WO2019210913A1 - Ladestation für elektrofahrzeuge mit einem fundamentabschnitt und einem funktionsabschnitt - Google Patents
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Definitions
- Charging station for electric vehicles with a foundation section and a
- the present invention relates to a charging station for electric vehicles.
- Charging stations can lead to considerable risks, since in the charging stations electrical cables with voltages of a few hundred volts up to the part of several thousand volts are arranged, which must be able to carry currents in the ampere range, in order to allow rapid charging of the electric vehicles.
- Charging station if this forms a charging station with integrated roof, in particular a solar roof, in the manner of a carport. In this case, the entire charging station with roof possibly unstable, since the known crash protection covers only the lower part of the charging station.
- the object of the present invention was to provide a charging station, which overcomes the disadvantages of the prior art and in particular a safe and stable state that the charging station before
- a charging station for electric vehicles comprising a foundation section and a functional section, wherein the foundation section is arranged below the ground level starting and extends up to a height of at least 40cm, at least 60cm or at least 80cm above the ground level upwards , wherein the functional elements of the loading station are arranged exclusively in the above the foundation
- the present invention is based on the surprising finding that a stable foundation can solve a variety of problems of charging stations.
- the foundation according to the invention makes it possible to prevent critical damage to the charging station even by approaching or driving around.
- a car always drives in the inventive design of the foundation against the partly below, partially above the ground level arranged foundation section.
- the electronics of the charging station is not damaged in the functional section.
- an inventive foundations provides a particularly stable basis for further structures of the invention
- this comprises a roof on which solar cells are arranged.
- the foundation section can be made of different materials. However, reinforced concrete has proven to be particularly advantageous. However, the foundation section may also be formed from bolted in the ground steel girders or be formed of a concrete foundation from which steel girders extend upwards.
- a foundation section is formed in which no functional elements such as energy storage, power electronics, etc. are arranged, but a stiffer compared to the other elements, heavier and more vibration-resistant section is provided, which can absorb the kinetic energy from accidents.
- Foundation section comprises a passage for electrical lines, in particular begins below the ground level and ends at the upper end of the foundation section.
- Foundation section to be arranged it may prove advantageous that electrical lines run through this. Due to the stable construction of the foundation section, these are largely protected. In addition, the space requirement of this
- the charging station solar and / or
- Photovoltaic modules includes or these are integrated into these and / or the charging station with a, in particular a flange velvet
- Vibration damping associated, small wind turbines in Active compound is. Is the charging station in the vicinity of a stream, river, a pipeline or similar? or above or beside a water / sewer pipe, the energy from the
- the foundation portion in particular two or more, comprises support elements which extend into the soil, wherein the support elements are preferably formed in the form of I-steel support elements.
- Support members which extend in the direction of, in particular to the upper end of the charging station and over the
- Foundation section protrude upwards, wherein the support elements are in particular connected to the support elements, and wherein preferably the support elements and the support elements may be formed in one.
- support elements according to the invention are stable elements made of metal, such as steel beams.
- the support element and / or the support elements are arranged on or in the vicinity of the lateral ends of the functional portion, wherein the support element in particular in the form of steel beams in the form of U-profiles, preferably from Back-to-back arranged double U-profiles are formed.
- the foundation section can assume any desired geometries, in particular in its embodiment below the Soil levels depend on the particular geological soil conditions. Therefore, it has proven to be advantageous to define the arrangement of the support elements and the support elements relative to the functional portion.
- the foundation section comprises a finished reinforced concrete element, which is at least partially arranged between the support elements and connected to these comprises.
- advantageous steel support at or in the vicinity of the lateral ends of the functional portion is advantageous, inter alia, since the functional elements themselves can be arranged completely between the support elements and securely fastened to them.
- a lateral end of the charging station is obviously arranged on a front or back and represents a spatial side boundary.
- the front of the charging station is facing the parking area, facing away from the back of the parking area and connect the sides, in particular at right angles to the parking areas, front - and back.
- the functional section has at least one electrical connection for a vehicle
- Charging stations usually include an electrical connection for a vehicle, so that it can be charged. Furthermore, it has proved to be advantageous if the charging station comprises an energy store to either store power from the grid or to store electricity generated directly from the regenerative energy sources connected to the charging station locally.
- a power electronics is also usually included to the
- the billing of the electrical energy consumed by the vehicle takes place via a known ordering and / or payment system.
- the ordering and / or payment system can also be a
- the charging station a distance measurement to support the positioning of the
- Vehicle provided by the user This can be done for example by ultrasonic sensors, which then display the position of the vehicle on a display or by other elements. Alternatively or additionally, camera systems are conceivable.
- Sound system includes. This can be used to play music or audio tracks of films, but alternatively also the
- Function section covered devices are arranged exclusively between the two support elements.
- Support elements are used multifunctional.
- the cladding elements at least partially, in particular completely, to the above
- the cladding elements comprise an infotainment system and / or the cladding elements are transparent, partially transparent and / or formed in operative connection with lighting elements.
- An infotainment system advantageously comprises an integrated in the charging station screen, which extends in particular over almost the width of the charging station in order to provide a particularly good experience for the user.
- a WLAN for the user can be offered with.
- Screen width of in particular up to 1, 5 meters can be particularly preferably integrated into the charging station. This can be single row or depending on the total height of the charging station also double row.
- the charging station ensured by the special construction and ventilation slots even with natural ventilation a good
- Air circulation for the integrated electronics or power electronics based on the principle of convection can also be activated according to the invention automatically a demand-based air conditioning.
- Air temperature however, an optional integrated air conditioning, the temperature in the energy wall to operating temperature of the components. This ensures outdoor operation. Due to the modular design, components of the charging station can also be used in adjacent and suitable stock objects are housed.
- planar element is arranged, in particular at an angle to the functional section between 90 and 135 degrees, wherein the planar element in particular in the form of a roof in oblique, Gable or executed in V-shape, and wherein in particular the sheet-like elements directly or indirectly with the
- Support elements is connected.
- At the highest point of the charging station can according to a
- Embodiment of the invention are weather protection, i. a flat element in the form of a roof.
- the roof is designed with any angle to the charging station between 90 and 135 degrees.
- the roof can be designed as a diagonally, gable or V-shaped, and the charging station project without additional supports in particular up to 6.0 meters.
- the load-bearing supporting elements are integrated into the charging station and absorb the static and dynamic roof loads and divert the forces via the foundations into the ground.
- the rainwater collection and discharge takes place in each case along the lowest point of the roof, about one to four vertical
- the roofing can also be carried out according to the invention by solar and / or photovoltaic modules of any design.
- the modules are screwed to aluminum profiles.
- the aluminum profiles are particularly preferably galvanically isolated on the rafters /
- the entire supporting roof will be with or attached directly to the support elements of the charging station without the oblique support beam.
- All components of the charging station according to the invention are preferably delivered ready for assembly from the factories of the manufacturer and preconfigured ready according to an embodiment. Due to the modular structure and the industrial production including pre-assembly and
- the charging station can be assembled with little personnel and packaging
- FIG. 1 shows an embodiment of a charging station according to the invention in a lateral sectional view
- Figure 2 shows the
- Charging station of Figure 1 partly without cladding elements in a front view.
- the charging station 1 comprises a foundation section 3 and a functional section 5.
- the foundation section 3 is arranged starting below the floor level 7 and extends upward above the floor level 7.
- the functional elements of the loading station 1 are arranged exclusively in the functional section 7, so that they are protected from damage.
- the charging station 1 comprises a planar element 9 in the form of a roof, which photovoltaic modules 11 comprises, which on a
- Support structure 13 are arranged
- oblique load carrier 15 are used, which are connected to the support member 21, 23 shown in Figure 2. These oblique load carriers 15 serve to further load transfer on the roof 9.
- the support elements 21, 23 themselves are in turn connected to carrier elements 20, 22, which in the
- the support elements 20, 22 are designed in the form of steel I-beams and possibly introduced several meters deep into the ground. Between the support members 20, 22 while a concrete foundation 25 is arranged. For charging electric cars, a charging cable 17 is provided. This is, as well as the other functional elements such as an electrical energy storage, not shown, the power electronics, etc. im
- Function section 7 between the support members 21, 23 is arranged.
- a large screen 19 optionally serves to communicate to the user.
- the user can retrieve information about his customer account, perform video conferencing, in contact with the operator of the
Landscapes
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- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladestation für Elektrofahrzeuge, umfassend einen Fundamentabschnitt und einen Funktionsabschnitt, wobei der Fundamentabschnitt unterhalb des Bodenniveaus beginnend angeordnet ist und sich bis zu einer Höhe von mindestens 40cm, mindestens 60cm oder mindestens 80cm über dem Bodenniveau nach oben erstreckt, wobei die funktionalen Elemente der Ladenstation ausschließlich in dem über dem Fundament angeordneten Funktionsabschnitt angeordnet sind.
Description
Ladestation für Elektrofahrzeuge mit einem Fundamentabschnitt und einem
Funktionsabschnitt
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladestation für Elektrofahrzeuge.
[0002] Die immer stärker werdende Verbreitung von Elektrofahrzeugen führt zu dem Bedarf einer entsprechend angepassten Ladeinfrastruktur. Es hat sich dabei gezeigt, dass neben dem Aufladen im privaten Bereich oder in Tiefgaragen die Notwendigkeit besteht, auch im öffentlichen Raum, insbesondere auf Parkplätzen, den Nutzern die Möglichkeit einzuräumen, ihr Fahrzeug zu laden.
[0003] Daher muss zukünftig großflächig im öffentlichen Raum die Möglichkeit für Nutzer geschaffen werden, ihre Elektrofahrzeuge zu laden. Ohne eine solche stete Verfügbarkeit von Ladestationen kann die notwendige
Akzeptanz für Elektrofahrzeuge nicht geschaffen werden.
[0004] Im öffentlichen Raum bestehen jedoch neben der reinen Versorgung mit Energie noch weitere Anforderungen an Ladestationen, insbesondere sind Sicherheitsaspekte von größter Bedeutung. Eine Zerstörung von
Ladestationen kann zu erheblichen Risiken führen, da in den Ladesäulen elektrischen Kabel mit Spannungen von einigen hundert Volt bis zum Teil mehreren tausend Volt angeordnet sind, die Ströme im Ampere-Bereich führen können müssen, um ein schnelles Aufladen der Elektrofahrzeuge zu ermöglichen.
[0005] Dabei bestehen grundsätzlich zwei Risiken für die Beschädigungen von Ladestationen: Unfälle und Vandalismus. Während Vandalismus sich bislang primär auf ein Zerstören von Ladenkabeln und Beschädigen der Gehäuse durch Tritte oder Farbe beschränkt, stellt ein ungewolltes
Umfahren der Ladestationen durch Fahrzeuge das größere Risiko dar.
[0006] Während bei klassischen Einrichtungen auf Parkplätzen wie
Parkscheinautomaten oder Schrankenanlagen das Folgerisiko einer „umgefahren“ bzw. stark beschädigten technischen Einrichtung gering ist, muss bei einer Ladestation eine starke Beschädigung durch ein Umfahren derselben, insbesondere ein freiliegen der Stromkabel, zwingend verhindert werden.
[0007] Aus WO 2010/115926 ist eine Ladestation bekannt, die versucht das
bestehende Problem dadurch zu lösen, dass auf einem auf dem Boden angeordneten Betonsockel ein wannenartiger Rammschutz aus Metall angeordnet ist, der die innere Elektronik der Ladestation schützen soll und über den die eigentliche äußere Verkleidung der Ladesäule gestülpt wird.
[0008] Diese aus dem Stand der Technik bereits bekannt Lösung weist dabei insbesondere den Nachteil auf, dass zum einen die gesamte Ladestation weiterhin problemlos von einem Fahrzeug verschoben werden kann, so dass die Hauptanschlussdrähte freiliegen, sowie zum anderen, dass der innerhalb des verstärkten Bereichs des Rammschutzes weiterhin die elektronischen Komponenten angeordnet sind. Wird der Rammschutz bei einer Beschädigung verbogen, so kann dieser erst recht in Kontakt mit der inneren Elektronik stehen und somit eine zusätzliche Gefahrenquelle schaffen anstelle das Risiko zu reduzieren.
[0009] Besonders nachteilig ist zudem das Risiko einer beschädigten
Ladestation, wenn diese eine Ladestation mit integriertem Dach, insbesondere einem Solardach, in der Art eines Carports ausbildet. In diesem Fall wird die gesamte Ladestation mit Dach ggf. instabil, da der bekannte Rammschutz nur den unteren Bereich der Ladestation umfasst.
[0010] Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik lag somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin eine Ladestation bereitzustellen, die die Nachteile des Stands der Technik überwindet und die insbesondere einen
sicheren und stabilen Stand aufweist, der die Ladestation vor
Beschädigungen schützt und ggf. die Lasten einer Überdachung aufnehmen kann.
[0011] Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Ladestation für Elektrofahrzeuge, umfassend einen Fundamentabschnitt und einen Funktionsabschnitt, wobei der Fundamentabschnitt unterhalb des Bodenniveaus beginnend angeordnet ist und sich bis zu einer Höhe von mindestens 40cm, mindestens 60cm oder mindestens 80cm über dem Bodenniveau nach oben erstreckt, wobei die funktionalen Elemente der Ladenstation ausschließlich in dem über dem Fundament angeordneten
Funktionsabschnitt angeordnet sind.
[0012] Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass ein stabiles Fundament eine Vielzahl von Problemen von Ladestationen lösen kann. Zunächst ermöglicht das erfindungsgemäße Fundament, dass kritische Beschädigungen an der Ladestation selbst durch ein An- oder Umfahren verhindert werden. Ein Auto fährt bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Fundaments immer gegen den teilweise unterhalb, teilweise oberhalb des Bodenniveaus angeordneten Fundamentabschnitt. Somit ist es sichergestellt, dass die Elektronik der Ladestation im Funktionsabschnitt nicht beschädigt wird.
[0013] Des weiteren stellt ein erfindungsgemäßes Fundamente eine besonders stabile Grundlage für weitere Aufbauten der erfindungsgemäßen
Ladenstation dar. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass diese ein Überdachung umfasst, auf der Solarzellen angeordnet sind. Diese
Überdachung kann dann, ggf. mittels weitere Streben, durch den erfindungsgemäßen besonders stabilen Fundamentabschnitt gelagert werden.
[0014] Es ist dabei offensichtlich, dass der Fundamentabschnitt aus verschiedenen Materialien bereitgestellt werden kann. Als besonders vorteilhaft hat sich jedoch Stahlbeton erwiesen. Der Fundamentabschnitt kann jedoch auch aus im Boden verschraubten Stahlträgern gebildet werden oder aus einem Betonfundament ausgebildet sein, aus dem sich Stahlträger nach oben erstrecken.
[0015] Erfindungsgemäß entscheidend ist dabei, dass im Unterschied zu den bekannten Ladesäulen, ein Fundamentabschnitt ausgebildet ist, in dem keine Funktionselemente wie Energiespeicher, die Leistungselektronik, etc. angeordnet sind, sondern ein im Vergleich zu den weiteren Elementen steiferer, schwerer und schwingungsfesterer Abschnitt bereitgestellt ist, der die kinetische Energie aus Unfällen abfangen kann.
[0016] Dabei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass der
Fundamentabschnitt eine Durchführung für elektrische Leitungen umfasst, die insbesondere unterhalb des Bodenniveaus beginnt und am oberen Ende des Fundamentabschnitts endet.
[0017] Auch wenn vorteilhafterweise keine Funktionselemente innerhalb des
Fundamentabschnitts angeordnet sein sollen, so kann es sich als vorteilhaft erweisen, dass elektrische Leitungen durch diesen durch verlaufen. Aufgrund des stabilen Aufbaus des Fundamentabschnitts sind diese weitestgehend geschützt. Zudem ist der Platzbedarf dieser
Leitungen recht gering, so dass der strukturelle Aufbau und die Stabilität des Fundamentabschnitts kaum oder gar nicht beeinträchtigt wird.
[0018] Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann dabei vorgesehen sein, dass die Ladestation Solar- und/oder
Photovoltaikmodule umfasst oder diese in diese integriert sind und/oder die Ladestation mit einem, insbesondere über einen Flansch samt
Vibrationsdämpfung verbundenen, Kleinwindenergieanlagen in
Wirkverbindung steht. Befindet sich die Ladestation im Nahbereich von einem Bach, Fluss, einer Pipeline o.ä. bzw. über oder neben einer Wasser-/ Abwasserleitung, kann die Energie von den
Kleinwasserkraftwerken direkt in die eingespeist werden, um von der konventionellen Stromversorgung weiter unabhängig zu werden.
[0019] Auch kann vorgesehen sein, dass der Fundamentabschnitt, insbesondere zwei oder mehr, Trägerelemente umfasst, die sich in das Erdreich erstrecken, wobei die Trägerelemente vorzugsweise in Form von I-Stahl- Trägerelementen ausgebildet sind.
[0020] Des weiteren kann es gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorteilhaft sein, dass der Fundamentabschnitt zwei
Stützelemente umfasst, die sich in Richtung des, insbesondere bis zum, oberen Ende der Ladestation erstrecken und über den
Fundamentabschnitt nach oben hinausragen, wobei die Stützelemente insbesondere mit den Trägerelementen verbunden sind, und wobei vorzugsweise die Stützelemente und die Trägerelemente in einem ausgebildet sein können.
[0021] Als Stützelemente eignen sich erfindungsgemäß stabile Elemente aus Metall, wie beispielsweise Stahlträger.
[0022] Dabei kann es insbesondere vorteilhaft sein, dass die Trägerelement und/oder die Stützelemente an den oder in der Nähe zu den seitlichen Enden des Funktionsabschnitts angeordnet sind, wobei die Stützelement insbesondere in Form von Stahlträgern in Form von U-Profilen, bevorzugt von Rücken-an-Rücken angeordneten doppelten U-Profilen ausgebildet sind.
[0023] Der Fundamentabschnitt kann erfindungsgemäß beliebige Geometrien annehmen, insbesondere in seiner Ausgestaltung unterhalb des
Bodenniveaus ist dieser von der jeweiligen geologischen Bodenbeschaffenheit abhängig. Daher hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Anordnung der Trägerelemente und der Stützelemente relativ zu dem Funktionsabschnitt zu definieren.
[0024] Auch kann vorgesehen sein, dass der Fundamentabschnitt ein Fertig- Stahlbetonelement, welches mindestens abschnittsweise zwischen den Trägerelementen angeordnet und mit diesen verbunden ist, umfasst.
[0025] Eine Anordnung der Stützelemente, insbesondere der besonders
vorteilhaften Stahlträger, an den oder in der Nähe zu den seitlichen Enden des Funktionsabschnitts ist unter anderem deshalb von Vorteil, da die Funktionselemente selbst vollständig zwischen den Stützelementen angeordnet und an diesen sicher befestigt werden können.
[0026] Unter„in der Nähe zu den seitlichen Enden“ soll ein Abstand von max.
25%, bevorzug max. 10% vom seitlichen Ende verstanden werden, bezogen auf die Distanz der gegenüberliegenden seitlichen Enden. Ein seitliches Ende der Ladestation ist dabei offensichtlich an einer Vorder- oder Rückseite angeordnet und stellt eine räumliche Seite Begrenzung dar. Die Vorderseite der Ladestation ist dabei der Parkfläche zugewandt, die Rückseite der Parkfläche abgewandt und die Seiten verbinden, insbesondere rechtwinklig zu den Parkflächen, Vorder- und Rückseite.
[0027] Erfindungsgemäß kann es gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung bevorzugt sein, dass der Funktionsabschnitt mindestens einen elektrischen Anschluss für ein Fahrzeug, einen
Energiespeicher, eine Leistungselektronik, eine Mikroelektronik, eine Videoüberwachung, eine Abstandsmessung zur Unterstützung der Positionierung des Fahrzeugs durch den Benutzer, ein Bestell- und/oder Bezahlsystem und/oder eine Beschallungsanlage umfasst.
[0028] Ladestationen umfassen üblicherweise einen elektrischen Anschluss für ein Fahrzeug, damit dieses geladen werden kann. Des weiteren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Ladestation einen Energiespeicher umfasst, um entweder Strom aus dem Netz zwischen zu speichern oder von mit der Ladestation verbundenen regenerativen Energiequellen erzeugten Strom direkt vor Ort zu speichern.
[0029] Elektrische Anschlüsse üblicher Bauart mit oder ohne Kabel werden
besonders bevorzugt in einer Höhe von 0,9 bis 1 ,2 Meter angeordnet.
[0030] Eine Leistungselektronik ist zudem üblicherweise umfasst, um die
Ladevorgänge zu regeln und zu überwachen. Über ein bekanntes Bestell- und/oder Bezahlsystem erfolgt die Abrechnung der vom Fahrzeug aufgenommenen elektrischen Energie.
[0031] Das Bestell- und/oder Bezahlsystem kann dabei auch eine
Reservierungsfunktion umfassen, um sich aus der Ferne einen
bestimmten Platz an der Ladestation zu einem bestimmten Zeitpunkt zu reservieren.
[0032] Des weiteren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Ladestation eine Abstandsmessung zur Unterstützung der Positionierung des
Fahrzeugs durch den Benutzer bereitstellt. Dies kann beispielsweise durch Ultraschallsensoren erfolgen, die dann die Position des Fahrzeugs auf einem Display oder mittels anderen Elementen anzeigen. Alternativ oder zusätzlich sind Kamerasysteme denkbar.
[0033] Auch kann es vorteilhaft sein, dass die Ladestation eine
Beschallungseinrichtung umfasst. Diese kann dem Abspielen von Musik oder von Tonspuren von Filmen dienen, alternativ aber auch der
Kommunikation des Betreibers der Ladesäule mit dem Benutzer oder des
Benutzers mit Dritten.
[0034] Dabei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die von dem
Funktionsabschnitt umfassten Einrichtungen ausschließlich zwischen den beiden Stützelementen angeordnet sind.
[0035] Eine solche Anordnung hat sich deshalb als vorteilhaft erwiesen, da durch den Fundamentabschnitt die Funktionslemente bereits gegen ein
Umfahren geschützt sind, und durch die vorteilhafterweise umfassten seitlichen Stützelemente ein guter Halt und ein weiterer Schutz vor Beschädigungen geboten wird. Zudem wird eine besonders kompakte Bauform mit möglichst wenigen Bauteilen ermöglicht, da die
Stützelemente multifunktional verwendet werden.
[0036] Des weiteren kann es vorteilhaft sein, dass die Verkleidungselemente zumindest teilweise, insbesondere vollständig, um den über dem
Bodenniveau befindlichen Abschnitt des Fundamentabschnitts sowie zumindest teilweise, insbesondere vollständig, um den Funktionsabschnitt angeordnet sind, wobei die Verkleidungselemente ein Infotainmentsystem umfassen und/oder die Verkleidungselemente transparent, teilweise transparent und/oder in Wirkverbindung mit Leuchtelementen ausgebildet sind.
[0037] Ein Infotainmentsystem umfasst vorteilhafterweise einen in die Ladestation integrierten Bildschirm, der sich insbesondere über nahezu die Breite der Ladestation erstreckt, um ein besonders gutes Erlebnis dem Benutzer bieten zu können. Dabei kann auch ein WLAN für den Benutzer mit angeboten werden.
[0038] Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass einzelne Ladestationen
miteinander kommunizieren bzw. zentral oder dezentral durch
entsprechende Computer gesteuert werden, so dass in Serie aufgestellte Ladestation für großflächige Präsentations- und Informationsmethoden genutzt werden können.
[0039] Großflächige Touchscreen- oder Outdoor Signage-Monitore mit einer
Bildschirmbreite von insbesondere bis 1 ,5 Meter können dabei besonders bevorzugt in die Ladestation integriert werden. Dies kann einreihig oder je nach Gesamt-Bauhöhe der Ladestation auch zweireihig erfolgen.
Ebenfalls ist eine einseitig oder auch beidseitige Integration in die
Ladestation erfindungsgemäß vorgesehen.
[0040] Auch kann es vorgesehen sein, dass hintergrundbeleuchtete,
teiltransparente Elemente zum Einsatz kommen, die bedruckt oder foliert werden können.
[0041] Auch kann es vorgesehen sein, dass eine Klimatisierungseinrichtung
umfasst ist, umfassend eine Klimaanlage und/oder eine Heizeinrichtung, wobei insbesondere der Funktionsabschnitt und/oder die
Verkleidungselemente des Funktionsabschnitts Be- und
Entlüftungsschlitze umfassen.
[0042] Die Ladestation gewährleistet durch den speziellen Aufbau und Be- und Entlüftungsschlitze auch bei natürlicher Ventilation eine gute
Luftzirkulation für die integrierte Elektronik bzw. Leistungselektronik basierend auf dem Prinzip der Konvektion. Bei Bedarf bzw. je nach Klimazone des Aufstellungsortes sowie Tages- und Nachtzeit kann zudem erfindungsgemäß automatisch eine bedarfsgerechte Klimatisation aktiviert werden.
[0043] Bei extremer Kälte gewährleistet die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung integrierte Heizungsanlage, bei hoher
Lufttemperatur hingegen eine optional integrierbare Klimaanlage, die Temperatur in der Energiewand auf Betriebstemperatur der Komponenten erhalten. Damit ist der Outdoor-Betrieb gewährleistet. Durch den modularen Aufbau können Komponenten der Ladestation auch in
benachbarten und dafür geeigneten Bestandsobjekten untergebracht werden.
[0044] Schließlich kann vorgesehen sein, dass an oder beabstandet von dem oberen Ende der Ladestation ein flächiges Element angeordnet ist, insbesondere in einem Winkel zu dem Funktionsabschnitt zwischen 90 und 135 Grad, wobei das flächige Element insbesondere in Form eines Dachs in Schräg-, Giebel- oder in V-Form ausgeführt ist, und wobei insbesondere das flächige Elemente direkt oder indirekt mit den
Stützelementen verbunden ist.
[0045] Am höchsten Punkt der Ladestation kann sich gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung ein Witterungsschutz befinden, d.h. ein flächiges Element in Form eines Dachs. Optional wird das Dach mit beliebigem Winkel zur Ladestation zwischen 90 und 135 Grad ausgeführt. Das Dach kann als Schräg-, Giebel- oder in V-Form ausgeführt werden, und die Ladestation ohne zusätzlicher Stützen insbesondere bis zu 6,0 Meter überragen. Die tragenden Stützelemente sind, wie bereits beschrieben, in die Ladestation integriert und nehmen die statischen und dynamischen Dachlasten auf und leiten die Kräfte über die Fundamente in das Erdreich ab.
[0046] Die Regenwassersammlung und Ableitung erfolgt jeweils entlang des tiefsten Punkt des Daches, über ein bis vier senkrechte
Regenwasserrohre innerhalb der Energiewand direkt in das Kanalsystem vor Ort.
[0047] Die Dacheindeckung kann dabei des weiteren erfindungsgemäß durch Solar- und/oder Photovoltaik-Module beliebiger Ausführung erfolgen. Die Module werden an Aluminiumprofile angeschraubt. Die Aluminiumprofile sind dabei besonders bevorzugt galvanisch getrennt an den Sparren /
Querträger des Daches befestigt. Das gesamte tragende Dach wird mit
oder ohne der schrägen Stützträger direkt an den Stützelementen der Ladestation befestigt.
[0048] Für die Unterseite der Dachhaut samt Dachkonstruktion gibt es
erfindungsgemäß zwei Varianten: Kommen transparente Photovoltaik- Module zum Einsatz, werden die einzelnen Module mit speziellen
Dichtungsprofilen verbunden, und es kommt kein Regenwasser durch die Dachhaut. Werden hingegen herkömmliche Solar- und/oder Photovoltaik- Module eingesetzt, werden an die Unterseite des Daches bevorzugt Trapezbleche befestigt, welche die Regenwasserableitung gewährleisten. Dieses Unterdach übernimmt den eigentlichen Witterungsschutz der überdachten Ladestation in dieser Carport-Ausführung.
[0049] Je nach Dachausführung sowie Wind- und Schneelast am jeweiligen
Standort werden gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zwischen Ladestation bzw. dem Fundamentabschnitt und der Dachhaut zusätzliche Lastträger in schräger Bauweise angeordnet. Damit werden selbst in dieser Bauform, die in der Gesamterscheinung einem Carport gleichkommt, die vollüberdachten Stellplätze nicht durch sonst übliche Seitensteher oder Wände in Funktionalität und Größe
beeinträchtigt.
[0050] Alle Komponenten der erfindungsgemäßen Ladestation werden gemäß einer Ausführungsform bevorzugt aus den Fabriken der Hersteller montagefertig geliefert und fertig vorkonfiguriert. Durch den modularen Aufbau und die industrielle Fertigung samt Vormontage bzw.
Konfektionierung kann die Ladestation mit wenig Personal- und
Spezialwerkzeug- und Maschineneinsatz errichtet und in Betrieb genommen werden.
[0051] In den Figuren ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung beispielhaft darstellt. Es ist dabei offensichtlich, dass die
Maße der Vorrichtung und deren Geometrie von dem gezeigten Beispiel abweichen können und zudem die Anordnung der gezeigten Elemente rein beispielhaft zu verstehen ist.
[0052] Figur 1 zeigt dabei ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ladestation in einer seitlichen Schnittansicht; und Figur 2 zeigt die
Ladestation aus Figur 1 teilweise ohne Verkleidungselemente in einer Frontalansicht.
[0053] In den Figuren 1 und 2 ist eine Ladestation 1 gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Ladestation 1 umfasst dabei einen Fundamentabschnitt 3 und einen Funktionsabschnitt 5. Der Fundamentabschnitt 3 ist dabei unterhalb des Bodenniveaus 7 beginnend angeordnet und erstreckt sich über das Bodenniveau 7 nach oben. Die funktionalen Elemente der Ladenstation 1 sind dabei ausschließlich in dem Funktionsabschnitt 7 angeordnet, so dass diese vor Beschädigungen geschützt sind.
[0054] Die Ladestation 1 umfasst dabei ein flächiges Element 9 in Form eines Dachs, welches Photovoltaikmodule 11 umfasst, die auf einer
Stützkonstruktion 13 angeordnet sind
[0055] Je nach Belastung des Dachs 9 durch z.B. Wind- und/oder Schneelasten kann zudem vorgesehen sein, dass schrägen Lastträger 15 zum Einsatz kommen, die mit den Stützelement 21 , 23, die in Figur 2 gezeigt sind, verbunden sind. Diese schrägen Lastträger 15 dienen dabei dem weiteren Lastabtrag der auf das Dach 9. Die Stützelemente 21 , 23 selbst sind wiederum mit Trägerelementen 20, 22 verbunden, die im
Fundamentabschnitt 3 angeordnet sind. Die Trägerelemente 20, 22 sind dabei in Form von Stahl-I-Trägern ausgebildet und ggf. mehrere Meter tief ins Erdreich eingebracht. Zwischen den Trägerelemente 20, 22 ist dabei ein Betonfundament 25 angeordnet.
[0056] Zum Laden von Elektroautos ist ein Ladekabel 17 vorgesehen. Diese ist, ebenso wie die anderen funktionalen Elemente wie ein nicht gezeigter elektrischer Energiespeicher, die Leistungselektronik, etc. im
Funktionsabschnitt 7 zwischen den Stützelementen 21 , 23 angeordnet.
[0057] Ein großer Bildschirm 19 dient optional der Kommunikation dem Benutzer.
Hier kann der Benutzer Informationen über sein Kundenaccount abrufen, Videokonferenzen durchführen, in Kontakt mit dem Betreiber der
Ladestation treten, etc.
[0058] Die in der voranstehenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie den
Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
Claims
1. Ladestation für Elektrofahrzeuge, umfassend einen Fundamentabschnitt und einen Funktionsabschnitt, wobei der Fundamentabschnitt unterhalb des Bodenniveaus beginnend angeordnet ist und sich bis zu einer Höhe von mindestens 40cm, mindestens 60cm oder mindestens 80cm über dem
Bodenniveau nach oben erstreckt, wobei die funktionalen Elemente der Ladenstation ausschließlich in dem über dem Fundament angeordneten Funktionsabschnitt angeordnet sind.
2. Ladestation nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
der Fundamentabschnitt eine Durchführung für elektrische Leitungen umfasst, die insbesondere unterhalb des Bodenniveaus beginnt und am oberen Ende des Fundamentabschnitts endet.
3. Ladestation nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fundamentabschnitt, insbesondere zwei oder mehr, Trägerelemente umfasst, die sich in das Erdreich erstrecken, wobei die Trägerelemente vorzugsweise in Form von I-Stahl-Trägerelementen ausgebildet sind.
4. Ladestation nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
zwei Stützelemente umfasst, die sich in Richtung des, insbesondere bis zum, oberen Ende der Ladestation erstrecken und über den Fundamentabschnitt nach oben hinausragen, wobei die Stützelemente insbesondere mit den Trägerelementen verbunden sind, und wobei vorzugsweise die Stützelemente und die Trägerelemente in einem ausgebildet sein können.
5. Ladestation nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägeriemente und die Stützelemente an den oder in der Nähe zu den seitlichen Enden des Funktionsabschnitts angeordnet sind, wobei die
Stützelement insbesondere in Form von Stahlträgern in Form von U-Profilen, bevorzugt von Rücken-an-Rücken angeordneten doppelten U-Profilen ausgebildet sind.
6. Ladestation nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch
gekennzeichnet, dass
der Fundamentabschnitt mindestens abschnittsweise aus Beton, insbesondere Stahlbeton, ausgebildet ist, insbesondere in Form eines Fertig- Stahlbetonelements, welches mindestens abschnittsweise zwischen den Trägerelementen angeordnet und mit diesen verbunden ist.
7. Ladestation nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch
gekennzeichnet, dass
der Funktionsabschnitt mindestens einen elektrischen Anschluss für ein Fahrzeug, einen Energiespeicher, eine Leistungselektronik, eine
Mikroelektronik, eine Videoüberwachung, eine Abstandsmessung zur
Unterstützung der Positionierung des Fahrzeugs durch den Benutzer, ein Bestell- und/oder Bezahlsystem und/oder eine Beschallungsanlage umfasst.
8. Ladestation nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die von dem Funktionsabschnitt umfassten Einrichtungen ausschließlich zwischen den beiden Stützelementen angeordnet sind.
9. Ladestation nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch
gekennzeichnet, dass
Verkleidungselemente zumindest teilweise, insbesondere vollständig, um den über dem Bodenniveau befindlichen Abschnitt des Fundamentabschnitts sowie zumindest teilweise, insbesondere vollständig, um den Funktionsabschnitt angeordnet sind, wobei die Verkleidungselemente ein Infotainmentsystem umfassen und/oder die Verkleidungselemente transparent, teilweise
transparent und/oder in Wirkverbindung mit Leuchtelementen ausgebildet sind.
10. Ladestation nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch
gekennzeichnet, dass
eine Klimatisierungseinrichtung umfasst ist, umfassend eine Klimaanlage und/oder eine Heizeinrichtung, wobei insbesondere der Funktionsabschnitt und/oder die Verkleidungselemente des Funktionsabschnitts Be- und
Entlüftungsschlitze umfassen.
11. Ladestation nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch
gekennzeichnet, dass
an oder beabstandet von dem oberen Ende der Ladestation ein flächiges Element angeordnet ist, insbesondere in einem Winkel zu dem
Funktionsabschnitt zwischen 90 und 135 Grad, wobei das flächige Element insbesondere in Form eines Dachs in Schräg-, Giebel- oder in V-Form ausgeführt ist, und wobei insbesondere das flächige Elemente direkt oder indirekt mit den Stützelementen verbunden ist.
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Cited By (1)
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