WO2019215142A1 - Apparatus and method for supplying power to one or more consumers - Google Patents

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WO2019215142A1
WO2019215142A1 PCT/EP2019/061671 EP2019061671W WO2019215142A1 WO 2019215142 A1 WO2019215142 A1 WO 2019215142A1 EP 2019061671 W EP2019061671 W EP 2019061671W WO 2019215142 A1 WO2019215142 A1 WO 2019215142A1
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backup battery
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Christoph Woll
Taleb Janbein
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Robert Bosch Gmbh
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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for supplying power to a consumer. The apparatus is equipped with a power supply device (EV), which has a transformer device (T), which can be electrically connected on the primary side to an alternating voltage mains (N), and which has a converter device (GB), the input of which is electrically connected on the secondary side to the transformer device (T), wherein the power supply device (EV) has a buffer battery device (PB; PB1-PB4), which is electrically connected to the output of the converter device (GB). The converter device (GB) has a rectifier function, and therefore the buffer battery device (PB; PB1-PB4) can be charged with rectified voltage of the alternating voltage mains (N). The buffer battery device (PB; PB1-PB4) is electrically connected to a direct voltage mains (N'), which is electrically connected to a plurality of charging connections (A1-A4) for charging the battery of an electric motor vehicle (E), which is electrically connected to a respective charging connection (A1-A4).

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Energieversorgung eines oder mehrerer  Device and method for supplying power to one or more
Verbraucher  consumer
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur The present invention relates to an apparatus and a method for
Energieversorgung eines oder mehrerer Verbraucher. Energy supply of one or more consumers.
Stand der Technik State of the art
Damit sich Elektrokraftfahrzeuge vom reinen Stadtfahrzeug hin zum Fahrzeug für alle Strecken entwickeln und damit auch vom Zweitfahrzeug zum Erstfahrzeug entwickeln können, ist eine verlässliche und moderne Lade- Infrastruktur erforderlich. Je mehr Elektrokraftfahrzeuge im Verkehr sind, desto mehr Strom wird benötigt, um die In order for electric vehicles to develop from the pure city vehicle to the vehicle for all routes and thus to develop from the second vehicle to the first vehicle, a reliable and modern charging infrastructure is required. The more electric vehicles are on the market, the more power is needed to power the cars
Batterien aller dieser Elektrokraftfahrzeuge zu laden. Ein rentabler Betrieb von To charge batteries of all these electric vehicles. A profitable operation of
Ladesäulen kann in den nächsten Jahren nur im städtischen Bereich erfolgen. In ländlichen Regionen werden sowohl der Netzausbau noch nicht so schnell erfolgen als auch die Auslastung der Ladestationen nicht so hoch sein. Charging posts can only be made in urban areas over the next few years. In rural areas, grid expansion will not be as fast as charging stations will be.
Nur mit hohen Investitionen und intelligenter Technik können die Stromnetze derart verstärkt werden, dass die benötigte Leistung zur Verfügung steht, um an den öffentlichen Ladesäulen die Elektrokraftfahrzeuge zu laden. Wenn viele Only with high investments and intelligent technology can the power grids be strengthened in such a way that the required power is available to charge the electric charging vehicles at the public charging stations. If many
Elektrokraftfahrzeuge gleichzeitig geladen werden oder an den Schnellladestationen ihre Batterien aufladen, entstehen an diesen lokalen Standorten hohe Electric vehicles can be charged at the same time or charge their batteries at the quick charging stations, resulting in high levels at these local locations
Spitzenbelastungen. Zudem ist die über den Tag verteilte Netzauslastung Peak loads. In addition, the network utilization is distributed throughout the day
unterschiedlich. Diesbezüglich ist das öffentliche Stromnetz heute bei Weitem noch nicht optimal ausgelegt. Deshalb befassen sich die Energieversorgungsunternehmen verstärkt mit den Themen Stromproduktion, Stromverbrauch und Energiespeicherung und streben eine zeitliche Entkopplung an, sodass sich beispielsweise Solarstrom auch nachts nutzen lässt. Heutige Schnellladestationen bedienen sich typischerweise differently. In this regard, the public power grid is far from optimally designed today. This is why energy utilities are increasingly focusing on electricity generation, electricity consumption and energy storage, and are aiming for decoupling over time so that, for example, solar power can also be used at night. Today's fast charging stations typically serve
Wechselspannungs/Gleichspannungswandlern, wie beispielsweise aus der AC / DC converters, such as from the
WO 2012/038222 A2 bekannt. WO 2012/038222 A2 known.
FIG. 6 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer beispielhaften FIG. 6 is a schematic diagram for explaining an example
Vorrichtung zum Laden einer Batterie eines Elektrokraftfahrzeuges. Device for charging a battery of an electric motor vehicle.
In Fig. 6 bezeichnet Bezugszeichen K eine Kraftanlage, welche ein In Fig. 6, reference character K denotes a power plant, which is a
Wechselspannungsnetz N, typischerweise ein 20 kV-Netz, mit Energie versorgt. Die Vorrichtung bzw. Ladestation weist eine Transformatoreinrichtung T auf, die eingangsseitig eine Primärwicklung P1 und ausgangsseitig eine Sekundärwicklung S1 aufweist. Die Primärwicklung P1 ist an das Mittelspannungs-Wechselspannungsnetz N angeschlossen, wohingegen die Sekundärwicklung S1 an ein Niederspannungs- Wechselspannungsnetz NW angeschlossen ist. AC mains N, typically a 20 kV grid, supplied with energy. The device or charging station has a transformer T, which has a primary winding P1 on the input side and a secondary winding S1 on the output side. The primary winding P1 is connected to the medium voltage AC power grid N, whereas the secondary winding S1 is connected to a low voltage AC power grid NW.
An der Ladestation ist eine Mehrzahl von Wechselspannungs/Gleichspannungs- Wandlereinrichtungen AD1 , AD2, AD3, AD4 vorgesehen (wobei die Mehrzahl von Wechselspannungs/Gleichspannungs-Wanldereinrichtungen nicht auf vier begrenzt ist (AD1 , AD2, ... ADn mit n > 4)), welche die Wechselspannung des Niederspannungs- Wechselspannungsnetzes NW auf die benötigte Versorgungsspannung des bzw. der Verbraucher (z.B. Batterieladespannung eines oder mehrerer Elektrokraftfahrzeuge) wandeln. At the charging station, a plurality of AC / DC converter devices AD1, AD2, AD3, AD4 are provided (wherein the plurality of AC / DC voltage devices are not limited to four (AD1, AD2, ... ADn with n> 4)) which convert the AC voltage of the low-voltage AC voltage network NW to the required supply voltage of the consumer (eg battery charging voltage of one or more electric motor vehicles).
Die Wechselspannungs/Gleichspannungs-Wandlereinrichtungen AD1 , AD2, AD3, AD4 sind mit jeweiligen Ladeanschlüssen A1 , A2, A3, A4 (wobei die Anzahl von The AC / DC converter devices AD1, AD2, AD3, AD4 are connected to respective charging ports A1, A2, A3, A4 (the number of
Ladeanschlüssen nicht auf vier begrenzt ist (A1 , A2, ... An mit n > 4)), verbunden, welche sich im Bereich von Stellplätzen S1 , S2, S3, S4 (wobei die Anzahl von Charging terminals is not limited to four (A1, A2, ... An with n> 4)), which in the range of parking spaces S1, S2, S3, S4 (where the number of
Stellplätzen nicht auf vier begrenzt ist (S1 , S2, ... Sn mit n > 4)), für Parking spaces is not limited to four (S1, S2, ... Sn with n> 4)), for
Elektrokraftfahrzeuge E befinden. Mittels einer (nicht dargestellten) Kabelverbindung erfolgt an den Stellplätzen S1 , S2, S3, S4 ein Aufladen der Batterien der Electric vehicles E are located. By means of a (not shown) cable connection takes place at the parking spaces S1, S2, S3, S4 charging the batteries of
Elektrokraftfahrzeuge E mittels der gewandelten Gleichspannung. Electric motor vehicles E by means of the converted DC voltage.
Offenbarung der Erfindung Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Disclosure of the invention The present invention provides an apparatus and a method for
Energieversorgung eines oder mehrerer Verbraucher gemäß den Ansprüchen 1 bzw. 15. Vorteile der Erfindung Energy supply of one or more consumers according to claims 1 and 15, respectively. Advantages of the invention
Die Vorrichtung zur Energieversorgung eines Verbrauchers und das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglichen es, Einschränkungen hinsichtlich gewünschter Energieversorgungsleistung und Netzstabilität zu reduzieren bzw. zu eliminieren und die Energieversorgung so kostengünstig wie möglich aufzubauen. Dabei besteht die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee darin, einen Aufbau einer stationären Energieversorgungsstation zur Gleichstromversorgung (bzw. Versorgung eines DC-Netzes bzw. Gleichstromladen) von Verbrauchern darzustellen, wobei eine Wandlereinrichtung zentral in einer Energieversorgungseinrichtung vorgesehen ist. Als Energieversorgung ist beispielsweise das konduktive oder induktive Laden bzw. The device for supplying power to a consumer and the method according to the present invention make it possible to reduce or eliminate restrictions with regard to the desired power supply and network stability and to build up the power supply as inexpensively as possible. Here, the idea underlying the present invention is to represent a structure of a stationary power supply station for DC power supply (or supply of a DC network or DC charging) of consumers, with a converter device is provided centrally in a power supply device. As a power supply, for example, the conductive or inductive charging or
Versorgen eines Energiespeichers (z.B. eine Batterie / Traktionsbatterie) mit Supplying an energy storage device (e.g., a battery / traction battery)
Ladesäulen zu verstehen. Der Verbraucher bzw. Energiespeicher ist beispielsweise als Teil eines Elektrofahrzeuges und / oder eines Haushaltes anzusehen. Die Ladesäulen sind über eine Pufferbatterieeinrichtung zwecks Netzstabilisierung direkt oder mittels Gleichspannungswandler an das Gleichspannungsnetz Understand charging stations. The consumer or energy storage is to be regarded for example as part of an electric vehicle and / or a household. The charging stations are via a backup battery device for the purpose of network stabilization directly or by means of DC-DC converter to the DC power grid
angeschlossen. Mit dem vorgestellten Aufbau steht jederzeit ausreichende Leistung zur Verfügung, und zwar unabhängig von der täglichen Netzauslastung. Die erfindungsgemäße Idee ist sowohl für konduktives Laden als auch für induktives Laden geeignet, wobei für induktives Laden zusätzliche Schaltungsmaßnahmen notwendig sind. connected. With the structure presented, sufficient power is available at all times, regardless of the daily network load. The idea according to the invention is suitable both for conductive charging and for inductive charging, with additional circuit measures being necessary for inductive charging.
Das Laden (bzw. Versorgen des DC-Netzes) mittels der erfindungsgemäßen Charging (or supplying the DC network) by means of the invention
Vorrichtung kann unabhängig von der Tageszeit erfolgen, da kein Einfluss auf die Belastung des öffentlichen Stromnetzes besteht, also beispielsweise Laden beimDevice can be independent of the time of day, since there is no effect on the load on the public grid, so for example loading at
Parken, bei Nacht, beim Einkäufen, beim Arbeiten etc. Die erforderliche Elektronik in der Energieversorgungsstation kann wesentlich kleiner ausgelegt werden und damit kostengünstiger. Ein gleichzeitiges Laden der Pufferbatterieeinrichtung und der Batterie der Elektrokraftfahrzeuge ist in Abhängigkeit von der Netzauslastung möglich. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche. Parking, at night, when shopping, working, etc. The required electronics in the power station can be designed much smaller and thus more cost-effective. Simultaneous charging of the backup battery device and the battery of the electric motor vehicles is possible depending on the network utilization. Preferred developments are the subject of the respective subclaims.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Ladeanschlüsse direkt mit dem Gleichspannungsnetz verbunden, wobei die Ladeanschlüsse According to a preferred embodiment, the charging terminals are connected directly to the DC voltage network, wherein the charging terminals
Gleichspannungs-Ladeanschlüsse sind. DC charging connections are.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen die According to another preferred embodiment is between the
Ladeanschlüsse und das Gleichspannungsnetz eine jeweilige Gleichspannungs- Wandlereinrichtung (DC/DC-Wandler) zum Wandeln der Gleichspannung der Pufferbatterieeinrichtung in eine Gleichspannung der Batterie des Charging terminals and the DC power supply a respective DC converter device (DC / DC converter) for converting the DC voltage of the backup battery device into a DC voltage of the battery
Elektrokraftfahrzeuges geschaltet, wobei die Ladeanschlüsse Gleichspannungs- Ladeanschlüsse sind. Dies ermöglicht ein gepuffertes Laden mittels geregeltem Gleichstrom. Switched electric vehicle, the charging terminals are DC voltage charging ports. This allows a buffered charging by means of regulated direct current.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen die According to another preferred embodiment is between the
Ladeanschlüsse und das Gleichspannungsnetz eine jeweilige Charging terminals and the DC power a respective
Gleichspannungs/Wechselspannungs-Wandlereinrichtung (DC/AC-Wandler) zum Wandeln der Gleichspannung der Pufferbatterieeinrichtung in eine DC / AC converter means (DC / AC converter) for converting the DC voltage of the backup battery means into one
Ladewechselspannung für die Batterie des Elektrokraftfahrzeuges geschaltet, wobei die Ladeanschlüsse Wechselspannungs-Ladeanschlüsse sind. Dies ermöglicht ein gepuffertes Laden mittels Wechselstrom. Alternativ ist zwischen die Ladeanschlüsse und das Gleichspannungsnetz eine jeweilige Charging AC voltage for the battery of the electric motor vehicle switched, the charging ports are AC charging ports. This allows a buffered charging by means of alternating current. Alternatively, between the charging ports and the DC voltage network is a respective
Gleichspannungs/Wechselspannungs-Wandlereinrichtung (DC/AC-Wandler) zum Wandeln der Gleichspannung des DC-Netzes in eine Wechselspannung für die Versorgung der Primärspule beim induktiven Laden bzw. für das konduktive Laden der Batterie des Elektrokraftfahrzeuges geschaltet. DC / AC converter means (DC / AC converter) for converting the DC voltage of the DC network into an AC voltage for the supply of the primary coil during inductive charging or switched for the conductive charging of the battery of the electric motor vehicle.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Ladeanschlüsse und/oder die Gleichspannungs-Wandlereinrichtungen in die According to a further preferred embodiment, the charging terminals and / or the DC-DC converter means are in the
Energieversorgungseinrichtung integriert. Dies erhöht die Kompaktheit. Beispielsweise können die Gleichspannungs-Wandlereinrichtungen in die Energy supply device integrated. This increases the compactness. For example, the DC-DC converter devices in the
Energieversorgungseinrichtung integriert und die Ladeanschlüsse an die Parkplätze gebaut sein. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Wandlereinrichtung eine umschaltbare Gleichrichter-/Wechselrichterfunktion auf, so dass Energy supply device integrated and built the charging ports to the parking lots. According to a further preferred embodiment, the converter device has a switchable rectifier / inverter function, so that
wechselgerichtete Spannung der Pufferbatterieeinrichtung in das reversed voltage of the backup battery device in the
Wechselspannungsnetzes einspeisbar ist. Dies ermöglicht eine Verbesserung der Netzstabilität bei Spitzenbelastungen AC power supply is fed. This allows an improvement in the network stability at peak loads
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Pufferbatterieeinrichtung eine Festkörperelektrolytbatterie. Eine derartige Festkörperelektrolytbatterie ist für eine Dauerbelastung besonders gut geeignet. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine weitere Gleichspannungs-Wandlereinrichtung zwischen das Gleichspannungsnetz und die Wandlereinrichtung geschaltet. So lässt sich eine Anpassung der Gleichspannung vornehmen, wenn die Gleichspannung des Gleichspannungsnetzes von der According to a further preferred embodiment, the backup battery device is a solid electrolyte battery. Such a solid electrolyte battery is particularly well suited for a continuous load. According to a further preferred embodiment, at least one further DC voltage converter device is connected between the DC voltage network and the converter device. Thus, an adaptation of the DC voltage can be made when the DC voltage of the DC power supply of the
Ausgangsspannung der Wandlereinrichtung abweicht. Output voltage of the converter device deviates.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist mindestens noch eine weitere Gleichspannungs-Wandlereinrichtung in Reihe zur Pufferbatterieeinrichtung zwischen das Gleichspannungsnetz und die Wandlereinrichtung geschaltet. So lässt sich eine Anpassung der Gleichspannung vornehmen, wenn die Gleichspannung der According to a further preferred embodiment, at least one further DC voltage converter device is connected in series with the backup battery device between the DC voltage network and the converter device. This makes it possible to adapt the DC voltage when the DC voltage of the
Pufferbatterieeinrichtung von der Ausgangsspannung der Wandlereinrichtung abweicht. Buffer battery device deviates from the output voltage of the converter device.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die According to a further preferred embodiment, the
Pufferbatterieeinrichtung eine Mehrzahl parallel geschalteter Pufferbatterien auf. So lässt sich die Batteriekapazität zentral oder dezentral aufteilen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen Backup battery device on a plurality of parallel-connected backup batteries. This allows the battery capacity to be divided centrally or decentrally. Brief description of the drawings
Es zeigen: FIG. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Vorrichtung zum Laden einer Batterie eines Elektrokraftfahrzeuges gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; In the drawings: FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an apparatus for charging a battery of an electric motor vehicle according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Vorrichtung zum Laden einer Batterie eines Elektrokraftfahrzeuges gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; FIG. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an apparatus for charging a battery of an electric motor vehicle according to a second embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Vorrichtung zum Laden einer Batterie eines Elektrokraftfahrzeuges gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; FIG. 3 is a diagram for explaining an apparatus for charging a battery of an electric motor vehicle according to a third embodiment of the present invention;
Fig. 4a)-c) Fig. 4a) -c)
schematische ausschnittsweise Darstellungen zur Erläuterung einer Vorrichtung zum Laden einer Batterie eines Elektrokraftfahrzeuges gemäß einer vierten bis sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;  schematic fragmentary diagrams for explaining a device for charging a battery of an electric motor vehicle according to a fourth to sixth embodiment of the present invention;
Fig. 5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Vorrichtung zum Laden einer Batterie eines Elektrokraftfahrzeuges gemäß einer siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und 5 is a schematic diagram for explaining an apparatus for charging a battery of an electric motor vehicle according to a seventh embodiment of the present invention; and
FIG. 6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer beispielhaften Vorrichtung zum Laden einer Batterie eines Elektrokraftfahrzeuges. In den Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining an exemplary apparatus for charging a battery of an electric motor vehicle. In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele FIG. 1 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Vorrichtung zum Laden einer Batterie eines Elektrokraftfahrzeuges gemäß einer ersten Description of the embodiments FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an apparatus for charging a battery of an electric motor vehicle according to a first embodiment
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen K eine Kraftanlage, welche über ein Embodiment of the present invention. In Fig. 1, reference numeral K denotes a power plant, which via a
Mittelspannungs-Wechselstromnetz N, typischerweise ein 20 kV-Netz, mit einer Energieversorgungseinrichtung EV verbunden ist. Die Energieversorgungseinrichtung EV weist eine Transformatoreinrichtung T auf, welche primärseitig an das  Medium voltage AC network N, typically a 20 kV network, is connected to a power supply device EV. The energy supply device EV has a transformer T, which primary side to the
Wechselspannungsnetz N elektrisch angeschlossen ist. Dabei ist die Primärwicklung P1 mit dem Wechselspannungsnetz N verbunden und die Sekundärwicklung S1 mit einer Wandlereinrichtung GB sekundärseitig verbunden. Die Energieversorgungs einrichtung EV weist weiterhin eine Pufferbatterieeinrichtung PB auf, welche an den Ausgang der Wandlereinrichtung GB elektrisch angeschlossen ist. Eine typische Spannung der Pufferbatterieeinrichtung PB, die bei dieser Ausführungsform eine einzelne Batterie ist, beträgt 400 V. AC mains N is electrically connected. In this case, the primary winding P1 is connected to the AC voltage network N and the secondary winding S1 is connected to a converter device GB on the secondary side. The power supply device EV further comprises a backup battery device PB, which is electrically connected to the output of the converter device GB. A typical voltage of the backup battery device PB, which is a single battery in this embodiment, is 400 V.
Die Wandlereinrichtung GB weist eine Gleichrichterfunktion auf, sodass die The converter device GB has a rectifier function, so that the
Pufferbatterieeinrichtung PB mit gleichgerichteter Spannung des Buffer battery device PB with rectified voltage of
Wechselspannungsnetzes N aufladbar ist. Optional könnten weitere (nicht dargestellte) Gleichstromquellen, z.B. eine Solarstromanlage, an die Pufferbatterieeinrichtung PB angeschlossen werden. AC voltage N is rechargeable. Optionally, further DC sources (not shown), e.g. a solar power system to be connected to the backup battery device PB.
Obwohl nicht zwingend erforderlich, ist bei der vorliegenden ersten Ausführungsform die Wandlereinrichtung GB bidirektional ausgestaltet und weist eine über eine Although not absolutely necessary, in the present first embodiment, the converter device GB is bidirectional and has one over one
Steuereinrichtung C umschaltbare Gleichrichter/Wechselrichterfunktion auf, sodass auch wechselgerichtete Spannung der Pufferbatterieeinrichtung PB in das Control device C switchable rectifier / inverter function, so that also reversed voltage of the backup battery device PB in the
Wechselspannungsnetz N in Spitzenlastzeiten bedarfsweise einspeisbar ist, was den Energieversorgern eine weitere Möglichkeit zur Netzstabilisierung bietet. Die Pufferbatterieeinrichtung PB ist an ein Gleichspannungsnetz N‘ angeschlossen, welches mit einer Mehrzahl von Ladeanschlüssen A1 , A2, A3, A4 zum Laden der Batterie eines mit einem jeweiligen Ladeanschluss A1 , A2, A3, A4 elektrisch verbundenen Elektrokraftfahrzeuges E verbunden ist (wobei die Anzahl von AC power supply N can be supplied as required in peak load times, which offers the utilities another way to stabilize the grid. The backup battery device PB is connected to a DC voltage network N 'which is connected to a plurality of charging ports A1, A2, A3, A4 for charging the battery of an electric motor vehicle E electrically connected to a respective charging port A1, A2, A3, A4 from
Ladeanschlüssen nicht auf vier begrenzt ist (A1 , A2, ... An mit n > 4)). Diese Ladeanschlüsse A1 , A2, A3, A4 sind typischerweise in Ladesäulen (nicht dargestellt) untergebracht. Charging terminals is not limited to four (A1, A2, ... An with n> 4)). These Charging ports A1, A2, A3, A4 are typically housed in charging stations (not shown).
Die aufzuladenden Elektrokraftfahrzeuge E sind zweckmäßigerweise auf The charging electric vehicles E are expediently on
entsprechenden Stellplätzen S1 , S2, S3, S4 (wobei die Anzahl von Stellplätzen nicht auf vier begrenzt ist (S1 , S2, ... Sn mit n > 4)) vor den Ladeanschlüssen A1 , A2, A3, A4 beim Ladevorgang abgestellt. Die Verbindung zu den Elektrokraftfahrzeugen E erfolgt über (nicht dargestellte) Ladekabel. corresponding parking spaces S1, S2, S3, S4 (where the number of parking spaces is not limited to four (S1, S2, ... Sn with n> 4)) in front of the charging ports A1, A2, A3, A4 parked during the charging process. The connection to the electric motor vehicles E via (not shown) charging cable.
Zwischen die Ladeanschlüsse A1 , A2, A3, A4 und das Gleichspannungsnetz N‘ ist eine jeweilige Gleichspannungs-Wandlereinrichtung W1 , W2, W3, W4 (wobei die Anzahl von Gleichspannungs-Wandlereinrichtungen nicht auf vier begrenzt ist (W1 , W2, ... Wn mit n > 4)) zum Wandeln der Gleichspannung des Gleichspannungsnetzes in eine Ladespannung der Batterie des Elektrokraftfahrzeuges geschaltet. Dementsprechend sind die Ladeanschlüsse A1 , A2, A3, A4 Gleichspannungs-Ladeanschlüsse. Between the charging terminals A1, A2, A3, A4 and the DC power network N ', there is a respective DC converter means W1, W2, W3, W4 (wherein the number of DC-DC converter means is not limited to four (W1, W2, ... Wn with n> 4)) for converting the DC voltage of the DC voltage network into a charging voltage of the battery of the electric motor vehicle. Accordingly, the charging terminals A1, A2, A3, A4 are DC charging terminals.
Die Pufferbatterieeinrichtung PB ist vornehmlich eine Mitteltemperatur-Batterie. Diese neue Generation von Lithium-Batterien bestehen aus Festkörperelektrolyten. Sie haben höhere Energiedichten als konventionelle Lithium-Batterien. Ihre chemischen Bestandteile sind hochaktiv und werden bei Temperaturen beispielsweise oberhalb von 70°C betrieben. Doch auch andere konventionelle Pufferbatterieeinrichtungen sind selbstverständlich verwendbar. The backup battery device PB is primarily a medium-temperature battery. This new generation of lithium batteries consists of solid state electrolytes. They have higher energy densities than conventional lithium batteries. Their chemical components are highly active and are operated at temperatures above 70 ° C, for example. However, other conventional backup battery devices are of course usable.
Die Gleichspannungs-Wandlereinrichtungen W1 , W2, W3 und W4 sind galvanisch entkoppelt. Denkbar sind auch Gleichspannungs-Wandlereinrichtungen W1 , W2, W3, W4 ohne galvanische Trennung mit zusätzlichen Sicherheitsmaßnahmen im Fahrzeug und/oder in der Energieversorgungseinrichtung, insbesondere bezüglich The DC-DC converter devices W1, W2, W3 and W4 are galvanically decoupled. Also conceivable are DC converter devices W1, W2, W3, W4 without galvanic isolation with additional safety measures in the vehicle and / or in the power supply device, in particular with respect to
Isolationsüberwachung und Abschalten im Notfall. Insulation monitoring and shutdown in an emergency.
Die elektrische Verbindung mit den dezentralen Gleichspannungs- Wandlereinrichtungen W1 , W2, W3 und W4 erfolgt bei dieser ersten Ausführungsform sternförmig (ausgehend von einem zentralen Knoten) oder busförmig (parallel) bzw. T- förmig. Sind die dezentralen Gleichspannungs-Wandlereinrichtungen W1 , W2, W3 und W4 bidirektional ausgestaltet, so kann Leistung steuerbar von den Batterien der The electrical connection to the decentralized DC voltage converter devices W1, W2, W3 and W4 takes place in this first embodiment, star-shaped (starting from a central node) or bus-shaped (parallel) or T-shaped. If the decentralized DC voltage converter devices W1, W2, W3 and W4 are bidirectional, power can be controlled by the batteries of the batteries
Elektrokraftfahrzeuge E in das Gleichspannungsnetz N‘ eingespeist werden, um das Laden von Batterien anderer Elektrokraftfahrzeuge zu unterstützen, wenn die Electric motor vehicles E are fed into the DC power grid N 'to assist the charging of batteries of other electric vehicles when the
Pufferbatterieeinrichtung PB nur eingeschränkt verfügbar ist. Wenn auch die Backup battery device PB is limited available. If so, too
Wandlereinrichtung GB bidirektional ausgestaltet ist, kann auch eine Einspeisung der Batterien der Elektrokraftfahrzeuge E in das Wechselstromnetz erfolgen. Converter device GB is configured bidirectional, a feeding of the batteries of the electric motor vehicles E can be done in the AC mains.
FIG. 2 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Vorrichtung zum Laden einer Batterie eines Elektrokraftfahrzeuges gemäß einer zweiten FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an apparatus for charging a battery of an electric motor vehicle according to a second embodiment
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Embodiment of the present invention.
Bei der zweiten Ausführungsform ist die Energieversorgungseinrichtung mit In the second embodiment, the power supply device with
Bezugszeichen EV‘ bezeichnet. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform sind bei der zweiten Ausführungsform die Gleichspannungs-Wandlereinrichtungen W1 , W2,Reference symbol EV 'denotes. In contrast to the first embodiment, in the second embodiment, the DC-DC converter devices W1, W2,
W3, W4 und die Ladeanschlüsse A1 , A2, A3, A4 in die Energieversorgungseinrichtung EV‘ integriert. W3, W4 and the charging ports A1, A2, A3, A4 integrated into the power supply device EV '.
Die Energieversorgungseinrichtung EV‘ der zweiten Ausführungsform erlaubt es zudem, die einzelnen Ladeanschlüsse A1 , A2, A3, A4 mit unterschiedlichen The power supply device EV 'of the second embodiment also allows the individual charging ports A1, A2, A3, A4 with different
Ladeströmen zu versorgen. So kann beispielsweise immer nur der am nächsten an der Pufferbatterieeinrichtung PB gelegene Ladeanschluss als Schnellladestelle To supply charging currents. For example, only the charging connection closest to the backup battery device PB can always be used as a fast charging station
ausgestaltet sein, während die anderen Ladeanschlüsse für eine Ladung mit mittlerer/kleinerer Leistung ausgestaltet sind. Hierfür werden dann im Nahbereich der Pufferbatterieeinrichtung PB Kabel mit größerem Querschnitt installiert als im be designed while the other charging ports for a charge with medium / small power are designed. For this purpose, cables with a larger cross-section are then installed in the vicinity of the buffer battery device PB than in
Fernbereich der Pufferbatterieeinrichtung PB. Remote area of the backup battery device PB.
Die elektrische Verbindung mit den zentralen Gleichspannungs-Wandlereinrichtungen W1 , W2, W3 und W4 erfolgt bei dieser zweiten Ausführungsform sternförmig. The electrical connection to the central DC voltage converter devices W1, W2, W3 and W4 takes place in a star shape in this second embodiment.
FIG. 3 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Vorrichtung zum Laden einer Batterie eines Elektrokraftfahrzeuges gemäß einer dritten FIG. 3 is a diagram for explaining an apparatus for charging a battery of an electric motor vehicle according to a third embodiment
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei der dritten Ausführungsform sind die Ladeanschlüsse A1‘, A2‘, A3‘, A4‘ induktive Ladeanschlüsse, welche mit entsprechenden (nicht dargestellten) induktiven Embodiment of the present invention. In the third embodiment, the charging terminals A1 ', A2', A3 ', A4' are inductive charging terminals connected to respective inductive (not shown)
Ladeanschlüssen in den Elektrokraftfahrzeugen EV Zusammenwirken. Charging connections in the electric vehicles EV Interaction.
Um das induktive Laden zu ermöglichen, ist zwischen das Gleichspannungsnetz N‘ und die induktiven Ladeanschlüsse A1‘, A2‘, A3‘, A4‘ eine jeweilige In order to enable the inductive charging, between the DC voltage network N 'and the inductive charging terminals A1', A2 ', A3', A4 'a respective
Gleichspannungs/Wechselspannungs-Wandlereinrichtung W1‘, W2‘, W3‘, W4‘ geschaltet, um die Gleichspannung der Pufferbatterieeinrichtung PB in eine geeignete Ladewechselspannung für die Batterie des Elektrokraftfahrzeuges zu wandeln. DC / AC converter means W1 ', W2', W3 ', W4' connected to convert the DC voltage of the backup battery device PB into a suitable AC charging voltage for the battery of the electric motor vehicle.
Ansonsten ist der Aufbau der dritten Ausführungsform gleich dem Aufbau der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. Otherwise, the structure of the third embodiment is the same as the structure of the first embodiment described above.
Fig. 4a)-c) sind schematische ausschnittsweise Darstellungen zur Erläuterung einer Vorrichtung zum Laden einer Batterie eines Elektrokraftfahrzeuges gemäß einer vierten bis sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. FIGS. 4 a) - c) are schematic sectional views for explaining an apparatus for charging a battery of an electric motor vehicle according to a fourth to sixth embodiment of the present invention.
Die ausschnittsweisen Darstellungen sind für die erste bis dritte Ausführungsform und die später beschriebene siebente Ausführungsform anwendbar. The sectional illustrations are applicable to the first to third embodiments and the seventh embodiment described later.
Bei der vierten Ausführungsform gemäß Fig. 4a) ist eine weitere Gleichspannungs- Wandlereinrichtung WD zwischen das Gleichspannungsnetz N‘ und die In the fourth embodiment according to FIG. 4 a), a further DC voltage converter device WD is connected between the DC voltage network N 'and the
Wandlereinrichtung GB vor die Pufferbatterieeinrichtung PB geschaltet. So lässt sich beispielsweise eine Ausgangsspannung von 800 V der Wandlereinrichtung GB auf eine Spannung von 400 V der Pufferbatterieeinrichtung PB und des Converter device GB in front of the backup battery device PB connected. Thus, for example, an output voltage of 800 V of the converter device GB to a voltage of 400 V of the backup battery device PB and the
Gleichspannungsnetzes N‘ wandeln. Convert DC voltage network N '.
Bei der fünften Ausführungsform gemäß Fig. 4b) ist eine weitere Gleichspannungs- Wandlereinrichtung WD‘ zwischen das Gleichspannungsnetz N‘ und die In the fifth embodiment according to FIG. 4b), a further DC voltage converter device WD 'is connected between the DC voltage network N' and the
Wandlereinrichtung GB hinter die Pufferbatterieeinrichtung PB geschaltet. So lässt sich beispielsweise eine Ausgangsspannung von 800 V der Wandlereinrichtung GB und von 800 V der Pufferbatterieeinrichtung PB auf eine Spannung von 400 V des Converter device GB connected behind the backup battery device PB. Thus, for example, an output voltage of 800 V of the converter device GB and of 800 V of the backup battery device PB to a voltage of 400 V of
Gleichspannungsnetzes N‘ wandeln. Bei der sechsten Ausführungsform gemäß Fig. 4bc) ist eine weitere Gleichspannungs- Wandlereinrichtung WD“ in Reihe zur Pufferbatterieeinrichtung PB zwischen das Gleichspannungsnetz N‘ und die Wandlereinrichtung GB geschaltet. So lässt sich beispielsweise eine Ausgangsspannung von 800 V der Wandlereinrichtung GB und von 800 V des Gleichspannungsnetzes N‘ auf eine Spannung von 400 V der Convert DC voltage network N '. In the sixth embodiment according to FIG. 4bc), a further DC voltage converter device WD "is connected in series with the backup battery device PB between the DC voltage network N 'and the converter device GB. For example, an output voltage of 800 V of the converter device GB and of 800 V of the DC voltage network N 'to a voltage of 400 V of
Pufferbatterieeinrichtung PB wandeln. Convert backup battery device PB.
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Vorrichtung zum Laden einer Batterie eines Elektrokraftfahrzeuges gemäß einer siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5 is a schematic diagram for explaining an apparatus for charging a battery of an electric motor vehicle according to a seventh embodiment of the present invention.
Bei der siebenten Ausführungsform weist die Pufferbatterieeinrichtung eine Mehrzahl parallel geschalteter Pufferbatterien PB1-PB4 auf, welche dezentral an den In the seventh embodiment, the backup battery device has a plurality of parallel-connected backup batteries PB1-PB4, which decentralized to the
Ladeanschlüssen A1 , A2, A3‘ und A4 vorgesehen sind. Die Ladeanschlüsse A1 , A2, A4 sind Gleichspannungs-Ladeanschlüsse, wohingegen der Ladeanschluss A3‘ ein Wechselspannungs-Ladeanschluss ist, wie jeweils oben beschrieben. Zudem ist am Ladeanschluss A3‘ bei dieser siebenten Ausführungsform keine Gleichpannungs- Wandlereinrichtung vorgesehen, so dass dort eine Wechsel-Ladespannung anliegt. Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, Charging terminals A1, A2, A3 'and A4 are provided. The charging terminals A1, A2, A4 are DC charging terminals, whereas the charging terminal A3 'is an AC charging terminal as described above, respectively. In addition, no DC voltage converter means is provided at the charging terminal A3 'in this seventh embodiment, so that there is applied an AC charging voltage. Although the present invention has been fully described above with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto.
sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. but modifiable in a variety of ways.
Insbesondere sind die verschiedenen Ausführungsformen hinsichtlich der In particular, the various embodiments are in terms of
elektrischen Verschaltung des Gleichspannungsnetztes mit den Ladestationen und der Wandlereinrichtung beliebig miteinander kombinierbar. electrical interconnection of Gleichspannungsnetztes with the charging stations and the converter means arbitrarily combined.
Insbesondere ist die Erfindung nicht auf Festkörperlektrolytbatterien beschränkt, sondern für beliebige Batterien bzw. Akkumulatoren anwendbar, z.B. Supercap, Zwischenkreiskondensatoren, Li-Ionen-Battreien etc. Auch eine Hybridisierung mit verschiedenen Energiespeichern ist möglich. In particular, the invention is not limited to solid state electrolyte batteries but is applicable to any batteries or accumulators, e.g. Supercap, DC link capacitors, Li-ion batteries etc. Hybridization with different energy storage devices is also possible.
Die Gleichspannungs-Wandlereinrichtungen sind optional, d.h. die The DC-DC converter devices are optional, i. the
Ladeanschlüsse können auch direkt mit dem Gleichspannungsnetz verbunden sein. Andererseits können die Gleichspannungs-Wandlereinrichtungen im Charging connections can also be connected directly to the DC mains be. On the other hand, the DC-DC converter devices in
Fahrzeug integriert sein. Vehicle integrated.
Am Gleichspannungsnetz kann ein Gleichspannungs-Wechselspannungswandler angeschlossen sein, um ein Wechselstrom-Ladenetz zu ermöglichen, das vom Gleichspannungsnetz versorgt wird. A DC-to-AC converter may be connected to the DC power supply to enable an AC charging network powered by the DC mains.
Der Anschluss an das 20kV-Netz ist optional. Es ist auch beispielsweise auch ein Anschluss an ein 400V-Netz möglich. The connection to the 20kV network is optional. It is also possible, for example, a connection to a 400V network.
An das Gleichspannungsnetz können beliebige Ladeanschlüsse der erwähnten unterschiedlichen Ladevarianten gemischt angeschlossen werden. Any charging connections of the mentioned different charging variants can be connected mixed to the DC voltage network.
Nicht-dargestellte Schütze und Trennschalter können vollständig und/oder teilweise in die Energieversorgungseinrichtung oder in die Ladesäule integriert werden und ist die Anzahl der Ladeanschlüsse beliebig wählbar. Non-illustrated contactors and disconnectors can be completely and / or partially integrated into the power supply device or in the charging station and the number of charging ports can be selected arbitrarily.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform (hier nicht dargestellt) ist der According to a further embodiment (not shown here) is the
Wechsel/Gleichspannungswandler direkt mit der Pufferbatterieeinrichtung verbunden ist. Die Pufferbatterieeinrichtung ist direkt an das AC / DC converter is connected directly to the backup battery device. The backup battery device is directly to the
Gleichspannungsnetz angeschlossen. DC mains connected.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform (hier nicht dargestellt) ist zwischen dem Wechselspannungs/Gleichspannungswandler und der According to a further preferred embodiment (not shown here) is between the AC / DC converter and the
Pufferbatterieeinrichtung ein Gleichspannungswandler geschaltet. Backup battery device connected a DC-DC converter.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform (hier nicht dargestellt) ist zwischen der Pufferbatterieeinrichtung und das DC-Netz ein According to a further preferred embodiment (not shown here) is between the backup battery device and the DC network a
Gleichspannungswandler geschaltet, wobei der Switched DC voltage converter, wherein the
Wechselspannungs/Gleichspannungswandler direkt mit der AC / DC converter directly with the
Pufferbatterieeinrichtung verbunden ist.  Buffer battery device is connected.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform (hier nicht dargestellt) ist mindestens noch ein weiterer Gleichspannungswandler in Reihe zur According to a further preferred embodiment (not shown here) at least one further DC-DC converter in series with
Pufferbatterieeinrichtung zwischen das Gleichspannungsnetz und den Backup battery device between the DC network and the
Wechselspannungs-/Gleichspannungswandler geschaltet. So lässt sich eine Anpassung der Gleichspannung vornehmen, wenn die Gleichspannung der AC / DC converter switched. That's how one can be Adapt the DC voltage when the DC voltage of the
Pufferbatterieeinrichtung von der Ausgangsspannung des Buffer battery device from the output voltage of
Wechselspannungs/Gleichspannungswandler abweicht. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform (hier nicht dargestellt) kann mindestens ein weiterer Gleichspannungswandler zwischen das Gleichspannungsnetz und dem Wechsel/Gleichspannungswandler geschaltet werden. So lässt sich eine Anpassung der Gleichspannung vornehmen, wenn die Gleichspannung des AC / DC converter deviates. According to a further preferred embodiment (not shown here), at least one further DC-DC converter can be connected between the DC voltage network and the AC / DC converter. Thus, an adaptation of the DC voltage can be made when the DC voltage of the
Gleichspannungsnetzes von der Ausgangsspannung des Wechsel- /Gleichspannungswandlers abweicht. DC voltage from the output voltage of the AC / DC converter deviates.
Insbesondere sind die verschiedenen Ausführungsformen hinsichtlich der In particular, the various embodiments are in terms of
elektrischen Verschaltung der Wandlereinrichtungen, der Speichereinrichtung und des DC-Netzes beliebig miteinander kombinierbar. electrical interconnection of the converter devices, the memory device and the DC network can be combined with each other.

Claims

Ansprüche claims
1. Vorrichtung zur Energieversorgung eines Verbrauchers mit: einer Energieversorgungseinrichtung (EV; EV’), welche eine Transformatoreinrichtung (T) aufweist, die primärseitig an ein Wechselspannungsnetz (N) elektrisch anschließbar ist, und welche eine Wandlereinrichtung (GB) aufweist, deren Eingang sekundärseitig an die Transformatoreinrichtung (T) elektrisch angeschlossen ist; wobei die Energieversorgungseinrichtung (EV; EV’) eine Pufferbatterieeinrichtung (PB; PB1-PB4) aufweist, welche an den Ausgang der Wandlereinrichtung (GB) elektrisch angeschlossen ist; wobei die Wandlereinrichtung (GB) eine Gleichrichterfunktion aufweist, so dass die Pufferbatterieeinrichtung (PB; PB1-PB4) mit gleichgerichteter Spannung des 1. A device for supplying energy to a consumer, comprising: a power supply device (EV, EV ') which has a transformer device (T) which is electrically connectable to an AC voltage network (N) on the primary side, and which has a converter device (GB) whose input is on the secondary side electrically connected to the transformer means (T); wherein the power supply means (EV; EV ') comprises backup battery means (PB; PB1-PB4) electrically connected to the output of the converter means (GB); wherein the converter means (GB) has a rectifier function, such that the backup battery means (PB; PB1-PB4) is supplied with rectified voltage of the
Wechselspannungsnetzes (N) aufladbar ist; und wobei die Pufferbatterieeinrichtung (PB; PB1-PB4) an ein Gleichspannungsnetz (N‘) elektrisch angeschlossen ist, das mit einer Mehrzahl von Ladeanschlüssen (A1-A4; AT-A4‘) zum Laden des Verbrauchers (vorzugsweise einer Batterie) eines mit einem jeweiligen Ladeanschluss (A1-A4; AT-A4‘) elektrisch verbundenen AC mains (N) is rechargeable; and wherein the backup battery device (PB; PB1-PB4) is electrically connected to a DC power network (N ') having a plurality of charging ports (A1-A4; AT-A4') for charging the load (preferably a battery) one with a respective charging port (A1-A4, AT-A4 ') electrically connected
Elektrokraftfahrzeuges (E) elektrisch verbunden ist.  Electric motor vehicle (E) is electrically connected.
2. Vorrichtung zum zur Energieversorgung eines Verbrauchers nach Anspruch 1 , wobei zwischen die Ladeanschlüsse (A1-A4) und das Gleichspannungsnetz (N‘) eine jeweilige Gleichspannungs-Wandlereinrichtung (W1-W4) zum Wandeln der 2. A device for powering a consumer according to claim 1, wherein between the charging terminals (A1-A4) and the DC voltage network (N '), a respective DC converter means (W1-W4) for converting the
Gleichspannung der Pufferbatterieeinrichtung (PB; PB1-PB4) in eine Gleichspannung der Batterie des Elektrokraftfahrzeuges geschaltet ist und die Ladeanschlüsse (A1-A4) Gleichspannungs-Ladeanschlüsse sind. DC voltage of the backup battery device (PB, PB1-PB4) is connected to a DC voltage of the battery of the electric motor vehicle and the charging ports (A1-A4) are DC charging ports.
3. Vorrichtung zur Energieversorgung eines Verbrauchers nach Anspruch 1 , wobei zwischen die Ladeanschlüsse (A1‘-A4‘) und das Gleichspannungsnetz eine jeweilige Gleichspannungs/Wechselspannungs-Wandlereinrichtung (W1‘-W4‘) zum Wandeln der Gleichspannung der Pufferbatterieeinrichtung (PB; PB1-PB4) in eine 3. A device for powering a load according to claim 1, wherein between the charging terminals (A1'-A4 ') and the DC voltage network, a respective DC / AC converter means (W1'-W4') for converting the DC voltage of the backup battery device (PB; PB1- PB4) in one
Ladewechselspannung für die Batterie des Elektrokraftfahrzeuges geschaltet ist und die Ladeanschlüsse (A1‘-A4‘) Wechselspannungs-Ladeanschlüsse sind. Charging AC voltage for the battery of the electric motor vehicle is connected and the charging ports (A1'-A4 ') are AC charging ports.
4. Vorrichtung zur Energieversorgung eines Verbrauchers nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ladeanschlüsse (A1-A4; A1‘-A4‘) und/oder die Gleichspannungs- Wandlereinrichtungen (W1-W4) in die Energieversorgungseinrichtung (EV‘) integriert sind. 4. A device for powering a load according to claim 1 or 2, wherein the charging terminals (A1-A4, A1'-A4 ') and / or the DC voltage converter means (W1-W4) are integrated in the power supply device (EV').
5. Vorrichtung zur Energieversorgung eines Verbrauchers nach Anspruch 3, wobei die Gleichspannungs/Wechselspannungs-Wandlereinrichtungen (W1‘-W4‘) in die 5. A device for powering a load according to claim 3, wherein the DC / AC converter means (W1'-W4 ') in the
Energieversorgungseinrichtung (EV‘) integriert sind. Power supply device (EV ') are integrated.
6. Vorrichtung zur Energieversorgung eines Verbrauchers nach einem der 6. Device for supplying energy to a consumer according to one of
vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wandlereinrichtung (GB) eine umschaltbare Gleichrichter/Wechselrichterfunktion aufweist, so dass wechselgerichtete Spannung der Pufferbatterieeinrichtung (PB; PB1-PB4) in das Wechselspannungsnetzes (N) einspeisbar ist. preceding claims, wherein the converter means (GB) comprises a switchable rectifier / inverter function, so that mutually directed voltage of the backup battery device (PB, PB1-PB4) in the AC network (N) can be fed.
7. Vorrichtung zur Energieversorgung eines Verbrauchers nach einem der 7. Device for supplying energy to a consumer according to one of
vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pufferbatterieeinrichtung (PB; PB1-PB4) eine Festkörperelektrolytbatterie ist. preceding claims, wherein the backup battery device (PB; PB1-PB4) is a solid state electrolyte battery.
8. Vorrichtung zur Energieversorgung eines Verbrauchers nach einem der 8. Device for supplying energy to a consumer according to one of
vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine weitere Gleichspannungs- Wandlereinrichtung (WD; WD‘) zwischen das Gleichspannungsnetz (N‘) und die Wandlereinrichtung (GB) geschaltet ist. preceding claims, wherein at least one further DC voltage converter means (WD; WD ') between the DC voltage network (N') and the converter means (GB) is connected.
9. Vorrichtung zur Energieversorgung eines Verbrauchers nach einem der 9. Device for supplying energy to a consumer according to one of
vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens noch eine weitere Gleichspannungs- Wandlereinrichtung (WD“) in Reihe zur Pufferbatterieeinrichtung (PB; PB1-PB4) zwischen das Gleichspannungsnetz (N‘) und die Wandlereinrichtung (GB) geschaltet ist. preceding claims, wherein at least one further DC voltage converter device (WD ") is connected in series with the backup battery device (PB; PB1-PB4) between the DC voltage network (N ') and the converter device (GB) is connected.
10. Vorrichtung zur Energieversorgung eines Verbrauchers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pufferbatterieeinrichtung (PB; PB1-PB4) eine Mehrzahl parallel geschalteter Pufferbatterien (PB1-PB4) aufweist. 10. A device for powering a load according to one of the preceding claims, wherein the backup battery device (PB, PB1-PB4) comprises a plurality of parallel-connected backup batteries (PB1-PB4).
11. Verfahren zur Energieversorgung eines Verbrauchers mit den Schritten: Gleichrichten einer Wechselspannung eines Wechselspannungsnetzes (N) mittels einer Wandlereinrichtung (GB), die eine Gleichrichterfunktion aufweist; 11. A method of powering a load, comprising the steps of: rectifying an AC voltage of an AC power network (N) by means of a converter means (GB) having a rectifier function;
Aufladen einer Pufferbatterieeinrichtung (PB; PB1-PB4) mit gleichgerichteter Spannung des Wechselspannungsnetzes (N); Charging a backup battery device (PB, PB1-PB4) with rectified voltage of the AC power network (N);
Einspeisen der Gleichspannung der Pufferbatterieeinrichtung (PB; PB1-PB4) in ein Gleichspannungsnetz (N‘), das mit einer Mehrzahl von Ladeanschlüssen (A1-A4; A1‘- A4) zum Laden der Batterie eines mit einem jeweiligen Ladeanschluss (A1-A4) elektrisch verbundenen Elektrokraftfahrzeuges elektrisch verbunden ist. Feeding the DC voltage of the backup battery device (PB, PB1-PB4) into a DC power network (N ') having a plurality of charging ports (A1-A4; A1'-A4) for charging the battery of one having a respective charging port (A1-A4) electrically connected electric motor vehicle is electrically connected.
12. Verfahren zur Energieversorgung eines Verbrauchers nach Anspruch 11 , wobei die Gleichspannung der Pufferbatterieeinrichtung (PB; PB1-PB4) mittels einer 12. A method for powering a load according to claim 11, wherein the DC voltage of the backup battery device (PB, PB1-PB4) by means of a
Gleichspannungs-Wandlereinrichtung (W1-W4) in eine Gleichspannung der Batterie des Elektrokraftfahrzeuges gewandelt wird, welche zwischen die Ladeanschlüsse (A1- A4) und das Gleichspannungsnetz (N‘) geschaltet ist, und wobei die LadeanschlüsseDC converter means (W1-W4) is converted into a DC voltage of the battery of the electric motor vehicle, which is connected between the charging terminals (A1-4A) and the DC voltage network (N '), and wherein the charging terminals
(A1-A4) Gleichspannungs-Ladeanschlüsse sind. (A1-A4) DC charging ports are.
13. Verfahren zur Energieversorgung eines Verbrauchers nach Anspruchl 1 , wobei die Gleichspannung der Pufferbatterieeinrichtung (PB; PB1-PB4) mittels einer 13. A method for powering a load according to claim 1, wherein the DC voltage of the backup battery device (PB, PB1-PB4) by means of a
Gleichspannungs/ Wechselspannungs-Wandlereinrichtung (W1‘-W4‘) in eine DC / AC converter means (W1'-W4 ') in one
Ladewechselspannung für die Batterie des Elektrokraftfahrzeuges gewandelt wird, welche zwischen die Ladeanschlüsse (A1‘-A4‘) und das Gleichspannungsnetz (N‘) geschaltet ist, wobei die Ladeanschlüsse (A1‘-A4‘) Wechselspannungs- Ladeanschlüsse sind. Charge AC voltage for the battery of the electric motor vehicle is converted, which is connected between the charging terminals (A1'-A4 ') and the DC voltage network (N'), wherein the charging terminals (A1'-A4 ') are AC voltage charging terminals.
14. Verfahren zur Energieversorgung eines Verbrauchers nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Wandlereinrichtung (GB) eine umschaltbare 14. A method for powering a consumer according to any one of claims 11 to 13, wherein the converter means (GB) is a switchable
Gleichrichter/Wechselrichterfunktion aufweist und wechselgerichtete Spannung der Pufferbatterieeinrichtung (PB; PB1-PB4) in das Wechselspannungsnetzes (N) einspeisbar wird. Having rectifier / inverter function and reversed voltage of the backup battery device (PB, PB1-PB4) in the AC network (N) is fed.
15. Verfahren zur Energieversorgung eines Verbrauchers nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Pufferbatterieeinrichtung (PB; PB1-PB4) eine 15. A method for powering a load according to any one of claims 11 to 14, wherein the backup battery device (PB, PB1-PB4) a
Festkörperelektrolytbatterie ist. Solid state electrolyte battery is.
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