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DE102022003108A1 - Transportable charging station for charging at least one mobile electrical energy store and method for operating a charging station - Google Patents

Transportable charging station for charging at least one mobile electrical energy store and method for operating a charging station Download PDF

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DE102022003108A1
DE102022003108A1 DE102022003108.6A DE102022003108A DE102022003108A1 DE 102022003108 A1 DE102022003108 A1 DE 102022003108A1 DE 102022003108 A DE102022003108 A DE 102022003108A DE 102022003108 A1 DE102022003108 A1 DE 102022003108A1
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DE
Germany
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charging
power
storage arrangement
unit
power storage
Prior art date
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Pending
Application number
DE102022003108.6A
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German (de)
Inventor
Joachim Joisten-Pieritz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutz AG
Original Assignee
Deutz AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Deutz AG filed Critical Deutz AG
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Abstract

Eine transportable Ladestation zum Laden zumindest eines mobilen elektrischen Energiespeichers, umfassend: einen Transportbehälter mit einem Netzanschluss, über den die Ladestation mit einem Stromnetz verbindbar ist, und mit einem ersten Ladeanschluss, über den die Ladestation mit dem zumindest einen mobilen elektrischen Energiespeicher verbindbar ist; eine Stromspeicheranordnung; eine erste Ladeeinheit zum Laden der Stromspeicheranordnung aus dem Stromnetz über den Netzanschluss, die eine erste Nennladeleistung aufweist; und eine zweite Ladeeinheit zum Laden des zumindest einen mobilen elektrischen Energiespeichers aus der Stromspeicheranordnung über den ersten Ladeanschluss, die eine zweite Nennladeleistung aufweist; wobei die Stromspeicheranordnung, die erste Ladeeinheit und die zweite Ladeeinheit innerhalb des Transportbehälters angeordnet sind, und wobei die zweite Nennladeleistung größer ist als die erste Nennladeleistung.A transportable charging station for charging at least one mobile electrical energy storage device, comprising: a transport container with a mains connection, via which the charging station can be connected to a mains power supply, and with a first charging connection, via which the charging station can be connected to the at least one mobile electrical energy storage device; a power storage array; a first charging unit for charging the power storage arrangement from the power grid via the grid connection, which has a first nominal charging power; and a second charging unit for charging the at least one mobile electrical energy store from the power storage arrangement via the first charging connection, which has a second nominal charging power; wherein the power storage arrangement, the first charging unit and the second charging unit are arranged within the transport container, and wherein the second charging power rating is greater than the first charging power rating.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine transportable Ladestation zum Laden zumindest eines mobilen elektrischen Energiespeichers und ein Verfahren zum Betrieb einer Ladestation.The present invention relates to a transportable charging station for charging at least one mobile electrical energy store and a method for operating a charging station.

Die gesetzlichen Vorgaben bezüglich der Emission von klimaschädlichen Abgasen wie CO2 und Methan sind in den letzten Jahren deutlich verschärft worden und werden in den nächsten Jahrzehnten absehbar weiter angehoben werden, um die im Pariser Protokoll festgelegten Klimaziele zu erreichen. Diese gesetzlichen Vorgaben sind langfristig bei einer Vielzahl von Anwendungen nur durch deren Elektrifizierung bei gleichzeitiger Versorgung mit Strom aus erneuerbaren Energien zu erreichen. Dies gilt beispielsweise für Pkw, Lkw und auch Baufahrzeuge. Um das Laden von mobilen elektrischen Energiespeichern mit sehr großer Kapazität in relativ kurzer Zeit zu realisieren, wird aktuell ein Netz von High Power Charging (HPC)-Ladesäulen aufgebaut, das unmittelbar auf die Mittelspannungsebene des allgemeinen Stromnetzes zugreift. Insbesondere Baufahrzeuge weisen sehr große Kapazitäten der verwendeten Energiespeicher auf, da diese die schweren Baufahrzeuge für Arbeitstage von 10 bis 12 Stunden dauerhaft mit Strom versorgen müssen. Im Regelfall ist an den Verwendungsorten der Baumaschinen kein Anschluss an die Mittelspannungsebene des Stromnetzes vorhanden. Insbesondere für Baufahrzeuge ist es daher notwendig, elektrische Leistung zum Laden der Baufahrzeuge bereitzustellen, auch wenn deren Einsatzort in Bereichen ohne Netzanschluss bzw. mit nicht für das Laden der Baufahrzeuge geeignetem Netzanschluss liegt.The legal requirements regarding the emission of climate-damaging exhaust gases such as CO 2 and methane have been tightened significantly in recent years and are likely to be further tightened in the coming decades in order to achieve the climate targets set out in the Paris Protocol. In the long term, these legal requirements can only be achieved for a large number of applications by electrifying them and at the same time supplying them with electricity from renewable energies. This applies, for example, to cars, trucks and construction vehicles. In order to be able to charge mobile electrical energy storage devices with a very large capacity in a relatively short time, a network of High Power Charging (HPC) charging stations is currently being set up, which directly accesses the medium-voltage level of the general power grid. In particular, construction vehicles have very large capacities for the energy storage devices used, since these have to supply the heavy construction vehicles with electricity for working days of 10 to 12 hours on an ongoing basis. As a rule, there is no connection to the medium-voltage level of the power grid at the places where the construction machines are used. For construction vehicles in particular, it is therefore necessary to provide electrical power for charging the construction vehicles, even if they are used in areas without a grid connection or with a grid connection that is not suitable for charging the construction vehicles.

Aus der CN 210142914 U ist eine mobile Ladestation bekannt, die auf einem Auflieger einer Zugmaschine angeordnet ist. Eine Leistungsumwandlungseinrichtung richtet die von einer Stromnetzseite bezogene elektrische Energie gleich und lädt dann die mobile Energiespeichereinrichtung. Die von der mobilen Energiespeichereinrichtung abgegebene elektrische Energie wird in Wechselstrom invertiert und nachfolgend für die Gleichstrom-Ladeeinrichtung bereitgestellt. Die Gleichstrom-Ladeeinrichtung richtet ihrerseits den Wechselstrom wiederum gleich, wandelt die gleichgerichtete elektrische Energie um und lädt ein zu ladendes Elektrofahrzeug auf.From the CN 210142914 U a mobile charging station is known, which is arranged on a trailer of a tractor. A power conversion device rectifies electric power drawn from a power grid side and then charges the mobile power storage device. The electrical energy delivered by the mobile energy storage device is inverted into alternating current and subsequently made available for the direct current charging device. The direct current charging device in turn rectifies the alternating current, converts the rectified electric energy and charges an electric vehicle to be charged.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine transportable Ladestation zum Laden zumindest eines mobilen elektrischen Energiespeichers bereitzustellen, die ein schnelleres Laden in Gegenden ohne für das Schnellladen (HPC-Laden) des mobilen elektrischen Energiespeichers ausreichenden Netzanschluss bzw. ganz ohne Netzanschluss ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betrieb einer transportablen Ladestation zum Laden zumindest eines mobilen elektrischen Energiespeichers bereitzustellen, das das Laden in Gegenden ohne für das Schnellladen (HPC-Laden) des mobilen elektrischen Energiespeichers ausreichenden Netzanschluss bzw. ganz ohne Netzanschluss ermöglicht.The present invention is based on the object of providing a transportable charging station for charging at least one mobile electrical energy storage device, which enables faster charging in areas without a sufficient mains connection for fast charging (HPC charging) of the mobile electrical energy storage device or without a mains connection at all. Another object of the present invention is to provide a method for operating a transportable charging station for charging at least one mobile electrical energy storage device that allows charging in areas without a sufficient grid connection for fast charging (HPC charging) of the mobile electrical energy storage device or without a grid connection at all allows.

Die Aufgabe wird durch eine transportable Ladestation zum Laden zumindest eines mobilen elektrischen Energiespeichers gelöst, umfassend: einen Transportbehälter mit einem Netzanschluss, über den die Ladestation mit einem Stromnetz verbindbar ist, und mit einem ersten Ladeanschluss, über den die Ladestation mit dem zumindest einen mobilen elektrischen Energiespeicher verbindbar ist; eine Stromspeicheranordnung; eine erste Ladeeinheit zum Laden der Stromspeicheranordnung aus dem Stromnetz über den Netzanschluss, die eine erste Nennladeleistung aufweist; und eine zweite Ladeeinheit zum Laden des zumindest einen mobilen elektrischen Energiespeichers aus der Stromspeicheranordnung über den ersten Ladeanschluss, die eine zweite Nennladeleistung aufweist; wobei die Stromspeicheranordnung, die erste Ladeeinheit und die zweite Ladeeinheit innerhalb des Transportbehälters angeordnet sind, und wobei die zweite Nennladeleistung größer ist als die erste Nennladeleistung.The object is achieved by a transportable charging station for charging at least one mobile electrical energy storage device, comprising: a transport container with a mains connection, via which the charging station can be connected to a mains power supply, and with a first charging connection, via which the charging station can be connected to the at least one mobile electrical Energy storage is connected; a power storage array; a first charging unit for charging the power storage arrangement from the power grid via the grid connection, which has a first nominal charging power; and a second charging unit for charging the at least one mobile electrical energy store from the power storage arrangement via the first charging connection, which has a second nominal charging power; wherein the power storage arrangement, the first charging unit and the second charging unit are arranged within the transport container, and wherein the second charging power rating is greater than the first charging power rating.

Die erfindungsgemäße transportable Ladestation weist den Vorteil auf, dass die zweite Ladeeinheit eine gegenüber der Ladeleistung der zweiten Ladeeinheit erhöhte Ladeleistung zum Laden des zumindest einen mobilen elektrischen Energiespeichers zur Verfügung stellt, sodass der Ladevorgang aus der transportablen Ladestation schneller abgeschlossen wird, als ein Ladevorgang direkt aus einem Niedervolt-Netzanschluss.The transportable charging station according to the invention has the advantage that the second charging unit provides a charging power that is higher than the charging power of the second charging unit for charging the at least one mobile electrical energy store, so that the charging process from the transportable charging station is completed more quickly than a charging process directly a low-voltage mains connection.

In einer möglichen Ausführungsform der transportablen Ladestation kann das Verhältnis von zweiter Nennladeleistung zu erster Nennladeleistung zumindest 2,0, insbesondere zumindest 3,0, im Speziellen zumindest 3,5, betragen. Die erste Nennladeleistung kann zum Beispiel 40 kW betragen. Dies entspricht der Leistung eines üblichen Baustromanschlusses auf Baustellen. Die zweite Nennladeleistung kann zum Beispiel mindestens 75 kW, insbesondere mindestens 150 kW, betragen. Die zweite Nennladeleistung kann zum Beispiel bis zu 150 kW, insbesondere bis zu 350 kW, betragen.In one possible embodiment of the transportable charging station, the ratio of the second nominal charging power to the first nominal charging power can be at least 2.0, in particular at least 3.0, in particular at least 3.5. The first nominal charging power can be 40 kW, for example. This corresponds to the performance of a normal site power connection on construction sites. The second rated charging power can be at least 75 kW, for example, in particular at least 150 kW. The second rated charging power can be up to 150 kW, for example, in particular up to 350 kW.

Der Netzanschluss kann insbesondere als 5-poliger CEE-Steckverbinder mit einer Belastungsgrenze von 400 V AC und 63 A ausgeführt sein. Der Netzanschluss kann über einen gegengleichen Steckverbinder mit dem Stromnetz gekoppelt werden. Das ankoppelbare Stromnetz stellt einen Wechselstrom auf der Niederspannungsebene, insbesondere auf einer Spannungsebene von 400 V, bereit.The mains connection can be designed in particular as a 5-pin CEE connector with a load limit of 400 V AC and 63 A. The mains connection can be connected to the mains using a plug connector of the same type. The connectable power grid represents a change Selstrom at the low voltage level, in particular at a voltage level of 400 V ready.

In einer möglichen Ausführungsform der transportablen Ladestation kann die erste Ladeeinheit eine erste Steuereinheit zur Steuerung der Ladeleistung der ersten Ladeeinheit umfassen.In one possible embodiment of the transportable charging station, the first charging unit can include a first control unit for controlling the charging power of the first charging unit.

Ferner kann die erste Ladeeinheit zumindest einen Stromrichter umfassen, der einen Wechselstrom des Stromnetzes in einen Gleichstrom zum Laden der Stromspeicheranordnung wandelt.Furthermore, the first charging unit can include at least one power converter, which converts an alternating current from the power grid into a direct current for charging the power storage arrangement.

Der zumindest eine Stromrichter kann als Gleichrichter ausgestaltet sein, der einen Wechselstrom des Stromnetzes in einen Gleichstrom zum Laden der Stromspeicheranordnung umrichtet. Der zumindest eine Stromrichter kann beispielsweise eine Wechselspannung von 400 V in eine Gleichspannung in einem Bereich von mindestens 250 V bis maximal 410 V umrichten.The at least one power converter can be designed as a rectifier, which converts an alternating current from the power grid into a direct current for charging the power storage arrangement. The at least one power converter can, for example, convert an AC voltage of 400 V into a DC voltage in a range from at least 250 V to a maximum of 410 V.

Alternativ kann der zumindest eine Stromrichter als bidirektionaler Stromrichter ausgestaltet sein, der von einem ersten Betriebszustand, in dem ein Wechselstrom des Stromnetzes in einen Gleichstrom zum Laden der Stromspeicheranordnung umgerichtet wird, in einen zweiten Betriebszustand, in dem ein Entladungsgleichstrom der Stromspeicheranordnung in einen Wechselstrom für einen zweiten Ladeanschluss umgerichtet wird, schaltbar ist. In dem ersten Betriebszustand kann insbesondere eine Wechselspannung von 400 V in eine Gleichspannung in einem Bereich von mindestsens 250 V bis maximal 410 V umgerichtet werden. In dem zweiten Betriebszustand kann insbesondere der Entladungsgleichstrom der Stromspeicheranordnung in einen Wechselstrom von 400 V AC umgerichtet werden.Alternatively, the at least one power converter can be designed as a bidirectional power converter that switches from a first operating state, in which an alternating current of the power grid is converted into a direct current for charging the power storage arrangement, to a second operating state, in which a discharge direct current of the power storage arrangement is converted into an alternating current for a second charging port is converted, is switchable. In the first operating state, in particular an AC voltage of 400 V can be converted into a DC voltage in a range from at least 250 V to a maximum of 410 V. In the second operating state, in particular the discharge direct current of the power storage arrangement can be converted into an alternating current of 400 V AC.

Der zweite Ladeanschluss kann als 5-poliger CEE-Steckerverbinder mit einer Belastungsgrenze von 400 V AC und 32 A ausgeführt sein. Der zweite Ladeanschluss kann über einen gegengleichen Verbinder mit einem Verbraucher gekoppelt werden.The second charging connection can be designed as a 5-pin CEE plug connector with a load limit of 400 V AC and 32 A. The second charging port can be coupled to a load via a matched connector.

In einer möglichen Ausführungsform kann die zweite Ladeeinheit eine zweite Steuereinheit zur Steuerung der Ladeleistung der zweiten Ladeeinheit umfassen. Die zweite Ladeeinheit kann eine Gleichspannungswandlereinheit aufweisen, die die Betriebsspannung der Stromspeicheranordnung auf eine Ladespannung des zumindest einen mobilen elektrischen Energiespeichers wandelt. In einer möglichen Ausgestaltung der Gleichspannungswandlereinheit kann diese zumindest einen Eingangsgleichspannungswandler und zumindest einen Ausgangsgleichspannungswandler umfassen. In one possible embodiment, the second charging unit can include a second control unit for controlling the charging power of the second charging unit. The second charging unit can have a DC-DC converter unit, which converts the operating voltage of the power storage arrangement to a charging voltage of the at least one mobile electrical energy store. In one possible configuration of the DC voltage converter unit, it can comprise at least one input DC voltage converter and at least one output DC voltage converter.

Der zumindest eine Eingangsgleichspannungswandler wandelt die Betriebsspannung der Stromspeicheranordnung auf eine höhere Zwischenspannung und der zumindest eine Ausgangsgleichspannungswandler wandelt die Zwischenspannung auf die Ladespannung des zumindest einen mobilen elektrischen Energiespeichers.The at least one input DC voltage converter converts the operating voltage of the power storage arrangement to a higher intermediate voltage and the at least one output DC voltage converter converts the intermediate voltage to the charging voltage of the at least one mobile electrical energy store.

Der zumindest eine Eingangsgleichspannungswandler kann in einem Eingangsspannungsbereich betrieben werden. Der Eingangsspannungsbereich liegt insbesondere zwischen 325 V DC und 560 V DC. Der zumindest eine Eingangsgleichspannungswandler kann eine Ausgangsspannung zwischen 600 V DC und 700 V DC, insbesondere zwischen 640 V DC und 660 V DC, bereitstellen. Der zumindest eine Eingangsgleichspannungswandler kann beispielweise mit einer Nennausgangsspannung von 650 V DC betrieben werden.The at least one input DC voltage converter can be operated in an input voltage range. The input voltage range is in particular between 325 V DC and 560 V DC. The at least one input DC voltage converter can provide an output voltage between 600 V DC and 700 V DC, in particular between 640 V DC and 660 V DC. The at least one input DC voltage converter can be operated with a nominal output voltage of 650 V DC, for example.

Der zumindest eine Ausgangsgleichspannungswandler kann in einem Eingangsspannungsbereich betrieben werden. Der Eingangsspannungsbereich kann zwischen 600 V DC und 700 V DC liegen, insbesondere zwischen 640 V DC und 660 V DC. Alternativ kann der zumindest eine Ausgangsgleichspannungswandler mit einer festen Eingangsspannung von 650 V DC betrieben werden. Der zumindest eine Ausgangsgleichspannungswandler kann eine maximale Ausgangsspannung von 960 V DC, insbesondere eine maximale Ausgangsspannung von 1000 V DC, bereitstellen. Der zumindest eine Ausgangsgleichspannungswandler kann als Hochsetzsteller ausgestaltet sein.The at least one output DC voltage converter can be operated in an input voltage range. The input voltage range can be between 600 V DC and 700 V DC, in particular between 640 V DC and 660 V DC. Alternatively, the at least one output DC voltage converter can be operated with a fixed input voltage of 650 V DC. The at least one output DC voltage converter can provide a maximum output voltage of 960 V DC, in particular a maximum output voltage of 1000 V DC. The at least one output DC voltage converter can be designed as a step-up converter.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform der transportablen Ladeeinheit kann der erste Ladeanschluss zwei Ladeverbinder umfassen, wobei insbesondere zumindest einer der zwei Ladeverbinder ausgestaltet ist, selektiv einen Wechselstrom oder einen Gleichstrom zu übertragen. Insbesondere kann zumindest einer der zwei Ladeverbinder als CCS-Stecker, als ein Stecker nach dem Industriestandard CHAdeMO oder als ein Stecker nach der Norm GB/T ausgebildet sein.In a further possible embodiment of the transportable charging unit, the first charging connection can comprise two charging connectors, wherein in particular at least one of the two charging connectors is designed to selectively transmit an alternating current or a direct current. In particular, at least one of the two charging connectors can be designed as a CCS plug, as a plug according to the CHAdeMO industry standard or as a plug according to the GB/T standard.

Umfasst der erste Ladeanschluss zwei Ladeverbinder kann die zweite Ladeeinheit zwischen einem ersten Betriebszustand, in dem die zweite Nennladeleistung vollständig auf einen der zwei Ladeverbinder übertagen wird, und einem zweiten Betriebszustand, in dem die zweite Nennladeleistung auf die zwei Ladeverbinder aufgeteilt wird, schaltbar sein. Hierfür kann die zweite Ladeeinheit ein schaltendes elektrisches Bauelement (elektrischer Schalter) umfassen, das von der zweiten Steuereinheit in Abhängigkeit des gewünschten Betriebszustandes geschaltet wird. Es ist dabei denkbar, dass die zweite Nennladeleistung gleichmäßig auf die zwei Ladeverbinder aufgeteilt wird. Alternativ ist es auch denkbar, dass einer der zwei Ladeverbinder mit einem größeren Anteil der zweiten Nennladeleistung versorgt wird als der andere der zwei Ladeverbinder, der dementsprechenden mit einem kleineren Anteil der zweiten Nennladeleistung versorgt wird.If the first charging connection includes two charging connectors, the second charging unit can be switched between a first operating state, in which the second nominal charging power is completely transferred to one of the two charging connectors, and a second operating state, in which the second nominal charging power is divided between the two charging connectors. For this purpose, the second charging unit can include a switching electrical component (electrical switch), which is switched by the second control unit as a function of the desired operating state. It is conceivable that the second nominal charging power is evenly divided between the two charging connectors. Alternatively, it is also conceivable that one of the two charging connectors is supplied with a larger proportion of the second nominal charging power than the other of the two charging connectors, which is correspondingly supplied with a smaller proportion of the second nominal charging power.

In einer möglichen Ausführungsform der transportablen Ladestation kann eine dritte Ladeeinheit vorgesehen sein, die einen Wechselrichter, der einen Gleichstrom der Stromspeicheranordnung in einen Wechselstrom umrichtet, und einen Spannungswandler, der die Betriebsspannung der Stromspeicheranordnung auf eine Netzspannung des Stromnetzes wandelt, umfasst und die Stromspeicheranordnung mit einem dritten Ladeanschluss verbindet.In one possible embodiment of the transportable charging station, a third charging unit can be provided, which includes an inverter, which converts direct current from the power storage arrangement into alternating current, and a voltage converter, which converts the operating voltage of the power storage arrangement to a line voltage of the power grid, and the power storage arrangement with a third charging port connects.

Die dritte Ladeeinheit kann eine maximale Nennladeleistung von 6 kW aufweisen. Der Spannungswandler kann insbesondere die Betriebsspannung der Stromspeicheranordnung auf eine Netzspannung von 230 V AC richten. Der dritte Ladeanschluss kann als 3-poliger CEE-Steckerverbinder mit einer Belastungsgrenze von 230 V AC und 16 A ausgeführt sein. Der dritte Ladeanschluss kann über einen gegengleichen Verbinder mit einem Verbraucher gekoppelt werden.The third charging unit can have a maximum nominal charging power of 6 kW. In particular, the voltage converter can direct the operating voltage of the power storage arrangement to a mains voltage of 230 V AC. The third charging connection can be designed as a 3-pin CEE plug connector with a load limit of 230 V AC and 16 A. The third charging port can be coupled to a load via a matched connector.

In einer möglichen Ausführungsform der transportablen Ladestation kann die Stromspeicheranordnung zumindest zwei parallel geschaltete Stromspeicher umfassen. Es versteht sich, dass die Anzahl der parallel geschalteten Stromspeicher entsprechend der angestrebten Kapazität der transportablen Ladestation frei gewählt werden kann. Die Stromspeicher können beispielsweise Li-lonen-Batteriemodule oder Kondensatorbatterien sein.In one possible embodiment of the transportable charging station, the power storage arrangement can comprise at least two power storage devices connected in parallel. It goes without saying that the number of power storage units connected in parallel can be freely selected according to the desired capacity of the transportable charging station. The power storage can be, for example, Li-ion battery modules or capacitor banks.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform der transportablen Ladestation kann der Transportbehälter die Abmaße eines ISO-Seefracht-Containers aufweisen. Der Transportbehälter kann gegenüber Wasser und/oder Staub abgedichtet sein. Der Transportbehälter kann eine Kühlanordnung zum Kühlen der elektrischen Bauteile umfassen.In a further possible embodiment of the transportable loading station, the transport container can have the dimensions of an ISO sea freight container. The transport container can be sealed against water and/or dust. The transport container can include a cooling arrangement for cooling the electrical components.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Betrieb einer transportablen Ladestation zum Laden zumindest eines mobilen elektrischen Energiespeichers, insbesondere nach einer zuvor genannten Ausführungsform, gelöst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Laden einer Stromspeicheranordnung der transportablen Ladestation aus dem Stromnetz über einen Netzanschluss, Transport der transportablen Ladestation zu einem Verwendungsort, und Laden des zumindest einen mobilen elektrischen Energiespeichers aus der Stromspeicheranordnung über einen ersten Ladeanschluss.The object on which the invention is based is also achieved by a method for operating a transportable charging station for charging at least one mobile electrical energy storage device, in particular according to an aforementioned embodiment, the method comprising the following steps: charging a power storage arrangement of the transportable charging station from the Power grid via a grid connection, transport of the portable charging station to a place of use, and loading of the at least one mobile electrical energy store from the power storage arrangement via a first charging connection.

In einer möglichen Ausgestaltung des Verfahrens kann der Transport der transportablen Ladestation nach dem Laden der Stromspeicheranordnung erfolgen, wobei das Laden des zumindest einen mobilen elektrischen Energiespeichers in einem entkoppelten Zustand der transportablen Ladestation von dem Stromnetz erfolgt.In one possible embodiment of the method, the transportable charging station can be transported after the charging of the electricity storage arrangement, the charging of the at least one mobile electrical energy storage device taking place in a decoupled state of the transportable charging station from the electricity grid.

Nachfolgend wird anhand der Figurenzeichnungen ein Ausführungsbeispiel erläutert. Hierin zeigt

  • 1 eine erfindungsgemäße transportable Ladestation in einer schematischen Darstellung mit Blockschaltelementen; und
  • 2 den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb einer transportablen Ladestation zum Laden zumindest eines mobilen elektrischen Energiespeichers in der Darstellung eines Flussdiagramms.
An exemplary embodiment is explained below with reference to the figure drawings. Herein shows
  • 1 a portable charging station according to the invention in a schematic representation with block circuit elements; and
  • 2 the sequence of the method according to the invention for operating a transportable charging station for charging at least one mobile electrical energy store in the representation of a flowchart.

In 1 wird eine erfindungsgemäße transportable Ladestation 1 dargestellt, die ein Transportbehälter 2 umfasst. Der Transportbehälter 2 weist die Abmaße eines 10ft-ISO-Seefrachtcontainers auf. In den Wandungen des Transportbehälters 2 sind ein Netzanschluss 3, ein erster Ladeanschluss 5, ein zweiter Ladeanschluss 22 und ein dritter Ladeanschluss 23 eingelassen, die von außen eine elektrische Verbindung mit im Inneren des Transportbehälters 2 angeordneten elektrischen Komponenten ermöglichen.In 1 a transportable charging station 1 according to the invention is shown, which comprises a transport container 2 . The transport container 2 has the dimensions of a 10ft ISO sea freight container. A mains connection 3 , a first charging connection 5 , a second charging connection 22 and a third charging connection 23 are let into the walls of the transport container 2 and enable an electrical connection to electrical components arranged inside the transport container 2 from the outside.

Über den Netzanschluss 3 kann die transportable Ladestation 1 mit dem Stromnetz 4 auf der Niederspannungsebene verbunden werden, wobei das Stromnetz 4 einen Wechselstrom mit einer Spannung von 400 V bereitstellt. Der Netzanschluss 3 ist vorliegend als 5-poliger CEE-Steckverbinder mit einer Belastungsgrenze von 400 V AC und 63 A ausgeführt. Der Netzanschluss 3 kann über einen gegengleichen Steckverbinder mit dem Stromnetz 4 lösbar gekoppelt werden.The portable charging station 1 can be connected to the power grid 4 at the low-voltage level via the power connection 3 , with the power grid 4 providing an alternating current with a voltage of 400 V. The mains connection 3 is designed here as a 5-pin CEE plug connector with a load limit of 400 V AC and 63 A. The mains connection 3 can be detachably coupled to the mains 4 via a plug connector of the same type.

Der erste Ladeanschluss 5 weist einen ersten Ladeverbinder 17 und einen zweiten Ladeverbinder 17' auf, über die die transportable Ladestation 1 jeweils mit einem nicht dargestellten mobilen elektrischen Energiespeicher elektrisch verbindbar ist. Die mobilen elektrischen Energiespeicher können insbesondere in Baumaschinen oder anderen Kraftfahrzeugen verbaut sein. Im vorliegenden Fall sind beide Ladeverbinder 17, 17' als CCS-Stecker für Schnelladesäulen ausgestaltet, der auch als Combo 2-Stecker bekannt ist. Es ist allerdings auch denkbar, dass die beiden Stecker entsprechend einer anderen Norm für Stecker von Schnellladesäulen ausgestaltet sind, beispielsweise entsprechend dem Industriestandard CHAdeMO oder der Norm GB/T. Es ist auch denkbar, dass die Ladestation 1 nur einen Ladeverbinder 17 aufweist.The first charging connection 5 has a first charging connector 17 and a second charging connector 17′, via which the transportable charging station 1 can be electrically connected to a mobile electrical energy store, not shown. The mobile electrical energy stores can be installed in particular in construction machines or other motor vehicles. In the present case, both charging connectors 17, 17' are designed as CCS plugs for fast charging stations, which are also known as Combo 2 plugs. However, it is also conceivable for the two plugs to be designed according to a different standard for plugs from fast charging stations, for example according to the CHAdeMO industry standard or the GB/T standard. It is also conceivable that the charging station 1 has only one charging connector 17 .

Der zweite Ladeanschluss 22 ist mit einem nicht dargestellten ersten Verbraucher über einen gegengleichen Steckverbinder elektrisch verbindbar. Der zweite Ladeanschluss ist als 5-poliger CEE-Steckerverbinder mit einer Belastungsgrenze von 400 V AC und 32 A ausgestaltet.The second charging connection 22 can be electrically connected to a first load (not shown) via a plug connector of the same type. The second charging connection is designed as a 5-pin CEE plug connector with a load limit of 400 V AC and 32 A.

Der dritte Ladeanschluss 23 ist als 3-poliger CEE-Steckerverbinder mit einer Belastungsgrenze von 230 V AC und 16 A ausgeführt und ist über einen gegengleichen Steckverbinder mit einem nicht dargestellten zweiten Verbraucher koppelbar.The third charging connection 23 is designed as a 3-pin CEE plug connector with a load limit of 230 V AC and 16 A and can be coupled to a second load, not shown, via a plug connector of the same type.

Im Inneren des Transportbehälters 2 sind eine erste Ladeeinheit 8, eine zweite Ladeeinheit 11, eine dritte Ladeeinheit 18 sowie eine Stromspeicheranordnung 6 aufgenommen.A first charging unit 8 , a second charging unit 11 , a third charging unit 18 and a power storage arrangement 6 are accommodated inside the transport container 2 .

Die erste Ladeeinheit 8 ist einerseits über den Netzanschluss 3 mit dem Stromnetz 4 und andererseits mit der Stromspeicheranordnung 6 elektrisch verbunden. Die erste Ladeeinheit 8 weist eine erste Steuereinheit 9 auf, mittels derer die der Stromspeicheranordnung 6 zugeführte Ladeleistung steuerbar ist. Hierzu kann die erste Steuereinheit 9 beispielsweise detektieren, ob die transportable Ladestation 1 über den Netzanschluss 3 mit dem Stromnetz 4 verbunden ist oder wie hoch die vom Stromnetz 4 bereitgestellte elektrische Leistung ist. Darüber hinaus kann die erste Steuereinheit 9 mit einer dritten Steuereinheit 25 der Stromspeicheranordnung 6 kommunizieren und so beispielsweise Daten bezüglich des Ladezustandes und/oder des Spannungszustandes der Stromspeicheranordnung 6 aufnehmen.The first charging unit 8 is electrically connected on the one hand via the mains connection 3 to the power grid 4 and on the other hand to the power storage arrangement 6 . The first charging unit 8 has a first control unit 9, by means of which the charging power supplied to the electricity storage arrangement 6 can be controlled. For this purpose, the first control unit 9 can detect, for example, whether the transportable charging station 1 is connected to the mains 4 via the mains connection 3 or how high the electrical power provided by the mains 4 is. In addition, the first control unit 9 can communicate with a third control unit 25 of the power storage arrangement 6 and thus, for example, record data relating to the state of charge and/or the voltage state of the power storage arrangement 6 .

Die erste Ladeeinheit 8 weist zudem einen ersten bidirektionalen Stromrichter 10 und einen zweiten bidirektionalen Stromrichter 10' auf, die zueinander parallelgeschaltet sind. Die beiden Stromrichter 10, 10' weisen jeweils eine Nennladeleistung von 20 kW auf, sodass die Nennladeleistung der ersten Ladeeinheit 8 in Summe 40 kW beträgt.The first charging unit 8 also has a first bidirectional power converter 10 and a second bidirectional power converter 10', which are connected in parallel to one another. The two power converters 10, 10' each have a rated charging power of 20 kW, so that the total rated charging power of the first charging unit 8 is 40 kW.

Die beiden bidirektionalen Stromrichter 10, 10' sind von einem ersten Betriebszustand, in dem der Wechselstrom des Stromnetzes 4 in einen Gleichstrom zum Laden der Stromspeicheranordnung 6 umgerichtet wird, in einen zweiten Betriebszustand, in dem ein Entladungsgleichstrom der Stromspeicheranordnung 6 in einen Wechselstrom für den zweiten Ladeanschluss 22 umgerichtet wird, schaltbar. In dem ersten Betriebszustand wird somit eine Wechselspannung von 400 V in eine Gleichspannung von maximal 410 V umgerichtet. In dem zweiten Betriebszustand wird der Entladungsgleichstrom der Stromspeicheranordnung 6 in einen Wechselstrom von 400 V AC umgerichtet.The two bidirectional power converters 10, 10' are switched from a first operating state, in which the alternating current of the power grid 4 is converted into a direct current for charging the power storage arrangement 6, to a second operating state, in which a discharge direct current of the power storage arrangement 6 is converted into an alternating current for the second Charging port 22 is converted, switchable. In the first operating state, an AC voltage of 400 V is thus converted into a DC voltage of a maximum of 410 V. In the second operating state, the discharge direct current of the power storage arrangement 6 is converted into an alternating current of 400 V AC.

Die Wahl des jeweiligen Betriebszustandes erfolgt vorliegend durch die erste Steuereinheit 9. Im Falle des zweiten Betriebszustandes schließt die erste Steuereinheit 9 einen elektrischen Schalter 24, um die erste Ladeeinheit 8 elektrisch mit dem zweiten Ladeanschluss 22 zu verbinden.In the present case, the respective operating state is selected by the first control unit 9 . In the case of the second operating state, the first control unit 9 closes an electrical switch 24 in order to electrically connect the first charging unit 8 to the second charging connection 22 .

Die Stromspeicheranordnung 6 umfasst im vorliegenden Fall vier identisch ausgestaltete Stromspeicher 7, 7', 7'', 7''', die parallel zueinander geschaltet sind. Die Stromspeicher 7, 7', 7'', 7''' sind Lithiumionen-Batteriemodule. Die Stromspeicheranordnung 6 ist dabei derart modular ausgestaltet, dass eine beliebige Anzahl weiterer Stromspeicher in paralleler Schaltung angeordnet werden können.In the present case, the power storage arrangement 6 comprises four identically designed power storage devices 7, 7′, 7″, 7″″, which are connected in parallel to one another. The power stores 7, 7', 7'', 7''' are lithium-ion battery modules. In this case, the power storage arrangement 6 is of modular design in such a way that any number of further power storage devices can be arranged in a parallel circuit.

Die zweite Ladeeinheit 11 ist einerseits über eine Gleichstromschiene 26 mit der Stromspeicheranordnung 6 und andererseits mit den beiden Ladeverbinder 17, 17' elektrisch verbunden. Die zweite Ladeeinheit 11 umfasst eine zweite Steuereinheit 12 zur Steuerung der Ladeleistung der zweiten Ladeeinheit 11, die insbesondere mit der dritten Steuereinheit 25 der Stromspeicheranordnung 6 und einer Steuereinheit des mobilen elektrischen Speichers kommunizieren kann.The second charging unit 11 is electrically connected to the power storage arrangement 6 via a DC bus 26 on the one hand and to the two charging connectors 17, 17' on the other hand. The second charging unit 11 includes a second control unit 12 for controlling the charging power of the second charging unit 11, which can communicate in particular with the third control unit 25 of the power storage arrangement 6 and a control unit of the mobile electrical storage device.

Die zweite Ladeeinheit 11 weist eine Gleichspannungswandlereinheit 13 mit einem ersten Eingangsgleichspannungswandler 14, einem zweiten Eingangsgleichspannungswandler 14', einem ersten Ausgangsgleichspannungswandler 15 und einem zweiten Ausgangsgleichspannungswandler 15' auf.The second charging unit 11 has a DC voltage converter unit 13 with a first input DC voltage converter 14, a second input DC voltage converter 14', a first output DC voltage converter 15 and a second output DC voltage converter 15'.

Der erste Eingangsgleichspannungswandler 14 und der Eingangsgleichspannungswandler 14' sind identisch ausgeführt und wandeln jeweils die Betriebsspannung der Stromspeicheranordnung 6 auf eine höhere Zwischenspannung. Der erste Eingangsgleichspannungswandler 14 und der zweite Eingangsgleichspannungswandler 14' können jeweils mit einer Eingangsspannung von 325 V DC bis 560 V DC betrieben werden und stellen eine Zwischenspannung von 650 V DC bereit.The first input DC voltage converter 14 and the input DC voltage converter 14' are of identical design and each convert the operating voltage of the power storage arrangement 6 to a higher intermediate voltage. The first input DC voltage converter 14 and the second input DC voltage converter 14' can each be operated with an input voltage of 325 V DC to 560 V DC and provide an intermediate voltage of 650 V DC.

Der erste Ausgangsgleichspannungswandler 15 und der zweite Ausgangsgleichspannungswandler 15' sind identisch als Hochsetzsteller, auch Booster-Converter genannt, ausgeführt und wandeln die von dem jeweiligen Eingangsgleichspannungswandler 14, 14' bereitgestellte Zwischenspannung auf eine Ladespannung des zumindest einen mobilen elektrischen Energiespeichers. Der erste Ausgangsgleichspannungswandler 15 und der zweite Ausgangsgleichspannungswandler 15' können eine maximale Ladespannung von 960 V DC, insbesondere von 1000 V DC, bereitstellen, die von der zweiten Steuereinheit 12 entsprechend der Anforderungen des mobilen elektrischen Energiespeichers geregelt werden kann.The first output DC voltage converter 15 and the second output DC voltage converter 15' are designed identically as step-up converters, also known as booster converters, and convert the intermediate voltage provided by the respective input DC voltage converter 14, 14' to a charging voltage of the at least one mobile electrical energy store. The first output DC voltage converter 15 and the second output DC voltage converter 15' can provide a maximum charging voltage of 960 V DC, in particular 1000 V DC, which can be regulated by the second control unit 12 according to the requirements of the mobile electrical energy store.

Der erste Eingangsgleichspannungswandler 14 und der erste Ausgangsgleichspannungswandler 15 sind in Reihe geschaltet und bilden einen ersten Teil der Gleichspannungswandlereinheit 13, der eine Nennladeleistung von 75 kW aufweist. Der erste Teil der Gleichspannungswandlereinheit 13 ist fest mit dem ersten Ladeverbinder 17 verbunden.The first input DC converter 14 and the first output DC converter 15 are connected in series and form a first part of the DC converter unit 13, which has a nominal charging power of 75 kW. The first part of the DC-DC converter unit 13 is firmly connected to the first charging connector 17 .

Der Eingangsgleichspannungswandler 14' und der zweite Ausgangsgleichspannungswandler 15' sind in Reihe geschaltet und bilden einen zweiten Teil der Gleichspannungswandlereinheit 13 der ebenfalls eine Nennladeleistung von 75 kW aufweist. Der zweite Teil der Gleichspannungswandlereinheit 13 ist über einen elektrischen Schalter 16 wahlweise mit dem ersten Ladeverbinder 17 oder dem zweiten Ladeverbinder 17' verbunden.The input DC voltage converter 14' and the second output DC voltage converter 15' are connected in series and form a second part of the DC voltage converter unit 13, which also has a nominal charging power of 75 kW. The second part of the DC voltage converter unit 13 is optionally connected via an electrical switch 16 to the first charging connector 17 or the second charging connector 17'.

In einem ersten Betriebszustand, in dem der zweite Teil der Gleichspannungswandlereinheit 13 über den Schalter 16 mit dem ersten Ladeverbinder 17 verbunden ist, kann die zweite Ladeeinheit 11 in Summe eine Nennladeleistung von 150 kW an den ersten Ladeverbinder 17 übertragen. In einem zweiten Betriebszustand, in dem der zweite Teil der Gleichspannungswandlereinheit 13 über den Schalter 16 mit dem zweiten Ladeverbinder 17' verbunden ist, kann die zweite Ladeeinheit 11 in Summe eine Nennladeleistung von 150 kW gleichmäßig verteilt an den ersten Ladeverbinder 17 und den zweiten Ladeverbinder 17' übertragen.In a first operating state, in which the second part of the DC-DC converter unit 13 is connected to the first charging connector 17 via the switch 16 , the second charging unit 11 can transmit a total nominal charging power of 150 kW to the first charging connector 17 . In a second operating state, in which the second part of the DC-DC converter unit 13 is connected to the second charging connector 17' via the switch 16, the second charging unit 11 can have a nominal charging power of 150 kW in total, evenly distributed to the first charging connector 17 and the second charging connector 17 ' transfer.

Das Verhältnis der Nennladeleistung der zweiten Ladeeinheit 11 zu der Nennladeleistung der ersten Ladeeinheit 8 beträgt im vorliegenden Fall somit 3,75.The ratio of the nominal charging power of the second charging unit 11 to the nominal charging power of the first charging unit 8 is 3.75 in the present case.

Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Nennladeleistung der zweiten Ladeeinheit 11 ungleichmäßig auf den ersten und den zweiten Teil der Gleichspannungswandlereinheit 13 aufgeteilt wird. In diesem Fall versteht es sich, dass die Bauteile der Gleichspannungswandlereinheit 13 entsprechend unterschiedlich dimensioniert werden können. Darüber hinaus ist auch denkbar, dass die Gleichspannungswandlereinheit 13 in mehr als zwei parallel angeordneter Teile aufgeteilt wird.In principle, it is also conceivable that the rated charging power of the second charging unit 11 is divided unevenly between the first and the second part of the DC-DC converter unit 13 . In this case, it goes without saying that the components of the DC voltage converter unit 13 can be dimensioned differently accordingly. In addition, it is also conceivable that the DC-DC converter unit 13 is divided into more than two parts arranged in parallel.

Die dritte Ladeeinheit 18 ist einerseits mit der Stromspeicheranordnung 6 und andererseits mit dem dritten Ladeanschluss 23 elektrisch verbunden. Die dritte Ladeeinheit 18 umfasst eine vierte Steuereinheit 21 zur Steuerung der Ladeleistung der dritten Ladeeinheit 18, die insbesondere mit der dritten Steuereinheit 25 der Stromspeicheranordnung 6 kommunizieren kann.The third charging unit 18 is electrically connected to the power storage arrangement 6 on the one hand and to the third charging connection 23 on the other hand. The third charging unit 18 includes a fourth control unit 21 for controlling the charging power of the third charging unit 18, which can communicate in particular with the third control unit 25 of the power storage arrangement 6.

Die dritte Ladeeinheit 18 umfasst einen Wechselrichter 19, der den Entladegleichstrom der Stromspeicheranordnung 6 in einen Wechselstrom umrichtet, und einen Spannungswandler 20, der die Betriebsspannung der Stromspeicheranordnung auf eine Spannung von 230 V AC richtet. Die dritte Ladeeinheit 18 weist eine maximale Nennleistung von 6 kW auf.The third charging unit 18 includes an inverter 19, which converts the discharge direct current of the power storage arrangement 6 into an alternating current, and a voltage converter 20, which directs the operating voltage of the power storage arrangement to a voltage of 230 V AC. The third charging unit 18 has a maximum rated power of 6 kW.

Die 2 zeigt den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb einer transportablen Ladestation zum Laden zumindest eines mobilen elektrischen Energiespeichers in einem Flussdiagramm.The 2 shows the sequence of the method according to the invention for operating a transportable charging station for charging at least one mobile electrical energy store in a flowchart.

In einem ersten Verfahrensschritt V10 wird die Stromspeicheranordnung 6 der transportablen Ladestation 1 aus dem Stromnetz 4 über den Netzanschluss 3 geladen.In a first method step V10, the power storage arrangement 6 of the transportable charging station 1 is charged from the power grid 4 via the grid connection 3.

Nach dem Erreichen eines gewünschten Ladezustandes der Stromspeicheranordnung 6 wird in einem zweiten Verfahrensschritt V20 die transportable Ladestation 1 von dem Stromnetz 4 entkoppelt.After the power storage arrangement 6 has reached a desired state of charge, the transportable charging station 1 is decoupled from the power grid 4 in a second method step V20.

Nachfolgend wird in einem dritten Verfahrensschritt V30 die transportable Ladestation 1 zu einem Verwendungsort transportiert und dort in Betriebsbereitschaft gebracht.Subsequently, in a third method step V30, the transportable charging station 1 is transported to a place of use and made ready for operation there.

In einem vierten Verfahrensschritt V40 wird der zumindest eine mobile elektrische Energiespeicher aus der Stromspeicheranordnung 6 über einen der beiden Ladeverbinder 17, 17' des ersten Ladeanschlusses 5 geladen, wobei die transportable Ladestation 1 von dem Stromnetz 4 entkoppelt ist.In a fourth method step V40, the at least one mobile electrical energy store from the power storage arrangement 6 is charged via one of the two charging connectors 17, 17' of the first charging connection 5, with the transportable charging station 1 being decoupled from the power grid 4.

In einem alternativen vierten Verfahrensschritt V40' wird der zumindest eine mobile elektrische Energiespeicher aus der Stromspeicheranordnung 6 über einen der beiden Ladeverbinder 17, 17' des ersten Ladeanschlusses 5 geladen, wobei die transportable Ladestation 1 mit dem Stromnetz 4 gekoppelt ist.In an alternative, fourth method step V40', the at least one mobile electrical energy store from the power storage arrangement 6 is charged via one of the two charging connectors 17, 17' of the first charging connection 5, with the transportable charging station 1 being coupled to the power grid 4.

BezugszeichenlisteReference List

11
Ladestationcharging station
22
Transportbehältertransport container
33
Netzanschlusspower connection
44
Stromnetzpower grid
55
erster Ladeanschlussfirst charging port
66
Stromspeicheranordnungpower storage arrangement
7, 7', 7'', 7'''7, 7', 7'', 7'''
Stromspeicherpower storage
88th
erste Ladeeinheitfirst loading unit
99
erste Steuereinheitfirst control unit
10, 10'10, 10'
Stromrichterpower converter
1111
zweite Ladeeinheitsecond loading unit
1212
zweite Steuereinheitsecond control unit
1313
GleichspannungswandlereinheitDC-DC converter unit
14, 14'14, 14'
Eingangsgleichspannungswandlerinput DC converter
15, 15'15, 15'
AusgangsgleichspannungswandlerOutput DC converter
1616
SchalterSwitch
17, 17'17, 17'
Ladeverbindercharging connector
1818
dritte Ladeeinheitthird loading unit
1919
Wechselrichterinverter
2020
Spannungswandlervoltage converter
2121
vierte Steuereinheitfourth control unit
2222
zweiter Ladeanschlusssecond charging port
2323
dritter Ladeanschlussthird charging port
2424
SchalterSwitch
2525
dritte Steuereinheitthird control unit
2626
Gleichstromschienedc rail

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • CN 210142914 U [0003]CN 210142914 U [0003]

Claims (15)

Transportable Ladestation zum Laden zumindest eines mobilen elektrischen Energiespeichers, umfassend: einen Transportbehälter (2) mit einem Netzanschluss (3), über den die Ladestation (1) mit einem Stromnetz (4) verbindbar ist, und mit einem ersten Ladeanschluss (5), über den die Ladestation (1) mit dem zumindest einen mobilen elektrischen Energiespeicher verbindbar ist; eine Stromspeicheranordnung (6); eine erste Ladeeinheit (8) zum Laden der Stromspeicheranordnung (6) aus dem Stromnetz (4) über den Netzanschluss (3), die eine erste Nennladeleistung aufweist; und eine zweite Ladeeinheit (11) zum Laden des zumindest einen mobilen elektrischen Energiespeichers aus der Stromspeicheranordnung (6) über den ersten Ladeanschluss (5), die eine zweite Nennladeleistung aufweist; wobei die Stromspeicheranordnung (6), die erste Ladeeinheit (8) und die zweite Ladeeinheit (11) innerhalb des Transportbehälters (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Nennladeleistung größer ist als die erste Nennladeleistung.Transportable charging station for charging at least one mobile electrical energy store, comprising: a transport container (2) with a mains connection (3) via which the charging station (1) can be connected to a mains supply (4), and with a first charging connection (5) via the charging station (1) can be connected to the at least one mobile electrical energy store; a power storage device (6); a first charging unit (8) for charging the power storage arrangement (6) from the power grid (4) via the grid connection (3), which has a first nominal charging power; and a second charging unit (11) for charging the at least one mobile electrical energy store from the power storage arrangement (6) via the first charging connection (5), which has a second nominal charging power; wherein the power storage arrangement (6), the first charging unit (8) and the second charging unit (11) are arranged inside the transport container (2), characterized in that the second nominal charging power is greater than the first nominal charging power. Transportable Ladestation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von zweiter Nennladeleistung zu erster Nennladeleistung zumindest 2,0, insbesondere zumindest 3,0, im Speziellen zumindest 3,5, beträgt.Portable charging station claim 1 , characterized in that the ratio of the second nominal charging power to the first nominal charging power is at least 2.0, in particular at least 3.0, in particular at least 3.5. Transportable Ladestation nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ladeeinheit (8) eine erste Steuereinheit (9) zur Steuerung der Ladeleistung der ersten Ladeeinheit (8) umfasst.Portable charging station according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the first charging unit (8) comprises a first control unit (9) for controlling the charging power of the first charging unit (8). Transportable Ladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ladeeinheit (8) zumindest einen Stromrichter (10) umfasst, der einen Wechselstrom des Stromnetzes (4) in einen Gleichstrom zum Laden der Stromspeicheranordnung (6) wandelt.Portable charging station according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the first charging unit (8) comprises at least one power converter (10) which converts an alternating current of the power grid (4) into a direct current for charging the power storage arrangement (6). Transportable Ladestation nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Stromrichter (10) als bidirektionaler Stromrichter ausgestaltet ist, der von einem ersten Betriebszustand, in dem ein Wechselstrom des Stromnetzes (4) in einen Gleichstrom zum Laden der Stromspeicheranordnung (6) umgerichtet wird, in einen zweiten Betriebszustand, in dem ein Entladungsgleichstrom der Stromspeicheranordnung (6) in einen Wechselstrom für einen zweiten Ladeanschluss (22) umgerichtet wird, schaltbar ist.Portable charging station claim 4 , characterized in that the at least one power converter (10) is designed as a bidirectional power converter, which is converted from a first operating state, in which an alternating current of the power grid (4) into a direct current for charging the power storage arrangement (6), into a second operating state In which a discharge direct current of the power storage arrangement (6) is converted into an alternating current for a second charging connection (22), can be switched. Transportable Ladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ladeeinheit (11) eine zweite Steuereinheit (12) zur Steuerung der Ladeleistung der zweiten Ladeeinheit (11) umfasst.Portable charging station according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the second charging unit (11) comprises a second control unit (12) for controlling the charging power of the second charging unit (11). Transportable Ladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ladeeinheit (11) eine Gleichspannungswandlereinheit (13) aufweist, die eine Betriebsspannung der Stromspeicheranordnung (6) auf eine Ladespannung des zumindest einen mobilen elektrischen Energiespeichers wandelt.Portable charging station according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the second charging unit (11) has a DC converter unit (13) which converts an operating voltage of the power storage arrangement (6) to a charging voltage of the at least one mobile electrical energy store. Transportable Ladestation nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichspannungswandlereinheit (13) zumindest einen Eingangsgleichspannungswandler (14) und zumindest einen Ausgangsgleichspannungswandler (15) umfasst, wobei der zumindest eine Eingangsgleichspannungswandler (14) die Betriebsspannung der Stromspeicheranordnung (6) auf eine höhere Zwischenspannung wandelt und der zumindest eine Ausgangsgleichspannungswandler (15) die Zwischenspannung auf die Ladespannung des zumindest einen mobilen elektrischen Energiespeichers wandelt.Portable charging station claim 7 , characterized in that the DC voltage converter unit (13) comprises at least one input DC voltage converter (14) and at least one output DC voltage converter (15), the at least one input DC voltage converter (14) converting the operating voltage of the power storage arrangement (6) to a higher intermediate voltage and the at least one output DC voltage converter (15) converts the intermediate voltage to the charging voltage of the at least one mobile electrical energy store. Transportable Ladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ladeanschluss (5) zwei Ladeverbinder (17) umfasst, wobei insbesondere zumindest einer der Ladeverbinder ausgestaltet ist, selektiv einen Wechselstrom oder einen Gleichstrom zu übertragen.Portable charging station according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the first charging connection (5) comprises two charging connectors (17), in particular at least one of the charging connectors is designed to selectively transmit an alternating current or a direct current. Transportable Ladestation nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ladeeinheit (11) zwischen einem ersten Betriebszustand, in dem die zweite Nennladeleistung vollständig auf einen der zwei Ladeverbinder (17) übertagen wird, und einem zweiten Betriebszustand, in dem die zweite Nennladeleistung auf die zwei Ladeverbinder (17) aufgeteilt wird, schaltbar ist.Portable charging station claim 9 , characterized in that the second charging unit (11) between a first operating state in which the second nominal charging power is fully transferred to one of the two charging connectors (17) and a second operating state in which the second nominal charging power to the two charging connectors (17) is divided, is switchable. Transportable Ladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch, eine dritte Ladeeinheit (18), die einen Wechselrichter (19), der einen Gleichstrom der Stromspeicheranordnung (6) in einen Wechselstrom umrichtet, und einen Spannungswandler (20), der eine Betriebsspannung der Stromspeicheranordnung (6) auf eine Netzspannung des Stromnetzes (4) wandelt, umfasst und die Stromspeicheranordnung (6) mit einem dritten Ladeanschluss (23) verbindet.Portable charging station according to one of Claims 1 until 10 , characterized by a third charging unit (18), which has an inverter (19), which converts a direct current of the electricity storage arrangement (6) into an alternating current, and a voltage converter (20), which converts an operating voltage of the electricity storage arrangement (6) to a mains voltage of the Power grid (4) converts, includes and connects the power storage arrangement (6) with a third charging port (23). Transportable Ladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromspeicheranordnung (6) zumindest zwei parallel geschaltete Stromspeicher (7) umfasst, wobei die Stromspeicher insbesondere Li-lonen-Batteriemodule sind.Portable charging station according to one of Claims 1 until 11 , characterized in that the power storage arrangement (6) comprises at least two parallel-connected power storage (7), wherein the power storage devices are in particular Li-ion battery modules. Transportable Ladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportbehälter (2) die Abmaße eines ISO-Seefracht-Containers aufweist.Portable charging station according to one of Claims 1 until 12 , characterized in that the transport container (2) has the dimensions of an ISO sea freight container. Verfahren zum Betrieb einer transportablen Ladestation zum Laden zumindest eines mobilen elektrischen Energiespeichers, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend die Schritte: Laden einer Stromspeicheranordnung (6) der transportablen Ladestation (1) aus dem Stromnetz (4) über einen Netzanschluss (3), Transport der transportablen Ladestation (1) zu einem Verwendungsort, und Laden des zumindest einen mobilen elektrischen Energiespeichers aus der Stromspeicheranordnung (6) über einen ersten Ladeanschluss(5).Method for operating a transportable charging station for charging at least one mobile electrical energy store, in particular according to one of Claims 1 until 12 , comprising the steps of: charging a power storage arrangement (6) of the portable charging station (1) from the power grid (4) via a grid connection (3), transporting the portable charging station (1) to a place of use, and charging the at least one mobile electrical energy storage device the power storage arrangement (6) via a first charging connection (5). Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport der transportablen Ladestation (1) zu einem Verwendungsort nach dem Laden der Stromspeicheranordnung (6) erfolgt, und dass das Laden des zumindest einen mobilen elektrischen Energiespeichers in einem entkoppelten Zustand der transportablen Ladestation (1) von dem Stromnetz (4) erfolgt.procedure after Claim 14 , characterized in that the transportable charging station (1) is transported to a place of use after the charging of the electricity storage arrangement (6), and in that the charging of the at least one mobile electrical energy store takes place in a decoupled state of the transportable charging station (1) from the electricity grid ( 4) done.
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