特開 2022-56378 充電ステーション

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022056378

(43)【公開日】2022-04-08

(54)【発明の名称】充電ステーション

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20220401BHJP

   B60L 53/31 20190101ALI20220401BHJP

   B60L 53/14 20190101ALI20220401BHJP

   B60L 53/68 20190101ALI20220401BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 301B

H02J7/00 P

B60L53/31

B60L53/14

B60L53/68

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021148264

(22)【出願日】2021-09-13

(31)【優先権主張番号】10 2020 125 339.7

(32)【優先日】2020-09-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(71)【出願人】

【識別番号】510238096

【氏名又は名称】ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｄｒ． Ｉｎｇ． ｈ．ｃ． Ｆ． Ｐｏｒｓｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ

【住所又は居所原語表記】Ｐｏｒｓｃｈｅｐｌａｔｚ １， Ｄ－７０４３５ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100094525

【弁理士】

【氏名又は名称】土井 健二

(74)【代理人】

【識別番号】100094514

【弁理士】

【氏名又は名称】林 恒徳

(72)【発明者】

【氏名】ルーカス リンデル

(72)【発明者】

【氏名】マルク ケーラー

【テーマコード（参考）】

5G503

5H125

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503BA01

5G503BB01

5G503CA10

5G503FA03

5G503FA06

5H125AA01

5H125AC12

5H125AC23

5H125BE02

5H125DD03

5H125DD04

5H125FF14

(57)【要約】

【課題】充電ステーションを提供する。
【解決手段】充電ステーション（１０）は、少なくとも１５０ｋＷの充電電力での、電気自動車のＤＣ充電用の充電ステーション（１０）であって、充電プラグ（１２）を有する充電ケーブル（１１）を備え、充電ケーブル（１１）を介して、充電対象の電気自動車をＤＣ充電の目的で充電ステーション（１０）に接続することができ、ＡＣ充電用の充電インターフェース（１３）が充電ステーション（１０）に統合され、充電インターフェースに、充電対象の電気自動車の充電ケーブルを介して充電対象の電気自動車を接続することができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１５０ｋＷの充電電力での、電気自動車のＤＣ充電用の充電ステーション（１０）であって、充電プラグ（１２）を有する充電ケーブル（１１）を備え、前記充電ケーブル（１１）を介して、充電対象の電気自動車をＤＣ充電の目的で充電ステーション（１０）に接続することができる、充電ステーション（１０）において、ＡＣ充電用の充電インターフェース（１３）が充電ステーション（１０）に統合され、前記充電インターフェースに、充電対象の電気自動車の充電ケーブルを介して前記充電対象の電気自動車を接続することができることを特徴とする、充電ステーション（１０）。

【請求項2】

ＡＣ充電用の前記充電インターフェース（１３）が、充電ソケット（１４）を有することを特徴とする請求項１に記載の充電ステーション。

【請求項3】

前記充電ソケット（１４）が、ＩＥＣ６２１９６規格タイプ２の充電ソケットであることを特徴とする請求項２に記載の充電ステーション。

【請求項4】

ＡＣ充電用の前記充電インターフェース（１３）が、前記充電ソケット（１４）用のカバー（１５）をさらに有することを特徴とする請求項２又は３に記載の充電ステーション。

【請求項5】

ＡＣ充電用の前記充電インターフェース（１３）が、遠隔制御方式でロック解除可能であり、且つ遠隔制御方式でロック可能であることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の充電ステーション。

【請求項6】

前記充電ステーション（１０）が制御デバイス（１６）を有し、前記制御デバイス（１６）が、データインターフェース（１８）を介して充電ステーションオペレータの上位制御デバイス（１７）と通信して、遠隔制御方式でＡＣ充電用の前記充電インターフェース（１３）をロック解除し、且つ遠隔制御方式でＡＣ充電用の前記充電インターフェース（１３）をロックすることを特徴とする請求項５に記載の充電ステーション。

【請求項7】

ＡＣ充電用の前記充電インターフェース（１３）が、前記ＤＣ充電の利用可能性に応じて、前記充電ステーションの制御デバイス（１６）によって自動的にロック解除可能及びロック可能であることを特徴とする、請求項１～６のいずれかに記載の充電ステーション。

【請求項8】

ＡＣ充電用の前記充電インターフェース（１３）をロック解除するために、前記充電インターフェース（１３）の前記充電ソケット（１４）をＡＣ電源網に接続することができること、及び
ＡＣ充電用の前記充電インターフェース（１３）をロックするために、前記充電インターフェース（１３）の前記充電ソケット（１４）を前記ＡＣ電源網から切断することができること
を特徴とする請求項２～７のいずれか一項に記載の充電ステーション。

【請求項9】

ＡＣ充電用の前記充電インターフェース（１３）をロック解除する目的で、前記充電ソケット（１４）を解放するために前記充電インターフェース（１３）のカバー（１５）をロック解除可能であること、及び
ＡＣ充電用の前記充電インターフェース（１３）をロックする目的で、前記充電ソケット（１４）を塞ぐために前記充電インターフェース（１３）の前記カバー（１５）をロック可能であること
を特徴とする請求項４～８のいずれか一項に記載の充電ステーション。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１の前段に記載されている充電ステーションに関する。

【背景技術】

【0002】

電気自動車の電気トラクションバッテリを充電するために、充電対象の電気自動車が充電ステーションに接続される。充電の際、基本的にはＤＣ充電とＡＣ充電とが区別される。ＤＣ充電は、ＡＣ充電よりも大幅に高い充電電力で、したがって大幅に高速に行うことができる。

【0003】

（特許文献１）、（特許文献２）、（特許文献３）、及び（特許文献４）は、それぞれ電気自動車の充電用の充電ステーションを開示している。（特許文献４）から知られている充電ステーションは、充電プラグを有する充電ケーブルを備え、充電対象の電気自動車を、充電ステーションの充電ケーブルを介して充電ステーションに接続することができる。この目的のために、充電ケーブルの充電プラグを車両の充電ソケットに接続することができる。（特許文献１）から知られている充電ステーションは、コンピュータによって遠隔制御方式でロック解除及びロックすることができる。

【0004】

すでに説明したように、充電ステーションは、ＤＣ充電又はＡＣ充電のいずれかのために具現化される。充電パーク又はガソリンスタンドで提供される利用可能なスペースは限られているため、ＤＣ充電用の充電ステーションとＡＣ充電用の充電ステーションとの両方を提供することは困難である。技術的な問題により、ＤＣ充電用に設計された既存の充電ステーションがＤＣ充電に利用可能でない場合、代替として充電対象の車両がＡＣ充電を受けることはできず、したがって、少なくとも車両が最寄りの充電ステーションまでたどり着くのに十分な航続距離を緊急充電プロセスによって提供することができない。極端な場合、充電対象の電気自動車は移動不能になる。

【0005】

電気自動車の充電プロセスのために充電ステーションの利用可能性を高める必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】欧州特許出願公開第３ ６５６ ６０３号明細書

【特許文献2】米国特許出願公開第２０１２／０１１２６９７号明細書

【特許文献3】米国特許出願公開第２０１３／００１５９５１号明細書

【特許文献4】米国特許出願公開第２０１３／０１８１６７４号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は、新規の充電ステーションを提供することである。この目的は、請求項１に記載の充電ステーションによって実現される。本発明によれば、少なくとも１５０ｋＷの充電電力での電気自動車のＤＣ充電用の充電ステーションにＡＣ充電用の充電インターフェースが統合され、充電インターフェースに、充電対象の電気自動車の充電ケーブルを介して充電対象の電気自動車を接続することができる。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、少なくとも１５０ｋＷの充電電力でのＤＣ充電用の充電ステーションにＡＣ充電用の充電インターフェースを統合することを初めて提案する。技術的な問題により、ＤＣ充電用の充電ステーションがＤＣ充電に利用可能でない場合、又は充電対象の電気自動車の充電インフラストラクチャがＤＣ充電用の充電ステーションと互換性がない場合、充電対象の電気自動車が移動不能になるのを防ぐために、少なくともＡＣ充電による緊急充電プロセスを確実に行えるようにすることができる。

【0009】

ＡＣ充電用の充電インターフェースは、充電ソケットを有し、好ましくは充電ソケット用のカバーをさらに有する。充電インターフェースが充電ソケットに加えてカバーも有する場合、充電インターフェースの充電ソケットは、カバーがロック解除されている、したがって充電ソケットを解放する場合にのみ、ＡＣ充電のためにアクセス可能である。これは、第一に、天候の影響からＡＣ充電用の充電ソケットを保護するため、第二に、ＡＣ充電用の充電インターフェースがロックされているときにＡＣ充電用の充電ソケットへの接触を防ぐために有利である。

【0010】

１つの有利な発展形態によれば、ＡＣ充電用の充電インターフェースは、遠隔制御方式でロック解除可能であり、且つ遠隔制御方式でロック可能である。ＡＣ充電用の充電インターフェースをロック解除するために、充電インターフェースの充電ソケットをＡＣ電源網に接続することができる。代替として又は追加として、充電ステーションをロック解除するとき、充電ソケットを解放するために充電インターフェースのカバーをロック解除可能である。ＡＣ充電用の充電インターフェースをロックするために、充電インターフェースの充電ソケットをＡＣ電源網から切断することができる。代替として又は追加として、充電ステーションをロックするとき、充電ソケットを塞ぐために充電インターフェースのカバーをロック可能である。

【0011】

充電ステーションのオペレータによって開始される、ＡＣ充電用の充電インターフェースの遠隔制御ロック解除及び遠隔制御ロックが特に好ましい。この点で、必要に応じて、実際にＤＣ充電用に設計された充電ステーションを、例外としてＡＣ充電用に解放することができる。これは、特に充電対象の電気自動車がＤＣ充電用の充電ステーションと互換性がない場合に、ＡＣ充電による緊急充電プロセスを可能にするために限られた期間だけ行うことができる。

【0012】

１つの有利な発展形態によれば、充電ステーションは制御デバイスを有し、制御デバイスは、データインターフェースを介して充電ステーションオペレータの上位制御デバイスと通信して、遠隔制御方式でＡＣ充電用の充電インターフェースをロック解除し、且つ遠隔制御方式でＡＣ充電用の充電インターフェースをロックする。この実施形態は、ＡＣ充電用の充電インターフェースの遠隔制御ロック及び遠隔制御ロック解除に好ましい。したがって、充電ステーションオペレータは、ＡＣ充電用の充電ステーションの利用可能性を個別に、必要に応じて適合させることができる。

【0013】

本発明の好ましい発展形態は、従属クレーム及び以下の説明から明らかである。本発明の例示的実施形態を、それらに限定することなく、図面を参照してより詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】充電ステーションオペレータの上位制御デバイスと共に示す、電気自動車のＤＣ充電用の充電ステーションの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１は、電気自動車のトラクションバッテリのＤＣ充電用の充電ステーション１０の斜視図を示す。この場合にはＤＣ充電用に設計されている充電ステーション１０は、ＤＣ充電中に少なくとも１５０ｋＷの充電電力を有する。

【0016】

そのような充電ステーションを用いて、放電されたトラクションバッテリのいわゆる高電力急速充電を約３０分程度の時間で行うことができる。

【0017】

ＤＣ充電用の充電ステーション１０は、充電プラグ１２を有する充電ケーブル１１を備え、特にＤＣ充電用の充電ステーション１０の充電ケーブル１１の充電プラグ１２を介して、充電対象の電気自動車を充電ステーション１０に接続することができる。

【0018】

本発明は、ＤＣ充電用の充電ステーション１０にＡＣ充電用の充電インターフェース１３を統合することを提案する。充電対象の電気自動車は、具体的には特に緊急充電プロセスのために、充電対象の電気自動車の充電ケーブルを介してＡＣ充電用の充電インターフェース１３に接続することができる。そのような緊急充電プロセスにより、電気自動車のトラクションバッテリをある程度充電することができ、予備航続距離を利用可能にする。

【0019】

ＡＣ充電用の充電インターフェース１３は、少なくとも１つの充電ソケット１４を有し、図示される例示的実施形態では充電ソケット１４用のカバー１５をさらに有する。

【0020】

充電ソケット１４は、好ましくは、ＩＥＣ６２１９６規格タイプ２の充電ソケットである。

【0021】

例えば技術的な問題により充電ステーション１０がＤＣ充電に利用可能でない場合、又は充電ステーション１０での互換性の問題により充電対象の電気自動車がＤＣ充電を受けることができない場合、ＡＣ充電用の充電インターフェース１３を利用して、電気自動車に緊急充電プロセスを施すことができる。

【0022】

好ましくは、ＡＣ充電用の充電インターフェース１３は、遠隔制御方式でロック解除可能であり、且つ遠隔制御方式でロック可能である。

【0023】

充電ステーション１０は、好ましくは制御デバイス１６を有し、制御デバイス１６は、充電ステーションオペレータの上位制御デバイス１７と通信する。これに関して、充電ステーション１０の制御デバイス１６及び充電ステーションオペレータの上位制御デバイス１７はどちらも、制御デバイス１６、１７間でのデータ交換又は通信を可能にするために、それぞれデータインターフェース１８及び１９を有する。上記データインターフェース１８、１９は、例えばＬＴＥネットワークなどの電話網を介した無線データ交換のために設計することができる。

【0024】

ＡＣ充電用の充電インターフェース１３は、具体的には特にＤＣ充電の技術的な利用可能性に応じて、制御デバイス１６によって自動的にロック解除及びロックすることができる。

【0025】

充電ステーション１０の制御デバイス１６は、電流供給の問題又は電圧供給の問題によりＤＣ充電が一時的に不可能であることを確認した場合、ＡＣ充電用の充電インターフェース１３を自動的にロック解除することができ、充電ステーション１０を少なくともＡＣ充電に使用可能にする。その後、電圧供給又は電流供給が、少なくとも１５０ｋＷの充電電力でのＤＣ充電に再び利用可能である場合、制御デバイス１６は、ＡＣ充電用の充電インターフェース１３を自動的に再びロックして、ＤＣ充電のために充電ステーション１０を確保することができる。

【0026】

同様に、電気自動車の充電電子機器が、ＤＣ充電に関して充電ステーション１０と互換性がない場合、充電ステーションオペレータの上位制御デバイス１７を介した遠隔制御方式で、充電インターフェース１３が一時的にロック解除され、したがってＡＣ充電のために解放され、電気自動車のための緊急充電プロセスを可能にする。これは、ＡＣ充電による充電プロセスのために過剰に長い時間にわたって充電ステーション１０を使わないように、したがって、高い充電電力でのＤＣ充電のために充電ステーションの利用可能性を高めるように、所定の期間に制限することができる。ＡＣ充電用の充電インターフェース１３のこの遠隔制御によるロック解除は、電気自動車の運転者が、充電ステーション１０で、対応するインターフェースを介して要求して開始することができる。

【0027】

ＡＣ充電用の充電インターフェース１３が充電ソケット１４及びカバー１５を有する図示した例示的実施形態では、ＡＣ充電用の充電インターフェース１３をロック解除する目的で、充電ソケット１４を解放するために充電インターフェース１３のカバー１５をロック解除可能である。その後、ＡＣ充電用の充電インターフェース１３をロックする過程で、充電ソケット１４を塞ぐためにカバー１５をロック可能である。

【0028】

追加として又は代替として、ＡＣ充電用の充電インターフェース１３をロック解除するために充電ソケット１４をＡＣ電源網に接続し、充電インターフェース１３をロックするときに充電ソケット１４をＡＣ電源網から切断することを企図することができる。これは、制御可能なスイッチによって行うことができる。

【0029】

ＡＣ充電用の充電インターフェース１３が充電ソケット１４のみを有し、カバー１５を有さない場合、充電インターフェース１３のロック解除及びロックは、充電ソケット１４のＡＣ電源網への接続及びＡＣ電源網からの切断に限定される。

【0030】

本発明は、少なくとも１５０ｋＷの充電電力でのＤＣ充電用に設計された全く新規の充電ステーション１０を提案する。すなわち、本発明は、そのような充電ステーション１０にＡＣ充電用の充電インターフェース１３を統合することを提案し、上記充電インターフェースは、具体的には特にその充電インターフェースの遠隔制御式の起動又はロック解除によって、必要な場合にのみ利用可能であることが好ましい。ＡＣ充電用の上記充電インターフェース１３は、好ましくは、ＩＥＣ６２１９６規格タイプ２の充電ソケット１４を有する。

【0031】

本発明は、高い充電電力でのＤＣ充電用に設計された充電ステーション１０においてもＡＣ充電による緊急充電プロセスが可能にされることにより、電気自動車の利用可能性を高めることができるようにする。

【0032】

これは、技術的な問題により充電ステーション１０において一時的にＤＣ充電が不可能な場合、及び／又はＤＣ電圧充電に関する充電ステーション１０とＤＣ電圧充電用の電気自動車の充電電子機器との間の相互運用性の問題若しくは互換性の問題がある場合に行われることがある。

【0033】

充電パーク又はガソリンスタンドでの限られたスペース条件でさえ、柔軟に電気自動車を充電することができる。ＡＣ充電のための充電ステーション１０の利用可能性は、高い充電電力でのＤＣ充電のための充電ステーション１０の十分な利用可能性を保証するために、必要に応じて適合させることができる。

【0034】

ＡＣ充電は、特に最大１５ｋＷの充電電力で行われる。したがって、充電ステーション１０では、ＤＣ充電の充電電力は、ＡＣ充電の充電電力よりも少なくとも１０倍大きい又は高い。

【符号の説明】

【0035】

１０ 充電ステーション
１１ 充電ケーブル
１２ 充電プラグ
１３ 充電インターフェース
１４ 充電ソケット
１５ カバー
１６ 制御デバイス
１７ 制御デバイス
１８ データインターフェース
１９ データインターフェース

【図1】

【外国語明細書】