[发明专利]用于以有线方式给电动车辆充电的充电站

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于给电动车辆充电的充电站及其充电桩（Ladesaeule）。

背景技术

在用于电动车辆、尤其是用于电动载客车辆的充电站中，区分有线和无线充电站或充电过程。无线充电以感应方式进行，使得充电站的相对应的电磁线圈例如可直接被定位在为了充电而在其上停放车辆的停车位的表面之下或者以被放入到停车位表面中的方式被定位。无线充电站因此不是物理障碍并且在视觉方面也不显眼。

在有线充电过程中，充电站的充电线缆与电动车辆的相对应的输入端子相连接。充电线缆在高功率的充电站中、即在快速充电站中在充电站侧牢固地与充电站或与该充电站的充电电源相连接，而在另外的侧以插头结束。尤其是在AC充电站中，在充电桩上也可以存在插座，并且充电线缆接着在两个端部上具有插头。

在有线充电的情况下，要区分AC充电与DC充电。在AC充电的情况下，充电桩提供交流电，该交流电首先由电动车辆中的逆变器整流。在DC充电的情况下，充电站提供直流电，利用该直流电直接地、即在没有中间连接另外的功率电子部件的情况下给车辆的电池充电。

在DC充电站中，通常装入比在车辆中有意义且可能的情况明显功率更强的AC-DC逆变器。与充电时间目前为大约4h到8h的AC充电相反，DC充电的目标一般是针对为大约20kWh到40kWh的充电电容或充电能量的具有为大约15min到30min的充电时间的快速充电。

对于输出功率为50kW到100kW的DC充电站所需的电气和电子器件（包括壳体和冷却装置在内）根据如今的现有技术在空气冷却的情况下占据为0.5m³到1.0m³的体积并且具有数百千克的重量。整个DC充电站因此不能如在AC充电中那样被集成到深度和宽度例如为大约20cm到30cm的细长的充电桩中。

因而，在DC充电的情况下为此转向在单独的贮藏器或者容器中容纳功率电子装置，并且如在AC充电中那样可见地使用充电桩，其中这些充电桩仅包含充电线缆和至车辆的充电插头以及操作单元。

然而，使用充电桩带来了如下问题：这些充电桩一般能自由到达并且处于或多或少公共的空间中，使得这些充电桩可能被感受为对环境是干扰性的，例如由于缺乏充分融入市容中。此外，充电桩也由于其比较暴露的位置出于安全和维护技术的技术原因而是不利的。

发明内容

本发明的任务因而是给出一种用于给电动车辆充电的充电桩和充电站，其不具有所述的缺点。

该任务通过在独立权利要求中所说明的发明来解决。有利的扩展方案由从属权利要求得到。

根据本发明的用于电动车辆的充电桩为了给电动车辆充电可以通过充电线缆与电动车辆相连接。充电桩可以关于空间驶入和驶离，即充电桩可驶入到该空间中并且又可从该空间驶离。

该空间例如可以是由壁来封闭的空腔，其中在空腔的一侧上设置有可能可锁闭的开口，充电桩穿过该开口可以运动到该空间中并且可从该空间运动出。该空间也可以由仅至少一个带有开口的壁形成边界，充电桩可以穿过该开口运动。那么，所述至少一个壁例如处于空腔与电动车辆为了充电而可停放在其上的占地面积（Stellflaeche）之间。

充电桩在第一运行状态下驶入空腔中。第一运行状态尤其是静止状态，在该静止状态下没有电动车辆要被充电。在电动车辆要被充电或被充电的第二运行状态下，充电桩从该空腔驶离。

因此，只有当电动车辆要被充电时，那么才接入充电桩，并且才可看见充电桩。在其他任何时刻，除了可能的维护工作等之外，充电桩都处于该空间中，因此既不是物理障碍又不在视觉上妨碍环境并且不会受外部影响损害。

在理想情况下，在充电桩中没有直接为了充电所需的电气和电子部件被安置在充电桩中，如例如功率逆变器、滤波器和电流隔离装置（galvanische Trennung）。这些部件处于单独的容器中。充电桩仅具有充电线缆以及操作和通信装置，通过所述操作和通信装置控制充电过程和/或所述操作和通信装置用于与车辆电子装置进行通信、尤其是与车辆的电池管理系统（BMS）进行通信。为了提供用于给电动车辆充电的正确确定大小的电流和相关的电压所需的部件仅处于该容器中。

充电桩因此基本上仅为操作接口以及用于其插头的充电线缆的保持设备。充电线缆仅被引导穿过充电桩并且在不存在充电过程时被悬挂在该充电桩上。因此，充电桩非常轻并且可以实现在体积方面非常小的结构大小。