(57)【要約】【課題】  電気車両を充電する方法および装置を提供する。【解決手段】  電気車両を充電する方法および装置（１００）であって、冷却ユニット（１０２）は、冷却媒体を利用可能にし、冷却ユニット（１０２）は、冷却媒体を用いて、電気車両を充電するように設計される少なくとも２つの充電装置（１０４Ａ、１０４Ｂ）および少なくとも２つの電力エレクトロニクス装置（１０６Ａ、１０６Ｂ）を冷却するように設計される、方法および装置（１００）。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気車両を充電する装置（１００）において、冷却ユニット（１０２）は、冷却媒体を利用可能にし、前記冷却ユニット（１０２）は、前記冷却媒体を用いて、電気車両を充電するように設計される少なくとも２つの充電装置（１０４Ａ、１０４Ｂ）および少なくとも２つの電力エレクトロニクス装置（１０６Ａ、１０６Ｂ）を冷却するように設計されることを特徴とする装置（１００）。
【請求項２】
第１の冷却媒体管（１０８Ａ）は、流入側において、前記冷却ユニット（１０２）と、前記少なくとも２つの充電装置の第１の充電装置（１０４Ａ）の第１の熱交換器（１１０Ａ）とを接続し、第２の冷却媒体管（１０８Ｂ）は、前記冷却ユニット（１０２）と、前記少なくとも２つの充電装置の第２の充電装置（１０４Ｂ）の第２の熱交換器（１１０Ｂ）とを接続することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも２つの充電装置の前記第１の充電装置（１０４Ａ）のための前記少なくとも２つの電力エレクトロニクス装置の第１の電力エレクトロニクス装置（１０６Ａ）、および前記少なくとも２つの充電装置の前記第２の充電装置のための前記少なくとも２つの電力エレクトロニクス装置の第２の電力エレクトロニクス装置（１０６Ｂ）は、第１のハウジング（２０２Ａ）内に配置されることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
第３の冷却媒体管（１１２Ａ）は、前記第１の熱交換器（１１０Ａ）の第１の戻り管を前記第１の電力エレクトロニクス装置（１０６Ａ）の第３の熱交換器（１１４Ａ）の第１の流入部に接続し、第４の冷却媒体管（１１２Ｂ）は、前記第２の熱交換器（１１０Ｂ）の第２の戻り管を前記第２の電力エレクトロニクス装置（１０６Ｂ）の第４の熱交換器（１１４Ｂ）の第２の流入部に接続することを特徴とする、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
第５の冷却媒体管（１１６）は、戻り流れ側において、前記第３の熱交換器および前記第４の熱交換器を前記冷却ユニット（１０２）に接続することを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記第３の冷却媒体管（１１２Ａ）および前記第４の冷却媒体管（１１２Ｂ）は、合流し、かつ前記第１の流入部を前記第２の流入部に接続することを特徴とする、請求項４または５に記載の装置。
【請求項７】
前記第１の冷却媒体管（１０８Ａ）および前記第２の冷却媒体管（１０８Ｂ）は、前記冷却ユニット（１０２）のための共通の冷却媒体供給管（１０８）につながることを特徴とする、請求項４〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の電力エレクトロニクス装置（１０６Ａ）および前記第２の電力エレクトロニクス装置（１０６Ｂ）は、ハウジング（２０２Ａ）内に配置され、前記第１の冷却媒体管（１０８Ａ）および前記第２の冷却媒体管（１０８Ｂ）は、前記ハウジング近くで前記共通の冷却媒体供給管（１０８）に接続され得ることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記冷却ユニット（１０２）は、前記少なくとも２つの充電装置（１０４Ａ、１０４Ｂ）のそれぞれから最大で１９メートルの距離に配置されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記少なくとも２つの電力エレクトロニクス装置の複数の電力エレクトロニクス装置（１０６Ａ、１０６Ｂ）は、複数のハウジング（２０２Ａ、．．．、２０２Ｃ）に対で配置され、隣接するハウジング（２０２Ａ、．．．、２０２Ｃ）は、互いから３メートル〜７メートル、好ましくは５メートルの距離に配置され、前記充電装置（１０４Ａ、１０４Ｂ）のそれぞれと前記冷却ユニット（１０２）との間の距離は、最大で１９メートルであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記少なくとも２つの電力エレクトロニクス装置の複数の電力エレクトロニクス装置（１０６Ａ、１０６Ｂ）は、複数のハウジング（２０２Ａ、．．．、２０２Ｃ）に対で配置され、隣接するハウジング（２０２Ａ、．．．、２０２Ｃ）は、互いから３メートル〜７メートル、好ましくは５メートルの距離に配置され、各ハウジング（２０２Ａ、．．．、２０２Ｃ）と、前記ハウジング（２０２Ａ、．．．、２０２Ｃ）に接続される前記充電装置（１０４Ａ、１０４Ｂ）との間の距離は、３００メートルを超えるか、または隣接するハウジング（２０２Ａ、．．．、２０２Ｃ）は、互いから２０〜３０メートル、好ましくは２５メートルの距離に配置され、各ハウジング（２０２Ａ、．．．、２０２Ｃ）と、前記ハウジング（２０２Ａ、．．．、２０２Ｃ）に接続される前記充電装置（１０４Ａ、１０４Ｂ）との間の距離は、７メートル〜１３メートル、好ましくは１０メートルであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記冷却ユニット（１０２）、前記冷却媒体管（１０８Ａ、１０８Ｂ、１１６）、および前記熱交換器（１１０Ａ、１１０Ｂ、１１４Ａ、１１４Ｂ）は、前記装置の最大圧力損失を４ｂａｒとして、１００リットル／分の前記冷却媒体の貫流流量を利用可能にするように設計されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
冷却ユニット（１０２）は、冷却媒体を利用可能にし、前記冷却ユニット（１０２）は、前記冷却媒体を用いて、電気車両を充電するように設計される少なくとも２つの充電装置（１０４Ａ、１０４Ｂ）および少なくとも２つの電力エレクトロニクス装置（１０６Ａ、１０６Ｂ）を冷却することを特徴とする冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気車両を充電する装置と、充電ピラーおよび対応する電力エレクトロニクスを冷却する方法とに関する。これに関連して、温度制御される構成要素は、それぞれ互いに隣接する。
【背景技術】
【０００２】
（特許文献１）は、電気車両のための高速充電装置および高速充電システム、ならびに高速充電スタンドのハウジングの内部を冷却する方法を開示している。この場合、電極供給および制御装置がハウジング内に制御ユニットとして収容される。
【０００３】
（特許文献２）は、スタンドと、スタンドに配置され、ハウジングを有する電力源装置とを含む非接触インダクション充電装置を開示している。
【０００４】
冷却のための送風機が各ハウジング内で使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第９０６１５９７Ｂ２号明細書
【特許文献２】米国特許第６３６２５９４Ｂ２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のものと比較して改善された、複数の充電ピラーを冷却する装置を利用可能にすることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
これは、独立請求項で特許請求される装置および方法を用いて達成される。
【０００８】
電気車両を充電する装置に関して、冷却ユニットは、冷却媒体を利用可能にし、冷却ユニットは、冷却媒体を用いて、電気車両を充電するように設計される少なくとも２つの充電装置および少なくとも２つの電力エレクトロニクス装置を冷却するように設計されると規定する。これは、より経済的な冷却を可能にし、その理由は、システムコストおよびサービスコストが下がるからである。さらに、構造のレベルが下がった結果として、環境にとっての（生態学的）負担が小さくなる。より効率的な冷却設備によって効率がさらに高くなる。
【０００９】
第１の冷却媒体管は、有利には、流入側において、冷却ユニットと、少なくとも２つの充電装置の第１の充電装置の第１の熱交換器とを接続し、第２の冷却媒体管は、流入側において、冷却ユニットと、少なくとも２つの充電装置の第２の充電装置の第２の熱交換器とを接続する。したがって、２つの充電装置は、冷却装置に直接接続される。
【００１０】
少なくとも２つの充電装置の第１の充電装置のための少なくとも２つの電力エレクトロニクス装置の第１の電力エレクトロニクス装置、および少なくとも２つの充電装置の第２の充電装置のための少なくとも２つの電力エレクトロニクス装置の第２の電力エレクトロニクス装置は、有利には、第１のハウジング内に配置される。これは、ハウジングのための材料の使用を抑制する。
【００１１】
第３の冷却媒体管は、有利には、第１の熱交換器の第１の戻り管を第１の電力エレクトロニクス装置の第３の熱交換器の第１の流入部に接続し、第４の冷却媒体管は、第２の熱交換器の第２の戻り管を第２の電力エレクトロニクス装置の第４の熱交換器の第２の流入部に接続する。こうして、電力エレクトロニクス装置は、充電装置からの戻り管を通った冷却媒体によって冷却される。
【００１２】
第５の冷却媒体管は、有利には、戻り流れ側において、第３の熱交換器および第４の熱交換器を冷却ユニットに接続する。これは、冷却媒体管のための材料の使用を抑制する。
【００１３】
第３の冷却媒体管および第４の冷却媒体管は、有利には、互いにつながり、かつ第１の流入部を第２の流入部に接続する。これは、冷却媒体管のための材料の使用を抑制する。
【００１４】
第１の冷却媒体管および第２の冷却媒体管は、有利には、冷却装置のための共通供給管部につながる。これは、冷却媒体管のための材料の使用を抑制する。
【００１５】
第１の電力エレクトロニクス装置および第２の電力エレクトロニクス装置は、有利には、ハウジング内に配置され、第１の冷却媒体管および第２の冷却媒体管は、ハウジング上で共通の冷却媒体供給管に接続され得る。その結果、電力エレクトロニクス装置および充電装置は、冷却媒体管と共に対のシステムとして製造され得る。冷却装置向けの接続部は、ハウジング上（近く）に配置され得る。
【００１６】
冷却ユニットは、有利には、少なくとも２つの充電装置のそれぞれから最大で１９メートルの距離に配置される。これは、特に有利な配置である。
【００１７】
少なくとも２つの電力エレクトロニクス装置の複数の電力エレクトロニクス装置は、有利には、複数のハウジングに対で配置され、隣接するハウジングは、互いから３メートル〜７メートル、好ましくは５メートルの距離に配置され、充電装置のそれぞれと冷却ユニットとの間の距離は、最大で１９メートルである。結果として、装置は、特に効率的に動作することができる。
【００１８】
少なくとも２つの電力エレクトロニクス装置の複数の電力エレクトロニクス装置は、有利には、複数のハウジングに対で配置され、隣接するハウジングは、互いから３メートル〜７メートル、好ましくは５メートルの距離に配置され、各ハウジングと、このハウジングに接続される充電装置との間の距離は、３００メートルを超えるか、または隣接するハウジングは、互いから２０〜３０メートル、好ましくは２５メートルの距離に配置され、各ハウジングと、このハウジングに接続される充電装置との間の距離は、７メートル〜１３メートル、好ましくは１０メートルである。結果として、装置は、特に効率的に動作することができる。
【００１９】
冷却ユニット、冷却媒体管、および熱交換器は、有利には、装置の最大圧力損失を４ｂａｒとして、１００リットル／分の冷却媒体の貫流流量を利用可能にするように設計される。これは、システムの効率を改善する。
【００２０】
冷却方法に関して、冷却ユニットは、冷却媒体を利用可能にし、冷却ユニットは、冷却媒体を用いて、電気車両を充電するように設計される少なくとも２つの充電装置および少なくとも２つの電力エレクトロニクス装置を冷却すると規定する。
【００２１】
以下の説明および図面から、さらに有利な改良形態が明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】電気車両のための２つの充電ピラーのための冷却システムを概略的に示す。
【図２】３つ以上の充電ピラーのための冷却システムの第１の実施形態を概略的に示す。
【図３】３つ以上の充電ピラーのための冷却システムの第２の実施形態を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、電気車両を充電する装置１００を概略的に示す。装置１００は、冷却媒体を利用可能にする冷却ユニット１０２を含む。冷却媒体は、例えば、水、または例えば地域暖房システムでまたは地域暖房システム用に使用できる何らかの他の媒体である。冷却ユニット１０２は、地域暖房装置に接続できるのが好ましく、熱は、地域暖房装置により冷却媒体を用いて放散される。
【００２４】
冷却ユニット１０２は、少なくとも２つの充電装置１０４Ａ、１０４Ｂおよび少なくとも２つの電力エレクトロニクス装置１０６Ａ、１０６Ｂを冷却するように設計されている。各電力エレクトロニクス装置１０６Ａ、１０６Ｂは、電気車両を充電するために少なくとも２つの充電装置１０４Ａ、１０４Ｂに電流を供給するように設計されている。少なくとも２つの充電装置１０４Ａ、１０４Ｂは、例えば、電気車両のための充電ピラーである。
【００２５】
第１の冷却媒体管１０８Ａは、流入側において、冷却ユニット１０２と、第１の充電装置１０４Ａに配置された第１の熱交換器１１０Ａとを接続している。第２の冷却媒体管１０８Ｂは、流入側において、冷却ユニット１０２と、第２の充電装置１０４Ｂに配置された第２の熱交換器１１０Ｂとを接続している。この場合、共通供給管部１０８は、第１の冷却媒体管１０８Ａおよび第２の冷却媒体管１０８Ｂを冷却ユニット１０２に接続している。
【００２６】
第１の充電装置１０４Ａのための第１の電力エレクトロニクス装置１０６Ａと、第２の充電装置１０４Ｂのための第２の電力エレクトロニクス装置１０６Ｂとが図１に示されている。第１の電力エレクトロニクス装置１０６Ａおよび第２の電力エレクトロニクス装置１０６Ｂは、共通のハウジングに配置され得る。
【００２７】
第３の冷却媒体管１１２Ａは、第１の熱交換器１１０Ａの第１の戻り管を、第１の電力エレクトロニクス装置１０６Ａに配置された第３の熱交換器１１４Ａの第１の流入部に接続している。第４の冷却媒体管１１２Ｂは、第２の熱交換器１１０Ｂの第２の戻り管を、第２の電力エレクトロニクス装置１０６Ｂに配置された第４の熱交換器１１４Ｂの第２の流入部に接続している。
【００２８】
例において、第３の冷却媒体管１１２Ａおよび第４の冷却媒体管１１２Ｂは、互いにつながり、かつ共通の冷却媒体管部１１２で第１の流入部を第２の流入部に接続している。
【００２９】
第５の冷却媒体管１１６は、戻り流れ側において、第３の熱交換器１１４Ａおよび第４の熱交換器１１４Ｂを冷却ユニット１０２に接続している。冷却媒体は、冷却ユニット１０２から第１の熱交換器１１０Ａおよび第２の熱交換器１１０Ｂに送られる。冷却媒体は、第１の熱交換器１１０Ａおよび第２の熱交換器１１０Ｂから第３の熱交換器１１４Ａおよび第４の熱交換器１１４Ｂに送られる。冷却媒体は、第３の熱交換器１１４Ａから冷却装置１０２に送られる。冷却媒体は、第４の熱交換器１１４Ｂから冷却装置１０２に送られる。
【００３０】
図２は、冷却システムの第１の実施形態を概略的に示す。
【００３１】
図１に関連してすでに説明され、同じまたは同様の機能を有する要素は、図１と同じ参照符号で図２に示されている。
【００３２】
第１の電力エレクトロニクス装置１０６Ａおよび第２の電力エレクトロニクス装置１０６Ｂは、ハウジング２０２Ａに配置されている。この場合、冷却媒体の経路設定は、図１に関連してすでに説明された経路設定と同じである。第１の電力エレクトロニクス装置１０６Ａおよび第２の電力エレクトロニクス装置１０６Ｂからなる複数の対が配置された複数のハウジング２０２Ａ、．．．、２０２Ｃが設けられるのが好ましい。第１の電力エレクトロニクス装置１０６Ａのそれぞれは、上記に説明したように、第１の充電装置１０４Ａに接続されている。第２の電力エレクトロニクス装置１０６Ｂのそれぞれは、上記に説明したように、第２の充電装置１０４Ｂに接続されている。
【００３３】
この場合、共通供給管部１０８は、すべての第１の熱交換器１１０Ａの第１の冷却媒体管１０８Ａおよびすべての第２の熱交換器１１０Ｂの第２の冷却媒体管１０８Ｂを冷却装置１０２に接続している。
【００３４】
この場合、共通の冷却媒体管部１１２は、すべての第３の熱交換器１１４Ａおよびすべての第４の熱交換器１１４Ｂの流入部を接続している。
【００３５】
例において、冷却ユニット１０２は、少なくとも２つの充電装置１０４Ａ、１０４Ｂのそれぞれから最大で１９メートルの距離に配置されている。
【００３６】
隣接するハウジング２０２Ａ、．．．、２０２Ｃは、例えば、互いから３メートル〜７メートル、好ましくは５メートルの距離に配置されている。
【００３７】
共通の冷却媒体供給管１０８を連結するクイックリリース連結器を冷却ユニット１０２に配置することができる。
【００３８】
図３は、上記に説明したハウジング２０２Ａ、．．．、２０２Ｃが、上記に説明したように配置された冷却システムの第２の実施形態を概略的に示す。
【００３９】
第２の実施形態では、第１の充電装置１０４Ａのそれぞれの冷却媒体は、この第１の充電装置１０４Ａに電力を供給する第１の電力エレクトロニクス装置１０６Ａから、第１の冷却媒体管１０８Ａを通って直接供給される。第２の実施形態では、冷却媒体は、第１の充電装置１０４Ａのそれぞれから第３の冷却媒体管１１２Ａを通って、この第１の充電装置１０４Ａに電力を供給する第１の電力エレクトロニクス装置１０６Ａに送り返される。第２の実施形態では、第２の充電装置１０４Ｂのそれぞれの冷却媒体は、この第２の充電装置１０４Ｂに電力を供給する第２の電力エレクトロニクス装置１０６Ｂから、第２の冷却媒体管１０８Ｂを通って直接供給される。第２の実施形態では、第２の充電装置１０４Ｂのそれぞれの冷却媒体は、第４の冷却媒体管１１２Ｂを通って、この第２の充電装置１０４Ｂに電力を供給する第２の電力エレクトロニクス装置１０６Ｂに送り返される。
【００４０】
この場合、共通の冷却媒体管部１０８は、冷却装置１０２を各ハウジング２０２Ａ、．．．、２０２Ｃの供給管接続部に接続している。第１の冷却媒体管１０８Ａおよび第２の冷却媒体管１０８Ｂは、ハウジング上（近く）で共通の冷却媒体供給管１０８に接続できるのが好ましい。例えば、冷却ユニット１０２のための接続部と、第１の直通冷却媒体管１０８Ａおよび第２の直通冷却媒体管１０８Ｂのための２つの接続部と、第３の直通冷却媒体管１１２Ａおよび第４の直通冷却媒体管１１２Ｂのための２つの接続部とは、いずれもハウジング２０２Ａ、．．．、２０２Ｃ上に設けられる。
【００４１】
各ハウジング２０２Ａ、．．．、２０２Ｃと、このハウジング２０２Ａ、．．．、２０２Ｃに接続された充電装置１０４Ａ、１０４Ｂとの間の距離は、例えば、３００メートルを超える。これに対する代替案として、隣接するハウジング２０２Ａ、．．．、２０２Ｃは、互いから２０〜３０メートル、好ましくは２５メートルの距離に配置することができる。この場合、各ハウジング２０２Ａ、．．．、２０２Ｃと、このハウジング２０２Ａ、．．．、２０２Ｃに接続された充電装置１０４Ａ、１０４Ｂとの間の距離は、７〜１３メートル、好ましくは１０メートルである。
【００４２】
両方の実施形態において、冷却ユニット１０２、冷却媒体管１０８Ａ、１０８Ｂ、１１６、および熱交換器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１４Ａ、１１４Ｂは、装置の最大圧力損失を４ｂａｒとして、１００リットル／分の冷却媒体の貫流流量を利用可能にするように設計される。
【００４３】
冷却方法は、冷却ユニット１０２が冷却媒体を利用可能にし、冷却ユニット１０２が、電気車両を充電するように設計される少なくとも２つの充電装置１０４Ａ、１０４Ｂおよび少なくとも２つの電力エレクトロニクス装置１０６Ａ、１０６Ｂを冷却するようにする。
【００４４】
方法は、冷却対象の第１の実施形態または第２の実施形態の複数の充電装置および電力エレクトロニクス装置を用意するのが好ましい。
【符号の説明】
【００４５】
１００  装置
１０２  冷却ユニット
１０４Ａ、１０４Ｂ  充電装置
１０６Ａ、１０６Ｂ  電力エレクトロニクス装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
2019022438.tif 000005
【外国語明細書】
2019022438000001.pdf