traktionsmotor 132b, der bspw. zwei oder vier nicht dargestellte Räder antreibt. An Stelle eines Traktionsmotors 132b können auch zwei oder vier Radnabenmotore(n) verwendet werden. Auch die Antriebsmotore(n) werden ggf. über Wechselrichter bzw. Wandler angesteuert, z. B. AC DC Wandler.The electric car 14b also contains a traction motor 132b which drives, for example, two or four wheels, not shown. Instead of a traction engine 132b You can also use two or four wheel hub motors. Also the Drive motors (s) may be controlled by inverters or converters, eg. B. AC DC converter.

Das Elektroauto 14b ist bspw. ein übliches Elektroauto, dessen Kommunikationseinheit 122b und Batteriemanagementsystem 126b jedoch so modifiziert worden sind, dass ein Notbetrieb einer Ladestation 12b möglich ist. Insbesondere können zugehörige Anforderung der Ladestation 12b erfüllt werden. Die Anforderung wird als entsprechende Nachricht oder als Signal über das Ladekabel 16b bzw. auf andere Art übertragen.The electric car 14b is, for example, a conventional electric car, its communication unit 122b and battery management system 126b however, have been modified so that an emergency operation of a charging station 12b is possible. In particular, related requirement of the charging station 12b be fulfilled. The request is sent as a corresponding message or as a signal via the charging cable 16b or otherwise transferred.

Bei einer Variante liefert das Elektroauto 14b im Notbetrieb eine Gleichspannung, die etwa den gleichen maximalen Spannungsbetrag wie die im Ladebetrieb empfangene Ladegleichspannung hat.In one variant, the electric car delivers 14b in emergency operation, a DC voltage, which has about the same maximum amount of voltage as the charge DC voltage received in the charging mode.

Bei einer anderen Variante liefert das Elektroauto 14b im Notbetrieb eine Gleichspannung, die einen erheblich kleineren Spannungsbetrag hat als die im Ladebetrieb empfangene Ladegleichspannung, was bspw. durch Umschalten auf eine Bordnetzspannung erreicht werden kann. Die Notgleichspannung beträgt bspw. weniger als 50 Prozent oder weniger als 20 Prozent der Ladegleichspannung.In another variant, the electric car provides 14b in emergency operation, a DC voltage, which has a considerably smaller amount of voltage than the charge DC voltage received in the charging mode, which can be achieved, for example, by switching to a vehicle electrical system voltage. The emergency DC voltage is, for example, less than 50 percent or less than 20 percent of the DC charging voltage.

Die im Notbetrieb zu liefernde Gleichspannung kann bei einer nächsten Variante auch von der Ladestation 12b vorgegeben werden, wobei das Elektroauto 14b für den Notbetrieb mindestens zwei voneinander verschiedene Gleichspannungen erzeugen kann.The DC voltage to be supplied in emergency mode can also be used by the charging station in a next variant 12b be given, with the electric car 14b for emergency operation can generate at least two mutually different DC voltages.

Die 6 zeigt Verfahrensschritte beim Anschluss eines Elektroautos, z. B. 14, 14a, 14b, an eine Ladesäule bzw. Ladestation, z. B. 12, 12a bzw. 12b. Die Verfahrensschritte werden im Folgenden auch kurz als Schritte bezeichnet. Das Verfahren beginnt in einem Schritt 300 bspw. mit dem Verbinden von Fahrzeug und Ladestation über ein Ladekabel oder durch Positionieren einer Spule im Fahrzeug bzw. Elektroauto 14, 14a, 14b, und einer Spule außerhalb des Fahrzeugs beim induktiven Laden.The 6 shows method steps when connecting an electric car, z. B. 14 . 14a . 14b , to a charging station or charging station, z. B. 12 . 12a respectively. 12b , The method steps are also referred to below as steps. The procedure begins in one step 300 For example, with the connection of vehicle and charging station via a charging cable or by positioning a coil in the vehicle or electric car 14 . 14a . 14b , and a coil outside the vehicle during inductive charging.

In einem folgenden Schritt 302 erkennt das Fahrzeug das Ladekabel. In einem Schritt 304, der auch vor dem Schritt 302 liegen bzw. gleichzeitig zu diesem Schritt ausgeführt werden kann, erfasst die Ladestation bzw. die Ladesäule, dass ein Fahrzeug ladebereit ist.In a following step 302 the vehicle recognizes the charging cable. In one step 304 who also before the step 302 lie or can be performed simultaneously to this step, detects the charging station or the charging station that a vehicle is ready to charge.

In einem Schritt 304 signalisiert die Ladestation, dass eine Notbetriebsart mit Nutzung des Fahrzeugakkus (Traktionsakku oder Bordnetzakku) vorhanden ist. Es kann auch die in der Notbetriebsart erwartete Spannungsart, d. h. Gleichspannung oder Wechselspannung, sowie die Höhe der Spannung von der Ladestation vorgegeben werden oder zwischen der Ladestation und dem Elektroauto ausgehandelt werden.In one step 304 signals the charging station that an emergency mode with use of the vehicle battery (traction battery or Bordnetzakku) is present. It can also be the expected in emergency mode voltage, ie DC or AC voltage, as well as the amount of voltage from the charging station are specified or negotiated between the charging station and the electric car.

In einem Schritt 308 erzeugt die Ladestation dann einen Ladestrom, bspw. einen von ihr maximal zu liefernden Ladestrom IMax. Der Ladestrom kann ein Gleichstrom oder ein Wechselstrom sein.In one step 308 The charging station then generates a charging current, for example a maximum charging current IMax to be supplied by it. The charging current may be a direct current or an alternating current.

In einem Schritt 310 wird der Akku des Fahrzeugs dann geladen, bspw. bis fahrzeugseitig eine Abschaltung erfolgt, z. B. bei voll geladenem Akku.In one step 310 The battery of the vehicle is then charged, for example. Until the vehicle side, a shutdown occurs, for. B. with fully charged battery.

Damit werden auch für den Notbetrieb relevante Verfahrensschritte im Normalbetrieb ausgeführt.This also relevant for emergency operation process steps are carried out in normal operation.

Die Reihenfolge der in der 6 gezeigten Schritte kann auch verändert werden. Außerdem können weitere Schritte vor, zwischen oder nach den genannten Schritten ausgeführt werden.The order of in the 6 can also be changed. In addition, further steps may be performed before, between or after the mentioned steps.

Die 7 zeigt Verfahrensschritte bei einem Netzausfall. Die Verfahrensschritte werden im Folgenden auch kurz als Schritte bezeichnet. Das Verfahren beginnt in einem Schritt 350 bspw. mit den an Hand der 6 erläuterten Schritten.The 7 shows process steps in case of power failure. The method steps are also referred to below as steps. The procedure begins in one step 350 For example, with the on hand of the 6 explained steps.

In einem folgenden Schritt 352 kommt es zu einem Netzausfall oder zu einer Störung in der Energiezuleitung der Ladestation (LS). Dies kann bspw. während des Ladens oder auch nach dem Laden erfolgen. Bei zeitgetriggertem Laden kann sich der Ausfall auch vor dem Laden ereignen. Alternativ kann das Fahrzeug bzw. Elektroauto, z. B. 14, 14a, 14b, auch nur vorsorglich an die Ladestation angeschlossen werden, bspw. um gerade einen Notbetrieb zu gewährleisten.In a following step 352 There is a power failure or a fault in the power supply of the charging station (LS). This can take place, for example, during loading or after loading. With time-triggered charging, the failure may also occur before charging. Alternatively, the vehicle or electric car, z. B. 14 . 14a . 14b , even as a precaution to be connected to the charging station, for example, just to ensure emergency operation.

In einem Schritt 354 erfasst die Ladestation, z. B. 12, 12a bzw. 12b, den Spannungsausfall, bspw. über einen Sensor am Versorgungsnetz oder an einer Kleinspannungsstromversorgung innerhalb der Ladestation.In one step 354 detects the charging station, z. B. 12 . 12a respectively. 12b , the power failure, eg. Via a sensor on the supply network or a low-voltage power supply within the charging station.

In einem optionalen Schritt 356 trennt sich die Ladestation anschließend vom nun ggf. spannungslosen Netz, bspw. durch Öffnen des Schalters S1a bzw. S1b oder eines anderen Schalters. Die Funktion der Steuerung der Ladestation kann durch eine Pufferschaltung (Ladstationsinterner Akku, Kondensator) oder auf andere Art gewährleistet werden. Konflikte zwischen Ladestation und Versorgungsnetz können aber auch auf andere Weise vermieden werden, bspw. durch Maßnahmen außerhalb der Ladestation.In an optional step 356 The charging station then disconnects from the now possibly de-energized network, for example by opening the switch S1a or S1b or another switch. The function of the control of the charging station can be ensured by a buffer circuit (charging station internal battery, capacitor) or in another way. Conflicts between the charging station and the supply network can also be avoided in other ways, for example by measures outside the charging station.

In einem ebenfalls optionalen Schritt 358 wird dann das Fahrzeug von der Ladestation angewiesen mit der Notstromversorgung zu beginnen. Alternativ kann bspw. der Notbetrieb vom Fahrzeug automatisch gestartet werden, bspw. bei einer unerwarteten Unterbrechung des Ladevorgangs, auf Anforderung des Fahrers hin oder auf Grund eines anderen geeigneten Ereignisses.In an optional step as well 358 then the vehicle is instructed by the charging station to start with the emergency power supply. Alternatively, for example, the emergency operation of the vehicle to be started automatically, for example in the event of an unexpected interruption of the charging process, at the request of the driver or due to another suitable event.

In einem Schritt 360 speist dann der Traktions-Akku des Fahrzeugs oder ein Bordnetz bzw. Bordnetzakku die Ladestation und ggf. noch weitere Verbraucher eines Gebäudes im Notbetrieb. Die Ausführung des Schritts 360 kann bspw. von der Zustimmung des Fahrers, Halters oder Besitzers abhängen. Alternativ kann bspw. in Katastrophenfällen der Schritt 360 auch ahne Zustimmung des Fahrers bzw. anderer Personen ausgeführt werden.In one step 360 then feeds the traction battery of the vehicle or an electrical system or Bordnetzakku the charging station and possibly other consumers of a building in emergency mode. The execution of step 360 may, for example, depend on the consent of the driver, keeper or owner. Alternatively, for example, in disaster situations, the step 360 even without the consent of the driver or other persons.

Das Verfahren wird in einem Schritt 362 beendet, bspw. bei Spannungswiederkehr oder durch einen Servicemitarbeiter. Alternativ wird der Notbetrieb vom Fahrzeug bzw. Fahrer beendet, bspw. wenn der Akku auf ein vorgegebenes Maß entladen ist.The process is done in one step 362 terminated, for example when the power returns or by a service employee. Alternatively, the emergency operation is terminated by the vehicle or driver, for example, when the battery is discharged to a predetermined level.

Die Reihenfolge der in der 7 gezeigten Verfahrensschritte kann auch verändert werden. Außerdem können weitere Verfahrensschritte vor, zwischen oder nach den genannten Schritten ausgeführt werden.The order of in the 7 shown process steps can also be changed. In addition, further method steps can be carried out before, between or after the said steps.

Die für eine Elektroauto bzw. Elektrofahrzeug erläuterten Ausführungsbeispiele gelten entsprechend für andere Elektrotransportmittel.The illustrated for an electric car or electric vehicle embodiments apply mutatis mutandis to other electrotransport means.

Die Ladestationen können einphasig, zweiphasig oder dreiphasig an das Energieversorgungsnetz 24 bzw. an ein entsprechendes Energieversorgungsnetz mit anderer Versorgungsspannung und/oder andrer Netzfrequenz als 50 Hertz angeschlossen sein. Das AC Laden kann ebenfalls einphasig, zweiphasig oder dreiphasig erfolgen.The charging stations can be single-phase, two-phase or three-phase to the power supply network 24 or be connected to a corresponding power supply network with other supply voltage and / or other network frequency than 50 Hertz. The AC charging can also be single-phase, two-phase or three-phase.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht maßstabsgetreu und nicht beschränkend. Abwandlungen im Rahmen des fachmännischen Handelns sind möglich. Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Die in der Einleitung genannten Weiterbildungen und Ausgestaltungen können untereinander kombiniert werden. Die in der Figurenbeschreibung genannten Ausführungsbeispiele können ebenfalls untereinander kombiniert werden. Weiterhin können die in der Einleitung genannten Weiterbildungen und Ausgestaltungen mit den in der Figurenbeschreibung genannten Ausführungsbeispielen kombiniert werden.The embodiments are not to scale and are not restrictive. Modifications in the context of expert action are possible. Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. The developments and refinements mentioned in the introduction can be combined with one another. The embodiments mentioned in the figure description can also be combined with each other. Furthermore, the developments and refinements mentioned in the introduction can be combined with the exemplary embodiments mentioned in the description of the figures.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • IEC (International Electrotechnical Commission) 61439, DIN Deutsch Industrie Norm) EN (Euronarm) 61851, z. B. DIN EN 61851-22, IEC 62196 [0015] IEC (International Electrotechnical Commission) 61439, DIN German Industrial Standard) EN (Euronarm) 61851, z. Eg DIN EN 61851-22, IEC 62196 [0015]
  • IEC 61851 [0108] IEC 61851 [0108]
  • IEC 61851 [0140] IEC 61851 [0140]

Claims (15)

Ladestation (12, 12a, 12b), mit einer Steuereinheit (20, 66a, 66b), mit einer Erfassungseinheit (11Da, 110b) zum Erfassen des Ausfalls einer Versorgungsspannung eines Energieversorgungsnetzes (24, 28a, 28b), wobei die Erfassungseinheit (110a, 110b) an die Steuereinheit (20, 66a, 66b) gekoppelt ist, und mit einer Sendeeinheit (68a, 68b) zum Senden einer Nachricht oder eines Signals an ein Elektro-Transportmittel (14, 14a, 14b), wobei die Sendeeinheit (68a, 68b) an die Steuereinheit (20, 66a, 66b) gekoppelt ist und wobei die Nachricht oder das Signal ein Liefern von elektrischer Energie aus einem Akku (130a, 130b) des Transportmittels (14, 14a, 14b) zu der Ladestation (12, 12a, 12b) betrifft.Charging station ( 12 . 12a . 12b ), with a control unit ( 20 . 66a . 66b ), with a registration unit ( 11And . 110b ) for detecting the failure of a supply voltage of a power supply network ( 24 . 28a . 28b ), the registration unit ( 110a . 110b ) to the control unit ( 20 . 66a . 66b ) and with a transmitting unit ( 68a . 68b ) for sending a message or a signal to an electric transport ( 14 . 14a . 14b ), wherein the transmitting unit ( 68a . 68b ) to the control unit ( 20 . 66a . 66b ) and wherein the message or signal is a supply of electrical energy from a battery ( 130a . 130b ) of the means of transport ( 14 . 14a . 14b ) to the charging station ( 12 . 12a . 12b ). Ladestation (12, 12b) nach Anspruch 1, wobei die Ladestation (12, 12b) einen AC DC Wandler (150) enthält, der einen Akku (130b) des Transportmittels (14, 14a, 14b) laden kann, wobei der AC DC Wandler (150) ein bidirektionaler Wandler ist oder wobei die Ladestation (12, 12b) einen DC AC Wandler enthält mit einer Leistung größer als 1 Kilowatt, größer als 5 Kilowatt oder größer als 10 Kilowatt.Charging station ( 12 . 12b ) according to claim 1, wherein the charging station ( 12 . 12b ) an AC DC converter ( 150 ), which contains a battery ( 130b ) of the means of transport ( 14 . 14a . 14b ), the AC DC converter ( 150 ) is a bidirectional converter or wherein the charging station ( 12 . 12b ) contains a DC AC converter with a power greater than 1 kilowatt, greater than 5 kilowatts or greater than 10 kilowatts. Ladestation (12, 12b) nach Anspruch 2, wobei die Ladestation einen DC AC Wandler (156) oder einen DC DC-Wandler oder einen AC DC AC (156) Wandler enthält, der eine Leistung kleiner als 1 Kilowatt hat, und der vorzugsweise mit dem Ladeanschluss (16, 16b) für das Transportmittel (14, 14b) verbunden ist.Charging station ( 12 . 12b ) according to claim 2, wherein the charging station has a DC AC converter ( 156 ) or a DC to DC converter or an AC to DC AC (156) converter having a power less than 1 kilowatts, and preferably with the charging port ( 16 . 16b ) for the means of transport ( 14 . 14b ) connected is. Ladestation (12, 12b) nach Anspruch 2 oder 3, wobei der bidirektional arbeitende AC DC Wandler (150) in der DC AC Betriebsart oder der DC AC Wandler mit einer Leistung größer als 1 Kilowatt, größer als 5 Kilowatt oder größer als 10 Kilowatt nicht netzgeführt arbeiten kann.Charging station ( 12 . 12b ) according to claim 2 or 3, wherein the bidirectionally operating AC DC converter ( 150 ) in the DC AC operating mode or the DC AC converter with a power greater than 1 kilowatt, greater than 5 kilowatts or greater than 10 kilowatts can not operate on the mains. Ladestation (12, 12a) nach Anspruch 1, wobei die Ladestation (12, 12a) einen ankommenden Wechselstrom zu dem Transportmittel (14, 14a) durchleitet oder durchleiten kann.Charging station ( 12 . 12a ) according to claim 1, wherein the charging station ( 12 . 12a ) an incoming alternating current to the means of transport ( 14 . 14a ) can pass or pass through. Ladestation (12, 12a, 12b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (20, 66a, 66b) mit einer Trenneinheit (S1a, S1b) verbunden ist, mit der die Ladestation (12, 12a, 12b) vom Energieversorgungsnetz (24, 28a, 28b) getrennt werden kann.Charging station ( 12 . 12a . 12b ) according to one of the preceding claims, wherein the control unit ( 20 . 66a . 66b ) is connected to a separation unit (S1a, S1b), with which the charging station ( 12 . 12a . 12b ) from the power grid ( 24 . 28a . 28b ) can be separated. Ladestation (12, 12a, 12b) nach Anspruch 6, wobei die Erfassungseinheit (110a, 110b) von der Ladestation (12, 12a, 12b) aus gesehen hinter der Trenneinheit (S1a, S1b) angeordnet ist.Charging station ( 12 . 12a . 12b ) according to claim 6, wherein the detection unit ( 110a . 110b ) from the charging station ( 12 . 12a . 12b ) is arranged behind the separation unit (S1a, S1b). Ladestation (12, 12a, 12b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ladestation (12, 12a, 12b) ein separates Spannungsnetz (82a, 82b) enthält, das mindestens eine, mindestens zwei, mindestens drei oder alle der folgenden Einheiten speist: die Steuereinheit (20, 66a, 66b), die Sendeeinheit (68a, 68b), eine Beleuchtungseinheit (98a, 98b) zum Beleuchten der Umgebung der Ladestation (12, 12a, 12b), eine Beleuchtungseinheit (100a, 110b) zum Beleuchten einer Anzeigeeinheit der Ladestation (12, 12a, 12b), insbesondere eine Hintergrundbeleuchtung, eine Verriegelungseinheit (100a, 110b) und/oder eine Entriegelungseinheit (100a, 110b) für eine Anschlussvorrichtung eines Ladekabels (16, 16a, 16b), eine Kühleinheit (100a, 110b) der Elektronik der Ladestation (12, 12a, 12b), insbesondere ein Lüfter, eine Notrufeinheit (100a, 110b).Charging station ( 12 . 12a . 12b ) according to one of the preceding claims, wherein the charging station ( 12 . 12a . 12b ) a separate power supply ( 82a . 82b ) which feeds at least one, at least two, at least three or all of the following units: the control unit ( 20 . 66a . 66b ), the transmitting unit ( 68a . 68b ), a lighting unit ( 98a . 98b ) for illuminating the environment of the charging station ( 12 . 12a . 12b ), a lighting unit ( 100a . 110b ) for illuminating a display unit of the charging station ( 12 . 12a . 12b ), in particular a backlight, a locking unit ( 100a . 110b ) and / or an unlocking unit ( 100a . 110b ) for a connection device of a charging cable ( 16 . 16a . 16b ), a cooling unit ( 100a . 110b ) of the charging station electronics ( 12 . 12a . 12b ), in particular a fan, an emergency call unit ( 100a . 110b ). Ladestation (12, 12a, 12b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ladestation (12, 12a, 12b) mit mindestens einer weiteren Ladestation im Notbetrieb im Energieverbund verschaltet werden kann.Charging station ( 12 . 12a . 12b ) according to one of the preceding claims, wherein the charging station ( 12 . 12a . 12b ) can be connected with at least one other charging station in emergency mode in the power network. Ladestation (12, 12a, 12b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ladestation (12, 12a, 12b) an einem Datenübertragungsnetz (34) eines elektronischen Gebäudemanagementsystems (32) angeschlossen ist, und wobei im Notbetrieb das Gebäudemanagementsystem (32) die Ladestationen (12, 12a, 12b) in die Energieversorgung eines Gebäudes einbezieht, insbesondere in eine Notbeleuchtung und/oder ein Notrufsystem und/oder eine Notbelüftung.Charging station ( 12 . 12a . 12b ) according to one of the preceding claims, wherein the charging station ( 12 . 12a . 12b ) on a data transmission network ( 34 ) of an electronic building management system ( 32 ) and in emergency operation the building management system ( 32 ) the charging stations ( 12 . 12a . 12b ) in the energy supply of a building, in particular in an emergency lighting and / or an emergency call system and / or emergency ventilation. Verfahren zum Betreiben einer Ladestation (12, 12a, 12b), insbesondere einer Ladestation (12, 12a, 12b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in einer Notbetriebsart eine Ladestation (12, 12a, 12b) oder sowohl eine Ladestation (12, 12a, 12b) als auch ein Gebäude von einem Elektro-Transportmittel (14, 14a, 14b) mit elektrischer Energie versorgt wird oder werden.Method for operating a charging station ( 12 . 12a . 12b ), in particular a charging station ( 12 . 12a . 12b ) according to one of the preceding claims, in which, in an emergency mode, a charging station ( 12 . 12a . 12b ) or both a charging station ( 12 . 12a . 12b ) as well as a building of an electric transport ( 14 . 14a . 14b ) is or are supplied with electrical energy. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Ladestation (12, 12a, 12b) beim Ausfall einer Spannung eines Energieversorgungsnetzes (24, 28a, 28b) von dem Transportmittel (14, 14a, 14b) aus mit elektrischer Energie versorgt wird.Method according to claim 11, wherein the charging station ( 12 . 12a . 12b ) in case of failure of a voltage of a power supply network ( 24 . 28a . 28b ) of the means of transport ( 14 . 14a . 14b ) is supplied with electrical energy. Elektro-Transportmittel (14, 14a, 14b), insbesondere zur Verwendung mit einer Ladestation (12, 12a, 12b) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder zur Verwendung in einem Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, mit einer Empfangseinheit (148a, 148b), die Nachrichten oder Signale von einer Ladestation (12, 12a, 12b) empfangen kann, mit einer Schalteinheit (124a, 200), die eine Betriebsart ermöglicht, in der von einem Akkumulator (130a, 130b) des Transportmittels (14, 14a, 14b) elektrische Energie an eine externe Einheit, insbesondere an eine Ladestation (12, 12a, 12b), geliefert wird, und mit einer Steuereinheit (126a, 126b), die eingangsseitig mit der Empfangseinheit (148a, 148b) und ausgangsseitig mit der Schalteinheit (124a, 200) verbunden ist.Electric transport ( 14 . 14a . 14b ), in particular for use with a charging station ( 12 . 12a . 12b ) according to one of claims 1 to 10 or for use in a method according to claim 11 or 12, with a receiving unit ( 148a . 148b ), the messages or signals from a charging station ( 12 . 12a . 12b ), with a switching unit ( 124a . 200 ), which allows an operating mode in which an accumulator ( 130a . 130b ) of the means of transport ( 14 . 14a . 14b ) electrical energy to an external unit, in particular to a charging station ( 12 . 12a . 12b ), and with a control unit ( 126a . 126b ), the input side with the receiving unit ( 148a . 148b ) and the output side with the switching unit ( 124a . 200 ) connected is. Transportmittel (14, 14b) nach Anspruch 13, wobei die Schalteinheit (200) mindestens zwei Anschlüsse hat, die durch die Schalteinheit (200) für eine Zeitspanne von mehr als einer Sekunde oder von mehr als 10 Sekunden miteinander verbunden werden, und/oder wobei die elektrische Energie eine Spannung kleiner als 50 Volt hat.Mode of Transport ( 14 . 14b ) according to claim 13, wherein the switching unit ( 200 ) has at least two connections through the switching unit ( 200 ) for a period of more than one second or more than 10 seconds, and / or wherein the electrical energy has a voltage less than 50 volts. Transportmittel (14, 14a) nach Anspruch 13, wobei die Schalteinheit (124a) ein DC AC Wandler ist, mit dem elektrische Energie an eine externe Einheit geliefert werden kann, insbesondere ein bidirektional arbeitender Wandler (124a), und wobei vorzugsweise der Wandler (124a) in der DC AC Betriebsart nicht netzgeführt arbeiten kann, und wobei vorzugsweise der Wandler (124a) eine Spannung kleiner als 50 Volt liefern kann.Mode of Transport ( 14 . 14a ) according to claim 13, wherein the switching unit ( 124a ) is a DC AC converter, with which electrical energy can be supplied to an external unit, in particular a bidirectionally operating converter ( 124a ), and preferably wherein the transducer ( 124a ) in the DC AC operating mode can not work network-guided, and wherein preferably the converter ( 124a ) can deliver a voltage less than 50 volts.
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