用于对电动车充电的电动车供电设备EVSE制造技术

本发明专利技术涉及一种电动车供电设备EVSE(1)，用于以上至额定充电电流对电动车充电，包括已校准能量仪表(4)和已校准时间仪表(5)，其中所述已校准能量仪表(4)的特征在于由于校准而可准确测量的最小充电电流，以及EVSE(1)被配置用于：当在充电会话期间以实际充电电流对电动车充电时，只要实际充电电流在额定充电电流和最小充电电流之间的范围内或与最小充电电流相关的值，就利用已校准能量仪表(4)初始计量实际充电电流，并且此后，当计量的充电电流低于最小充电电流(Imin)时，利用已校准时间仪表(5)计量充电时间直到充电会话结束。(5)计量充电时间直到充电会话结束。(5)计量充电时间直到充电会话结束。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对电动车充电的电动车供电设备EVSE


[0001]本专利技术涉及一种用于以上至额定充电电流对电动车充电的电动车供电设备EVSE。本专利技术还涉及一种通过电动车供电设备EVSE以上至额定充电电流对电动车充电的方法。

技术介绍

[0002]电动车在许多国家已经变得非常流行。为了对所述车辆充电，电能充电设备安装在诸如停车场之类的公共空间或者安装在私人场所。通常被称为电动车供电设备EVSE的所述充电设备配备有充电电缆，该充电电缆借助于充电连接器而被插入到电动车中。在利用当今的充电设备的充电会话期间，500A或更大的电流被施加到充电电缆上以实现所谓的快速充电。这种快速充电通常使用根据IEC 61851
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23和SAE J1772标准的组合充电系统(CCS)协议，以用于在美国和欧盟(EU)对电动车充电。其他常见的充电协议是CHAdeMO、GB或plain AC。
[0003]欧盟各国政府最近发布了所谓的测量仪器指令2014/32/EU，缩写为MID，其旨在协调跨欧盟所有成员国的法定计量的许多方面。其最突出的宗旨是接受MID认证的所有种类的仪表均可在欧盟所有国家/地区使用。关于电动车充电，该指令要求仪表必须提供官方校准的千瓦时能量测量和可信赖的计费。然而，目前可用的交流和直流仪表在它们提供规定的所需准确度方面的范围有限。在所述有限范围准确度之外，例如，如果在充电会话结束时电动车以比充电会话开始时低得多的充电电流充电，则如果使用单个已校准能量仪表，则可能不满足2014/32/EU指令所定义的要求。因此，当单个仪表被用于不同范围(例如高电流和低电流充电器输出)时可能会出现问题。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术的一个目标是提供一种满足政府要求的准确能量测量和相应的可信赖计费的解决方案，特别是如果一个仪表被用于服务于不同电动车的两个出口。随后的目标是为充电点运营商(CPO)提供解决方案，从而阻止用户进行长时间充电。
[0005]本专利技术的目标由独立权利要求的特征来解决。优选实施例在从属权利要求中被详述。
[0006]因此，该目标通过用于以上至额定充电电流对电动车充电的电动车供电设备EVSE来解决，包括
[0007]已校准能量仪表和已校准时间仪表，其中
[0008]已校准能量仪表的特征在于由于校准而可准确测量的最小充电电流，以及
[0009]该EVSE被配置用于：当在充电会话期间以充电电流对电动车充电时，只要充电电流在额定充电电流和最小充电电流之间的范围内，或者例如与最小充电电流相关的值，就利用已校准能量仪表初始计量充电电流，并且此后，当计量的充电电流低于最小充电电流(Imin)时，利用已校准时间仪表计量充电时间直到充电会话结束。
[0010]因此，将计量充电会话的分别计费拆分成两个部分是所提议的解决方案的关键
点。在第一部分中，实际充电电流由已校准能量仪表来测量。如此测量的充电电流可以乘以用于确定所述第一子会话的计费花费的电流因子。然而，在第二部分中充电继续进行时，不再测量实际充电电流。取而代之的是，利用已校准时间仪表来测量剩余时间，直到充电会话结束，并且例如乘以计费因子以便确定要作为所述第二子会话的计费花费来进行计费的金额。这样可以确保充电花费的准确性在所有情况下都符合官方规定，诸如2014/32/EU指令，即使实际充电电流低于最小充电电流或者即使已校准能量仪表被用于为不同额定充电电流所配置的两个不同出口。此外，所提议的解决方案帮助EVSE运营商阻止用户进行长时间充电。在本公开中，使用术语“实际充电电流”，其将被视为“充电电流”的同义词和可互换术语。“实际”一词表达了在第一充电阶段中计量的充电电流本身与在第二充电阶段中计量的充电时间(其中充电电流本身不被计量而是时间)之间的差异，其中仍然使用充电时间作为用于计算充电电流的花费的基础。
[0011]所提议的解决方案利用了以下发现：低于所谓的最小充电电流，2014年2月26日的测量仪器指令2014/32/EU，缩写为MID，没有规定任何准确度要求。因此，只要实际电流高于最小充电电流，就满足MID要求，从而保证校准的千瓦时能量测量和可信赖计费。通常分别优选地，最小充电电流是额定充电电流的百分之二。但是，如果实际电流低于由已校准能量仪表进行的最小充电电流测量，则将不再满足MID要求。充电会话的第二部分不受强制准确电流计量的MID要求的约束。因此，讨论中的解决方案提议“测量”第二部分的时间，而不再测量实际充电电流，以通过这种方式满足MID要求。
[0012]所提议的解决方案对于EVSE的运营商也是有利的，因为EVSE运营商不希望电动车在低电流下非常低地徘徊从而占用停车位，使得EVSE不能被其他电动车使用。对于所述第二部分，在充电会话的剩余时间内收取一种“停车费”。当从电流计量切换到时间计量时，例如在EVSE上、在用户的智能手机上和/或在电动车的显示器上，可以向电动车的用户显示消息，例如给用户继续或停止充电会话的可能性。
[0013]电动车供电设备EVSE也被称为电动车(EV)充电站、电动充电点、充电点、充电点或电子充电站(ECS)，其是基础设施中为电动车的再充电供应电能的元件，电动车包括电动汽车、社区电动车和插电式混动车。EVSE通常提供一系列符合各种标准的重型或特殊连接器。此类标准包括电动车快速充电系统，其通常使用根据IEC61851
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23和SAE J1772标准的所谓的组合充电系统(CCS)协议，以用于在美国和欧盟(EU)对电动车充电。组合充电系统(CCS)协议是一种快速充电方法，用于经由源自SAE J1772标准(IEC类型1)或IEC类型2连接器的充电连接器递送高压直流电来对电动车充电。支持CCS的汽车制造商包括捷豹、大众、通用汽车、宝马、戴姆勒、福特、FCA、特斯拉和现代。CSS标准由所谓的CharIN联盟控制。除了其他协议，诸如例如CHAdeMO，作为CHArge de Move的缩写，或GB/T，特别是根据20234.3
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2011标准，可以结合所提议的解决方案来使用。
[0014]电动车通常通过充电连接器经由充电电缆连接到EVSE。随着充电电流不断增加，充电电缆可以被液体冷却，因为大功率充电需要DC+和DC
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导体，它们可以在1000V甚至更高的电压下承载500A的电流。液体冷却允许充电电缆内的DC+和DC
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导体变得更细，从而更易于使用，因为由于高充电电流和充电电缆内阻引起的过热得到了解决。电动车可以被提供为汽车、公共汽车、厢式货车、卡车、拖拉机或任何其他电力供电的车辆。
[0015]术语“额定充电电流”应被理解为EVSE旨在为可连接到EVSE的电动车或多个电动
车充电的最大电流。关于能量仪表和时间计的术语“已校准”应被理解为相应的仪表包括完全在描述相应准确度限制的相应标准内的读取准确度。术语“已校准”优选地被理解为仪表符合在取决于应用的多个标准中所定义的准确度类别。对于电表，EN50470<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.电动车供电设备EVSE(1)，用于以上至额定充电电流对电动车充电，包括已校准能量仪表(4)和已校准时间仪表(5)，其中所述已校准能量仪表(4)的特征在于由于校准而能够准确测量的最小充电电流(Imin)，以及所述EVSE(1)被配置用于：当在充电会话期间以充电电流对所述电动车充电时，只要所述充电电流在所述额定充电电流(Ir)和所述最小充电电流(Imin)之间的范围内，就利用所述已校准能量仪表(4)初始计量所述充电电流，并且此后，当计量的所述充电电流低于所述最小充电电流(Imin)时，利用所述已校准时间仪表(5)计量充电时间直到所述充电会话结束。2.根据前述权利要求所述的EVSE(1)，其中所述EVSE(1)被配置用于基于计量的所述充电电流和计量的所述充电时间来计算针对所述充电会话的充电花费。3.根据前述权利要求中任一项所述的EVSE(1)，其中所述EVSE(1)包括计算机化的控制设备(6)，所述计算机化的控制设备(6)被配置用于基于所测量的充电电流来控制通过所述已校准能量仪表(4)的计量和通过所述已校准时间仪表(5)的计量。4.根据前述权利要求中任一项所述的EVSE(1)，其中所述EVSE被配置为：一旦所述电动车的电池被充满电、一旦所述电池被充电至预定义水平、一旦所述电动车被驶离所述EVSE、一旦用户或操作员停止充电或一旦达到特定时间，就停止充电，其中所述特定时间与计量的时间无关。5.根据前述权利要求中任一项所述的EVSE(1)，其中所述最小充电电流(Imin)是所述额定充电电流(Ir)的百分之二。6.根据前述权利要求中任一项所述的EVSE(1)，其中充电被暂停达有限持续时间，所述有限持续时间在能量计量和时间计量之间。7.根据前述权利要求中任一项所述的EVSE(1)，其中所述EVSE(1)包括具有彼此相差超过50％的电流额定值的多个出口(3)，或者其中所述EVSE(1)包括125A CHAdeMO出口(3)和500A CCS出口(3)，它们都连接到所述已校准能...

【专利技术属性】
技术研发人员：格尔蒂安，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：