DE202021100295U1 - Charging station with several charging points - Google Patents

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Abstract

Ladestation mit mehreren Ladepunkten zur Ladung im öffentlichen Raum mittels Standardladesteckverbindungen zur unmittelbaren Einspeisung von Strom in das anzuschließende Ladeobjekt, insbesondere Elektro- oder Hybridfahrzeuge, und Kommunikation zwischen Fahrzeug- und Ladestationselektronik, sowie zu einem zentralen Managementsystem unter Nutzung eines Ladepunktkommunikationsstandards wie OCPP, wobei ein schrankartiges Gehäuse mit normgerechter Schutzklasse und Schutzart die Ladestationselektronik und die jeweilige Ladekupplung aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestationselektronik eine Gruppe von Zählerfeldern mit Befestigungs- und Kontaktiereinrichtungen sowie n-elektronisch arbeitenden Zählern mit n ≥ 4 aufweist, wobei eine Anzahl von m-Standardladesteckverbindungen mit m ≥ 4 an gegenüberliegenden Gehäuseseitenwänden befestigt ist.

Figure DE202021100295U1_0000
Charging station with several charging points for charging in public space using standard charging connectors for the direct feed of electricity into the charging object to be connected, in particular electric or hybrid vehicles, and communication between vehicle and charging station electronics, as well as to a central management system using a charging point communication standard such as OCPP, whereby a cabinet-like Housing with standard-compliant protection class and degree of protection accommodates the charging station electronics and the respective charging coupling, characterized in that the charging station electronics have a group of counter fields with fastening and contacting devices as well as n-electronic counters with n ≥ 4, with a number of m standard charging connectors with m ≥ 4 is attached to opposite side walls of the housing.
Figure DE202021100295U1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladestation mit mehreren Ladepunkten zur Ladung im öffentlichen Raum mittels Standardladesteckverbindungen zur unmittelbaren Einspeisung von Wechselstrom in das anzuschließende Ladeobjekt, insbesondere Elektro- oder Hybridfahrzeuge, und Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladestationselektronik, sowie zu einem zentralen Managementsystem unter Nutzung eines Ladepunktkommunikationsstandards wie OCPP, wobei ein schrankartiges Gehäuse mit normgerechter Schutzklasse und Schutzart die Ladestationselektronik und die jeweilige Ladekupplung aufnimmt, gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a charging station with several charging points for charging in public space by means of standard charging connectors for the direct feeding of alternating current into the charging object to be connected, in particular electric or hybrid vehicles, and communication between the vehicle and the charging station electronics, as well as to a central management system using a charging point communication standard such as OCPP, wherein a cabinet-like housing with standard-compliant protection class and degree of protection accommodates the charging station electronics and the respective charging coupling, according to the preamble of claim 1.

Bekannte Ladevorrichtungen für ein Elektrofahrzeug umfassen eine Leistungselektronik, welche an ein Stromnetz eines lokalen Stromanbieters angeschlossen werden kann, sowie ein mit der Leistungselektronik verbundenes Steuergerät zum Steuern der Leistungselektronik und ein mit der Leistungselektronik verbundenes oder verbindbares Ladekabel, an welches das Elektrofahrzeug anschließbar ist. Bekannte Ladevorrichtungen sind beispielsweise in Form einer sogenannten Ladesäule ausgebildet.Known charging devices for an electric vehicle include power electronics, which can be connected to a power grid of a local electricity provider, as well as a control device connected to the power electronics for controlling the power electronics and a charging cable connected or connectable to the power electronics, to which the electric vehicle can be connected. Known charging devices are designed, for example, in the form of a so-called charging column.

Aus dem Deutschen Gebrauchsmuster DE 20 2018 100 340 U1 ist eine Anordnung zur Ausbildung von Gleichspannungsladestationen in Form einer Ladesäule vorbekannt.From the German utility model DE 20 2018 100 340 U1 an arrangement for the formation of DC voltage charging stations in the form of a charging station is previously known.

In einem dort gezeigten schrankartigen Gehäuse ist ein im Gehäuseinneren separierter, getrennter, von außen zugänglicher Bereich vorhanden, wobei in diesem Bereich alle notwendigen elektrischen Komponenten einschließlich Wandlermessung zum unmittelbaren Anschluss der Anordnung an das örtliche Niederspannungsnetz ausgebildet sind.In a cabinet-like housing shown there there is a separate, separate, externally accessible area inside the housing, in which area all necessary electrical components including transducer measurement for direct connection of the arrangement to the local low-voltage network are formed.

Konkret befinden sich im separierten Bereich die Niederspannungsleistungselektrik, die Wandlermessung, die Zählerplätze, die Sicherungselemente und/oder Leistungsschutzschalter. Diese Bauteile sind gegenüber der Ladestationselektronik abgeschottet.Specifically, the low-voltage power electronics, the converter measurement, the meter positions, the fuse elements and / or circuit breakers are located in the separate area. These components are sealed off from the charging station electronics.

Das Gehäuse weist eine Quaderform mit Vorder- und Rückfläche auf, wobei die Länge der Vorder- und Rückfläche größer als die Breite der Seitenflächen ist. In der Vorder- und/oder Rückfläche sind verschließbare Zugänge zum Gehäuseinneren vorhanden. An mindestens einer der Seitenflächen ist eine Gleichstromladekupplung ausgebildet.The housing has a cuboid shape with front and rear surfaces, the length of the front and rear surfaces being greater than the width of the side surfaces. Lockable accesses to the interior of the housing are provided in the front and / or rear surface. A DC charging coupling is formed on at least one of the side surfaces.

Die Bauweise bekannter Ladestationen ist in vielen Fällen klassischen Zapfsäulen für Treibstoffe nachempfunden. Ladestationen sind zunehmend im öffentlichen Bereich zu finden und weisen eine steckdosenähnliche Möglichkeit des Anschlusses für ein Elektrofahrzeug auf, wobei diesbezüglich eine Kabelverbindung zum Einsatz kommt.In many cases, the design of well-known charging stations is based on classic fuel dispensers. Charging stations are increasingly to be found in public areas and have a socket-like option for connecting an electric vehicle, with a cable connection being used in this regard.

Konduktive Ladesysteme für Elektrofahrzeuge sind regelungsseitig in der
DIN EN 61851-1 behandelt. Bei Ladesäulen haben sich sogenannte Typ 2-Stecker als Standardladesteckverbindung für Wechselstrom- und Drehstromanschlüsse durchgesetzt. Als Standard für das Schnellladen mit Gleichstrom wird in der Europäischen Union auf das CCS-System (Combined Charging System) zurückgegriffen. Ein weiteres bekanntes Gleichstromschnellladesystem geht auf den CHAdeMO-Standard zurück.Conductive charging systems for electric vehicles are on the control side in the
DIN EN 61851-1 treated. For charging stations, so-called type 2 plugs have established themselves as the standard charging connector for AC and three-phase connections. The CCS system (Combined Charging System) is used as the standard for fast charging with direct current in the European Union. Another well-known direct current rapid charging system is based on the CHAdeMO standard.

Beim Gleichstromladen wird Gleichstrom unmittelbar aus der Ladesäule in das Fahrzeug eingespeist. Eine Gleichstromladesäule weist diesbezüglich leistungsstarke Gleichrichter auf. Über eine entsprechende Schnittstelle sind die in den zu ladenden Fahrzeugen befindlichen Batteriemanagementsysteme in der Lage, mit einer entsprechenden Gleichstromladesäule zu kommunizieren und den Ladestrom je nach Ladezustand des oder der im Fahrzeug befindlichen Akkumulatoren anzupassen.With direct current charging, direct current is fed into the vehicle directly from the charging station. A DC charging station has powerful rectifiers in this regard. Via a corresponding interface, the battery management systems in the vehicles to be charged are able to communicate with a corresponding direct current charging station and to adapt the charging current depending on the state of charge of the battery or batteries in the vehicle.

Bekannt ist weiterhin der Ansatz, insbesondere für den Einsatz im öffentlichen Raum, Straßenbeleuchtungen zu Ladestationen umzurüsten. Diesbezüglich sei auf die DE 10 2010 047 676 B4 aufmerksam gemacht.The approach, especially for use in public spaces, of converting street lights into charging stations is also known. In this regard, please refer to the DE 10 2010 047 676 B4 made aware.

Die DE 10 2018 212 927 A1 betrifft eine Ladevorrichtung für Elektrofahrzeuge, mit einer Mehrzahl von Ladepunkten, an welche jeweils ein Elektrofahrzeug anschließbar ist. Weiterhin ist eine Mehrzahl von Leistungselektroniken vorhanden, welche jeweils eine maximale Ladeleistung bereitstellen. Der dortigen Lehre liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Ladevorrichtung für Elektrofahrzeuge zu schaffen, welche die Probleme bei gleichzeitigem Laden mehrerer Fahrzeuge vermeidet.The DE 10 2018 212 927 A1 relates to a charging device for electric vehicles, with a plurality of charging points, to each of which an electric vehicle can be connected. Furthermore, there is a plurality of power electronics, each of which provides a maximum charging power. The teaching there is based on the object of creating an improved charging device for electric vehicles which avoids the problems of charging several vehicles at the same time.

Insofern wird dort eine zentrale Steuereinheit vorgeschlagen, welche konfiguriert ist, eine Leistungselektronik mit einem Ladepunkt zu verbinden und von dem Ladepunkt zu trennen. Demnach existiert keine statische Zuordnung zwischen einer Leistungselektronik und einem Ladepunkt. Die Zuordnung wird stattdessen dynamisch vom Steuergerät vorgenommen. Diesbezüglich sind die Leistungselektroniken vorteilhaft räumlich zentral und beabstandet vom Ladepunkt angeordnet.In this respect, a central control unit is proposed there which is configured to connect power electronics to a charging point and to separate it from the charging point. Accordingly, there is no static association between power electronics and a charging point. Instead, the assignment is made dynamically by the control unit. In this regard, the power electronics are advantageously arranged spatially centrally and at a distance from the charging point.

Mit der wünschenswert zunehmenden Elektromobilität steigt der Bedarf an Ladepunkten oder Ladestationen im öffentlichen Raum. Wenn man sich hier Großparkplätze und deren räumliche Ausdehnung sowie die Anordnung der einzelnen Parkbuchten vor Augen führt, dann ist in den meisten Fällen der Raum für das Aufstellen von Ladesäulen mit entsprechenden Ladepunkten außerordentlich begrenzt. Vorhandene Freiflächen sind in den meisten Fällen begrünt, wobei es nicht wünschenswert ist, die Begrünung zugunsten von Ladesäulen zu entfernen. Bei in mehreren Reihen angeordneten Parkbuchten mit schmalen, dazwischen befindlichen Grünflächen, ist es kaum möglich, für jeden Parkplatz eine potentielle Ladesäule bzw. einen potentiellen Ladepunkt bereitzustellen.With the desirable increase in electromobility, the need for charging points or charging stations in public spaces is increasing. If you look at large parking lots and their spatial extent as well as the arrangement of the individual If you have parking bays in mind, then in most cases the space for setting up charging stations with corresponding charging points is extremely limited. In most cases, existing open spaces are greened, although it is not desirable to remove the greening in favor of charging stations. In the case of parking bays arranged in several rows with narrow green spaces in between, it is hardly possible to provide a potential charging column or a potential charging point for each parking space.

Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Wechselspannungsladestation für den öffentlichen Raum zur Verfügung zu stellen, die mehrere Ladepunkte aufweist, so dass mehrere Fahrzeuge im unmittelbaren räumlichen Umfeld der Station bedient werden können.From the above, it is therefore the object of the invention to provide a further developed AC voltage charging station for public spaces that has several charging points so that several vehicles can be served in the immediate vicinity of the station.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch eine Ladestation mit mehreren Ladepunkten zur Ladung im öffentlichen Raum mittels Standardladesteckverbindungen bzw. entsprechenden Steckkupplungen, insbesondere gemäß Standard EN 62196, Typ 2 Steckersystem, gemäß der Lehre des Anspruches 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.The object of the invention is achieved by a charging station with several charging points for charging in public space by means of standard charging connectors or corresponding plug-in couplings, in particular in accordance with standard EN 62196, type 2 Connector system according to the teaching of claim 1, the subclaims representing at least useful configurations and developments.

Unter Berücksichtigung des eingangs geschilderten Standes der Technik wird von einer Ladestation mit mehreren Ladepunkten zur Ladung, insbesondere für den öffentlichen Raum ausgegangen. Die Ladung erfolgt mittels Standardladesteckverbindungen bzw. Standardkupplungen zur unmittelbaren Einspeisung von Wechselstrom in das anzuschließende Ladeobjekt. Hier handelt es sich bevorzugt um Elektro- oder Hybridfahrzeuge bzw. sogenannte Plug-in-Hybride mit integrierten Ladegeräten, und Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladestationselektronik sowie Kommunikation zu einem zentralen Managementsystem unter Nutzung eines Ladepunktkommunikationsstandards wie OCPP.Taking into account the state of the art described at the beginning, a charging station with several charging points for charging, in particular for public spaces, is assumed. Charging takes place using standard charging connectors or standard couplings for the direct feed of alternating current into the charging object to be connected. These are preferably electric or hybrid vehicles or so-called plug-in hybrids with integrated charging devices and communication between the vehicle and charging station electronics and communication to a central management system using a charging point communication standard such as OCPP.

Es kommt für die Ladestation ein schrankartiges Gehäuse mit normgerechter Schutzklasse und Schutzart zum Einsatz, wobei die Ladestationselektronik und die jeweilige Ladekupplung vom Gehäuse aufgenommen sind.A cabinet-like housing with standard-compliant protection class and degree of protection is used for the charging station, with the charging station electronics and the respective charging coupling being accommodated in the housing.

Erfindungsgemäß weist die Ladestationselektronik eine Gruppe von Zählerfeldern mit Befestigungs- und Kontaktiereinrichtungen sowie n-elektronisch arbeitenden Zählern mit n ≥ 4 auf.According to the invention, the charging station electronics have a group of counter fields with fastening and contacting devices as well as n-electronically operating counters with n 4.

Weiterhin erfindungsgemäß ist eine Anzahl von m-Standardladesteckverbindungen mit m ≥ 4 an gegenüberliegenden Gehäuseseitenwänden befestigt.Furthermore, according to the invention, a number of m standard charging connectors with m ≥ 4 are attached to opposite housing side walls.

Damit kann die gesamte notwendige Elektronik einschließlich Einspeisung in einer einzigen Ladestation, das heißt einer einzigen Ladesäule, untergebracht werden. Durch die mindestens vier Standardladesteckverbindungen können in benachbarten Parkspuren oder Parkbuchten bzw. mehrreihigen Parkspuren oder Parkbuchten stehende Fahrzeuge gleichzeitig versorgt werden.This means that all of the electronics required, including the power supply, can be accommodated in a single charging station, i.e. a single charging station. With at least four standard charging connections, vehicles standing in adjacent parking lanes or parking bays or multi-row parking lanes or parking bays can be supplied at the same time.

Dabei wird erfindungsgemäß davon ausgegangen, dass alle Ladepunkte im Wesentlichen gleich stark versorgt werden, das heißt keine Selektion oder Abschaltung für den Fall notwendig ist oder erfolgt, wenn tatsächlich alle vier Ladepunkte belegt sind. Das Steuern der Ladefunktion erfolgt intelligent, wobei erfindungsgemäß die Möglichkeit besteht, einen Nutzer eines Ladepunktes, zum Beispiel per SMS, darüber zu informieren, dass der Aufladevorgang beendet ist oder seinem Ende naht, um ein unnötiges Blockieren einer an sich freiwerdenden Station auszuschließen bzw. um eine Blockiergebühr zu vermeiden.According to the invention, it is assumed that all charging points are supplied with essentially the same amount of power, that is, no selection or disconnection is necessary or takes place when all four charging points are actually occupied. The charging function is controlled intelligently, whereby according to the invention there is the possibility of informing a user of a charging point, for example by SMS, that the charging process has ended or is nearing its end, in order to exclude or to prevent unnecessary blocking of a station that is becoming available avoid a blocking fee.

Ausgestaltend ist bevorzugt im Abstandsraum jeweils eines Paares von an einer Gehäuseseitenwand befestigten Standardsteckverbindungen ein Display zur Darstellung des Zustandes der jeweiligen Ladepunkte angeordnet.A display for displaying the status of the respective charging points is preferably arranged in the spacing space of a pair of standard plug connections fastened to a housing side wall.

Bei diesem Display kann es sich auch um die Anordnung einer Gruppe von lichtemittierenden Dioden handeln, die bestimmte Betriebszustände signalisieren, wie beispielsweise den Zustand „Ladepunkt betriebsbereit“, „Identifikationschipkarte akzeptiert“, „Ladevorgang aktiv“, „Ladevorgang unterbrochen“, „Störung und Ladevorgang beendet“ und ähnliches.This display can also be an arrangement of a group of light-emitting diodes that signal certain operating states, such as the status "charging point ready for operation", "identification chip card accepted", "charging process active", "charging process interrupted", "fault and charging process." ended ”and the like.

Zusätzlich kann auch eine akustische Ausgabe entsprechender Information erfolgen.In addition, corresponding information can also be output acoustically.

Beim Einsatz eines alphanumerischen Displays besteht die Möglichkeit, Funktionsangaben oder Bedienungshinweise im Klartext, auch mehrsprachig, anzuzeigen.When using an alphanumeric display, it is possible to display functional information or operating instructions in plain text, also in multiple languages.

An mindestens einer der Gehäuseaußenseite ist eine Schnittstelle zum Datenaustausch mit einem RFID-Transponderchip ausgebildet.An interface for data exchange with an RFID transponder chip is formed on at least one of the outside of the housing.

Bei dieser Schnittstelle kann es sich bevorzugt um ein sogenanntes Chipkartenlesegerät handeln, um einen entsprechenden drahtlosen Datenaustausch vornehmen zu können. Dieser Datenaustausch ist notwendig, um den entsprechenden Nutzer zu identifizieren und eine Abrechnung der entnommenen Elektroenergie zu bewerkstelligen.This interface can preferably be a so-called chip card reader in order to be able to carry out a corresponding wireless data exchange. This data exchange is necessary in order to identify the corresponding user and to settle the electrical energy drawn.

Das Chipkartenlesegerät und das Display können bei einer Weiterbildung der Erfindung eine bauliche Einheit bilden.In a further development of the invention, the chip card reader and the display can form a structural unit.

Die Standardladesteckverbindungen, die Displays und die Schnittstellen zum Datenaustausch sind bevorzugt jeweils an den Gehäuseschmalseiten eines im Wesentlichen im Querschnitt rechteckigen Gehäuses angeordnet.The standard charging plug connections, the displays and the interfaces for data exchange are preferably each arranged on the narrow sides of a housing with a substantially rectangular cross-section.

Bei dem das Gehäuse für die Ladesäule bildenden Objektes handelt es sich bevorzugt um ein Gehäusematerial aus glasfaserverstärktem Polyester. Beispielsweise kommt der Gehäusetyp GSAB 58 S2000 der GSAB Elektrotechnik GmbH zum Einsatz. Ein solches Gehäuse besitzt insgesamt eine Höhe von ca. 2 m, eine Breite von ca. 60 cm bei einer Tiefe von ca. 30 cm und nimmt damit nur eine geringe Grundfläche und damit öffentlichen Raum ein.The object forming the housing for the charging station is preferably a housing material made of glass fiber reinforced polyester. For example, the housing type GSAB 58 S2000 from GSAB Elektrotechnik GmbH is used. Such a housing has a total height of approx. 2 m, a width of approx. 60 cm and a depth of approx. 30 cm and thus only takes up a small area and thus public space.

Das eingesetzte Gehäuse weist einen verschließbaren Zugang, ausgebildet als Tür auf, wobei in der Tür in Weiterbildung der Erfindung Sichtöffnungen zum optischen Erkennen des Zählerstandes ausgebildet sind.The housing used has a lockable access, designed as a door, with viewing openings for optical recognition of the counter reading being formed in the door in a further development of the invention.

Durch die Möglichkeit des optischen Erkennens des jeweiligen Zählerstandes kann der Nutzer vor der Ladung den Zählerstand ablesen. Ebenso kann nach Abschluss des Ladevorganges der Zählerstand erneut überprüft und notiert werden. Damit hat der Nutzer eine Möglichkeit, Abrechnungen auf Entgeltbasis zu prüfen und den Energieverbrauch seines Fahrzeuges zu ermitteln.Due to the possibility of optical recognition of the respective meter reading, the user can read the meter reading before charging. The meter reading can also be checked and noted again after the loading process has been completed. This gives the user the option of checking bills on a fee basis and determining the energy consumption of his vehicle.

Selbstverständlich ist der Aufbau des Gehäuses einschließlich die Anordnung der Displays, der Standardsteckverbindungen und weitere systemrelevante Elemente vor Vandalismus gesichert ausgeführt.It goes without saying that the structure of the housing, including the arrangement of the displays, the standard plug connections and other system-relevant elements, is secured against vandalism.

In Ergänzung der Erfindung steht die Ladestationselektronik mit einem im Gehäuse befindlichen LAN- oder LTE-Modem in Verbindung, um Daten zu einer übergeordneten Zentrale zu übertragen oder derartige Daten zu empfangen.In addition to the invention, the charging station electronics are connected to a LAN or LTE modem located in the housing in order to transmit data to a higher-level control center or to receive such data.

Aufgrund der Tatsache, dass das bevorzugt eingesetzte Gehäuse aus einem Kunststoffmaterial besteht, kann auf außenliegende Antennenstrahler verzichtet werden. Hierdurch wird diesbezüglichem Vandalismus vorgebeugt. Due to the fact that the preferably used housing consists of a plastic material, external antenna radiators can be dispensed with. This prevents vandalism in this regard.

Das LTE-Modem kann auch gleichzeitig dazu genutzt werden, die bereits erwähnte Informationsübertragung zu einem Nutzer zu bewerkstelligen, um diesen über den Zustand und den Fortgang eines Ladevorganges informiert zu halten.The LTE modem can also be used at the same time to carry out the aforementioned information transfer to a user in order to keep them informed about the status and progress of a charging process.

Erfindungsgemäß erfolgt die Einspeisung und die Versorgung der Ladepunkte über ein Ein-Kabelsystem. Es müssen also nicht wie bei einer denkbaren einfachen Duplizierung klassischer Ladesäulen zwei oder mehrere Leitungssysteme herangeführt werden.According to the invention, the charging points are fed in and supplied via a one-cable system. This means that two or more line systems do not have to be brought in, as is the case with a conceivably simple duplication of classic charging stations.

Das Gehäuse der Ladestation verfügt über einen mindestens teilweise eingrabbaren Sockel. Auf das Errichten eines Vorort-Fundamentes kann insofern verzichtet werden.The housing of the charging station has an at least partially buried base. In this respect, there is no need to set up an on-site foundation.

Die Ladestationselektronik weist eine Leistungsverteilungs- und Leistungssteuerungsbaugruppe zur Versorgung der m-Standardladesteckverbindungen auf.The charging station electronics have a power distribution and power control module for supplying the m-standard charging connectors.

In Weiterbildung der Erfindungslehre können zwei Ladestationen der hier beschriebenen Art Rücken-an-Rücken zur Schaffung von insgesamt m-Standardladesteckverbindungen bzw. Ladepunkten mit m ≥ 8 angeordnet werden.In a further development of the teaching of the invention, two charging stations of the type described here can be arranged back-to-back to create a total of m standard charging connectors or charging points with m 8.

Die Erfindung sei nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment and with the aid of figures.

Hierbei zeigen:

  • 1 eine Prinzipdarstellung einer Ladestation ausgebildet als Zähleranschluss-Ladesäule mit vierfachem Zählerplatz und vierfacher Steckdose Typ 2, wobei in einer Darstellung der Verschluss des Gehäuses, das heißt die Gehäusetür, nicht dargestellt ist;
  • 2 eine fotorealistische Darstellung einer zum Einsatzort versandfertigen Ladestation mit geöffneter Gehäusetür und erkennbarer Leistungselektronik und weiterer elektronischer Komponenten wie einem NH-Sicherungsfeld nebst Zählerfeld zur Aufnahme von elektronisch arbeitenden Zählern; und
  • 3 eine fotorealistische Detailansicht einer Gehäuseseitenwand der Ladestation mit zwei Standardladesteckverbindungen sowie Display und Schnittstellen zur Kommunikation mit einer Chipkarte auf RFID-Basis.
Here show:
  • 1 a schematic representation of a charging station designed as a meter connection charging column with four-fold counter space and four-fold socket type 2, the closure of the housing, that is to say the housing door, not being shown in one illustration;
  • 2 a photo-realistic representation of a charging station ready for dispatch to the place of use with the housing door open and recognizable power electronics and other electronic components such as an NH fuse field together with a counter field for receiving electronically operating meters; and
  • 3 a photo-realistic detailed view of a housing side wall of the charging station with two standard charging connectors as well as a display and interfaces for communication with a chip card based on RFID.

Die Ladestation gemäß den figürlichen Darstellungen geht von einem im Wesentlichen, im Querschnitt rechteckigen Gehäuse aus, welches zwei gegenüberliegende Gehäuseseitenwände 1 und 2 sowie einen Sockelbereich 3 aufweist.The charging station according to the figurative representations is based on a housing which is essentially rectangular in cross section and which has two opposite housing side walls 1 and 2 as well as a base area 3 having.

Das Gehäuse genügt der Schutzart mindestens IP44 und besteht beispielsweise materialseitig aus einem glasfaserverstärkten Polyester nach IEC-695-2-1.The housing complies with protection class at least IP44 and consists, for example, of a glass fiber reinforced polyester according to IEC-695-2-1.

Die in der 2 ersichtliche Gehäusetür 4 ist über einen Doppelschwenkhebel mit entsprechendem Schließzylinder verriegelbar und leistet damit einen Beitrag, unerlaubten Zugriff und/oder Manipulationen zu verhindern.The one in the 2 visible housing door 4th can be locked using a double swivel lever with a corresponding lock cylinder, thus helping to prevent unauthorized access and / or manipulation.

In einem Unterbereich der Tür 4 sind Sichtfenster 5 eingearbeitet, um eine optische Kontrolle, zum Beispiel eines dahinter befindlichen Zählers zu ermöglichen. Vorteilhaft ist für jeden Ladepunkt ein separater Zähler vorhanden.In a sub-area of the door 4th are viewing windows 5 incorporated to enable visual control, for example of a counter located behind it. A separate meter is advantageously available for each charging point.

Innerhalb des Gehäuses befinden sich Zählerfelder mit Befestigungs- und Kontaktierungseinrichtung für die elektronisch arbeitenden Zähler. Die Befestigungs- und Kontaktierungseinrichtungen sind in der 1 mit dem Bezugszeichen 21 versehen.Inside the housing there are counter fields with fastening and contacting devices for the electronically operating meters. The fastening and contacting devices are in the 1 with the reference number 21 Mistake.

Die Ladestationselektronik befindet sich im oberen Bereich des Gehäuses.The charging station electronics are located in the upper area of the housing.

Die Seitenwände 1; 2 nehmen jeweils zwei Standardladesteckverbindung vom Typ 2 auf. Diese Steckverbindungen sind mit dem Bezugszeichen 6; 7; 8; 9 versehen.The side walls 1 ; 2 each take two standard charging connectors of the type 2 on. These plug connections are identified by the reference symbol 6th ; 7th ; 8th ; 9 Mistake.

Insbesondere auf der Frontseite der Tür 5, welche das Gehäuse verschließt, können Informationen zum Betreiber der Stromtankstelle, zum Versorgungsbetrieb, Informationen mit Werbung oder dergleichen angebracht sein. Insofern besteht ergänzend die Möglichkeit, auf der Vorderseite der Tür 4 eine vermietbare Werbefläche auszubilden.Especially on the front of the door 5 , which closes the housing, information about the operator of the charging station, the utility, information with advertising or the like can be attached. In this respect, there is also the option on the front of the door 4th to create a rentable advertising space.

Dadurch, dass auf der Vorderseite der Tür keine Rippen oder dergleichen Ausprägungen oder Rücksprünge vorhanden sind, ist das leichte Anbringen einer Werbung auch im Sinne einer Folierung möglich.Because there are no ribs or similar features or recesses on the front of the door, advertising can also be easily applied in the form of foiling.

Die einzelnen elektrischen Komponenten innerhalb des Gehäuses werden von einem Sammelschienenfeld versorgt. Weiterhin kommen Fehlerstromschutzschalter zum Einsatz. Die Ladesteuerung erfolgt mit einer Gleichstromfehlererkennung.The individual electrical components within the housing are supplied by a busbar field. Residual current circuit breakers are also used. The charging control takes place with a direct current error detection.

Für jedes Paar von Kupplungen 6; 7 bzw. 8; 9 ist ein RFID-Kartenleser 10 vorhanden und im Gehäuse integriert.For every pair of couplings 6th ; 7th or. 8th ; 9 is an RFID card reader 10 available and integrated in the housing.

In einer Weiterbildung der Erfindung besteht die Möglichkeit, für jede Kupplung einen Kartenleser vorzusehen, um eine unabhängige Bedienung zu bewerkstelligen. Auch der RFID-Kartenleser ist mit seiner notwendigen Elektronik im Inneren des Gehäuses angeordnet und von außen nicht direkt zugänglich und daher vor Manipulationen oder Vandalismus geschützt.In a further development of the invention, there is the possibility of providing a card reader for each coupling in order to achieve independent operation. The RFID card reader with its necessary electronics is also located inside the housing and is not directly accessible from the outside and is therefore protected against manipulation or vandalism.

Ein unterer Abschnitt des Gehäuses, der einen Sockel darstellt, ist vor Ort eingrabbar. Die Eingrabtiefe beträgt beispielsweise ca. 600 mm.A lower section of the housing, which is a base, can be buried on site. The burial depth is, for example, approx. 600 mm.

Ein beispielhaftes Gehäuse vom Typ GSAB 58 S2000 besitzt eine Höhe von 2010 mm, eine Breite von 585 mm und eine Tiefe von 280 mm. Derartige Gehäuse werden von der GSAB Elektrotechnik GmbH/Greußen angeboten und vertrieben. Die Energieeinspeisung erfolgt über ein Erdkabel 20.An exemplary housing of the type GSAB 58 S2000 has a height of 2010 mm, a width of 585 mm and a depth of 280 mm. Such housings are offered and sold by GSAB Elektrotechnik GmbH / Greußen. Energy is fed in via an underground cable 20th .

Das erfindungsgemäße Prinzip einer 4-fach Ladestation kann auch bei einer Gleichstromladeeinrichtung Anwendung finden.The principle of a 4-fold charging station according to the invention can also be used in a DC charging device.

Das universelle Steckersystem gemäß EN 62196, Typ 2, findet Anwendung für Elektrofahrzeuge im Leistungsumfang zwischen 1,9 kW bis 22 kW.The universal connector system according to EN 62196, type 2 , is used for electric vehicles with a power range between 1.9 kW and 22 kW.

Das genormte System vermeidet den bisherigen Nachteil verschiedener, inkompatibler Ladestandards.The standardized system avoids the previous disadvantage of various, incompatible charging standards.

Über den CP-Pin des Steckertyps 2 besteht die Möglichkeit einer bidirektionalen Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladestation. Mittels CP-Signal kann die Ladesäule die vom Fahrzeug unterstützte Ladeleistung auslesen. Wenn an einem Ladestations-Standard mehrere Ladesäulen oder eine Ladesäule mit mehreren Steckern einen einzigen Energieanschluss teilen, besteht die Möglichkeit, über ein zentrales Lastmanagement per CP-Pin die Ladeleistung der in den Fahrzeugen verbauten Ladegeräte zu reduzieren, damit die Gesamt-Ladeleistung aller angeschlossenen Fahrzeuge eine maximale Energieanschlussleistung des Versorgers bzw. Netzbetreibers nicht übersteigt.Via the CP pin of the connector type 2 there is the possibility of bidirectional communication between the vehicle and the charging station. The charging station can use the CP signal to read out the charging power supported by the vehicle. If several charging columns or a charging column with several plugs share a single power connection on a charging station standard, there is the option of reducing the charging power of the chargers installed in the vehicles via a central load management system using a CP pin, thus reducing the total charging power of all connected vehicles does not exceed a maximum power connection power of the supplier or network operator.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 202018100340 U1 [0003]DE 202018100340 U1 [0003]
  • DE 102010047676 B4 [0010]DE 102010047676 B4 [0010]
  • DE 102018212927 A1 [0011]DE 102018212927 A1 [0011]

Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

  • DIN EN 61851-1 [0008]DIN EN 61851-1 [0008]

Claims (13)

Ladestation mit mehreren Ladepunkten zur Ladung im öffentlichen Raum mittels Standardladesteckverbindungen zur unmittelbaren Einspeisung von Strom in das anzuschließende Ladeobjekt, insbesondere Elektro- oder Hybridfahrzeuge, und Kommunikation zwischen Fahrzeug- und Ladestationselektronik, sowie zu einem zentralen Managementsystem unter Nutzung eines Ladepunktkommunikationsstandards wie OCPP, wobei ein schrankartiges Gehäuse mit normgerechter Schutzklasse und Schutzart die Ladestationselektronik und die jeweilige Ladekupplung aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestationselektronik eine Gruppe von Zählerfeldern mit Befestigungs- und Kontaktiereinrichtungen sowie n-elektronisch arbeitenden Zählern mit n ≥ 4 aufweist, wobei eine Anzahl von m-Standardladesteckverbindungen mit m ≥ 4 an gegenüberliegenden Gehäuseseitenwänden befestigt ist.Charging station with several charging points for charging in public space using standard charging connectors for the direct feed of electricity into the charging object to be connected, in particular electric or hybrid vehicles, and communication between vehicle and charging station electronics, as well as to a central management system using a charging point communication standard such as OCPP, whereby a cabinet-like Housing with standard-compliant protection class and degree of protection accommodates the charging station electronics and the respective charging coupling, characterized in that the charging station electronics have a group of counter fields with fastening and contacting devices as well as n-electronic counters with n ≥ 4, with a number of m standard charging connectors with m ≥ 4 is attached to opposite side walls of the housing. Ladestation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bevorzugt im Abstandsraum jeweils eines Paares von an einer Gehäuseseitenwand befestigten Standardsteckverbindungen ein Display zur Darstellung des Zustandes der jeweiligen Ladepunkte angeordnet ist.Charging station after Claim 1 , characterized in that a display for displaying the status of the respective charging points is preferably arranged in the spacing space of a pair of standard plug connections fastened to a housing side wall. Ladestation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer der Gehäuseaußenseiten eine Schnittstelle zum Datenaustausch mit einem RFID-Transponderchip ausgebildet ist.Charging station after Claim 1 or 2 , characterized in that an interface for data exchange with an RFID transponder chip is formed on at least one of the outer sides of the housing. Ladestation nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle als Chipkartenlesegerät ausgebildet ist.Charging station after Claim 3 , characterized in that the interface is designed as a chip card reader. Ladestation nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Chipkartenlesegerät und das Display eine bauliche Einheit bilden.Charging station after the Claims 2 to 4th , characterized in that the chip card reader and the display form a structural unit. Ladestation nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Standardladesteckverbindungen, Displays und Schnittstellen zum Datenaustausch jeweils an den Gehäuseschmalseiten eines im Wesentlichen im Querschnitt rechteckigen Gehäuses angeordnet sind.Charging station after Claim 1 , 2 and 3 , characterized in that the standard charging connectors, displays and interfaces for data exchange are each arranged on the narrow sides of a housing with a substantially rectangular cross-section. Ladestation nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen verschließbaren Zugang, ausgebildet als Tür, aufweist, wobei in der Tür Sichtöffnungen zum optischen Erkennen des Zustandes von Sicherungen oder dergleichen Bauteilen, die sich im Gehäuse befinden, ausgebildet sind.Charging station according to one of the preceding claims, characterized in that the housing has a lockable access, designed as a door, wherein viewing openings are formed in the door for optical recognition of the state of fuses or similar components located in the housing. Ladestation nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestationselektronik mit einem im Gehäuse befindlichen LAN- oder LTE-Modem in Verbindung steht.Charging station according to one of the preceding claims, characterized in that the charging station electronics are connected to a LAN or LTE modem located in the housing. Ladestation nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspeisung und die Versorgung der Ladepunkte über ein Ein-Kabelsystem erfolgt.Charging station according to one of the preceding claims, characterized in that the feeding and the supply of the charging points takes place via a one-cable system. Ladestation nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen mindestens teilweise eingrabbaren Sockel aufweist.Charging station according to one of the preceding claims, characterized in that the housing has an at least partially buried base. Ladestation nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestationselektronik eine Leistungsverteilungs- und Leistungssteuerungsbaugruppe zur Versorgung der m-Standardladesteckverbindungen aufweist.Charging station according to one of the preceding claims, characterized in that the charging station electronics have a power distribution and power control assembly for supplying the m-standard charging connectors. Ladestation nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestationselektronik mit einer Telekommunikationseinrichtung in Verbindung steht, um eine Kurznachricht, z.B. nach Abschluss eines Ladevorganges, an einen Nutzer abzusetzen.Charging station according to one of the preceding claims, characterized in that the charging station electronics are connected to a telecommunication device in order to send a short message to a user, for example after completion of a charging process. Ladestation nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Ladestationen gemäß den vorliegenden Ansprüchen Rücken-an-Rücken zur Schaffung von insgesamt m-Standardladesteckverbindungen mit m ≥ 8 angeordnet sind.Charging station according to one of the preceding claims, characterized in that two charging stations according to the present claims are arranged back-to-back to create a total of m standard charging connectors with m ≥ 8.
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