用于为电动车辆充电的充电组件的制作方法

1.本发明涉及一种用于为电动车辆充电的充电组件，该充电组件包括电插座和充电站，其中，所述电插座被配置用于容纳所述充电站并将所述充电站连接到电动车辆供电装置的特定支路，其中，所述电动车辆供电装置包括熔断器柜和与所述熔断器柜连接的至少一个支路。此外，本发明涉及这样的电插座和充电站。


背景技术：

2.随着对电动车辆需求的增长，对在彼此附近的多辆电动车辆进行再充电的需求也在增长。当前可以发现，许多住宅区和工作场所停车场都有多个充电站。
3.evs装置允许提供一组充电站，以便能够同时为多辆电动车辆充电。evs装置通常包括从其汲取电力的熔断器柜以及连接于熔断器柜的至少一个支路，每个支路串联连接至少一个充电站。
4.evs装置以多种形式出现。在某些情况下，evs装置具有通过单个支路与熔断器柜连接的一些充电站，在其他情况下，evs装置可以具有到达若干建筑物楼层的三个或四个支路，每个支路将十五个或更多个充电站连接到熔断器柜。
5.当将新的充电站增加到evs装置时，需要设置前者才能在后者中运行。在首次设置evs装置时、之后更换充电站时，或在改变evs装置的支路以增加或减少可用充电站的数量时，可能需要执行此作业。例如，充电站可能需要换新，因为电子元件出现故障或熔化的塑料部件危及用户安全；在这种情况下，需要对替代旧的充电站的新的充电站进行设置，以在evs装置中运行。
6.设置充电站以在evs装置中运行可能具有挑战性。
7.由于其复杂性和安全风险，设置已知充电站以在evs装置中运行的工作必须由服务提供商(例如电工)来执行，即使它不需要更改充电站的接线、充电站的位置或在evs装置中的支路。
8.通常，服务提供商需要具有电气工程经验，并知道如何配置充电站，以便其可以在evs装置中运行。
9.聘请服务提供商可能非常昂贵，并且需要花费大量时间。该服务可能涉及前往evs装置的位置、将新的充电站连接到evs装置以及对新的充电站进行必要配置以在evs装置中正常运行。
10.有时会发生的是，在将充电站连接到evs装置的物理任务中或在配置充电站的任务中出错。此类错误可能导致涉及触电或燃烧的事故，或因连接到充电站而导致电动车辆损坏的事故。
11.在其他情况下，可能会发生预配置的充电站安装在错误位置的情况。最大限度地减少前往evs装置所花费的时间的一种方法是预先配置新的充电站，这样，预先配置的新的充电站只需要连接到evs装置即可。但是，这种改进需要在远离evs装置的远程位置存储和维护必要的配置数据，这可能需要付出很多代价。此外，其还需要控制如何将预配置的充电
站运输到evs装置，因为预配置的充电站只能在预期的evs装置中工作。在实践中，已经观察到使用这种改进是很容易出错的。例如，有时预先配置充电站的人员与前往evs装置的人员不同，这很容易导致充电站安装在错误的支路或evs装置中。
12.us2011/0140657a1公开了一种用于根据需求分阶段部署充电点的方法和系统。在第一阶段，安装了多个基础设施适配器。这可能涉及拆除和重建基础设施的一部分，并铺设从电源到充电点位置的电力电缆。然后将基础设施适配器耦合到电源。许多(如果不是全部)基础设施适配器都覆盖有临时外壳，以保护它们免受故意破坏和天气影响。在第二阶段，响应于充电站的需求，完成充电站。在第二阶段，通过使基础设施适配器快速连接接口与外部单元快速连接接口连接，将至少一个外部单元连接到基础设施适配器。这样，响应需求地快速完成充电点。尽管其允许经验较少的人员进行第二步，但对操作员的经验水平的要求仍然高于普通消费者。此外，该方法要求操作员在系统中发生任何更改的情况下恢复原状。wo2017/044037a1试图通过提供一种可操作以提供不同充电输出的充电设备来解决该问题。充电设备包括被配置为接收电源电缆的适配器。充电设备还包括与特定充电输出相关联的至少一个充电模块。至少一个充电模块中的一个可操作地且可拆卸地耦合到适配器。此外，适配器被配置为可更换地耦合到所述至少一个充电模块中具有不同充电输出的其他充电模块。尽管该系统已经比us2011/0140657a1中的系统更具动态性，但它仍然存在系统中所允许的变化量有限的缺点，即它只涉及通过将一个充电器替换为另一个不同安培数的充电器来提高和降低充电电流，但这都在系统所连接的支路的安培数范围内。
13.总而言之，还需要进一步改进现有的用于电动车辆的充电系统。


技术实现要素：

14.本发明由独立权利要求限定。从属权利要求限定了有利的实施例。
15.在第一方面，本发明涉及一种用于为电动车辆充电的充电组件，该充电组件包括电插座和充电站。所述电插座被配置为用于接收所述充电站并且被配置为用于将所述充电站连接到电动车辆供电装置的特定支路，其中，所述电动车辆供电装置包括熔断器柜和连接于所述熔断器柜的至少一个支路。此外，所述电插座包括能够由所述充电站读取的数据存储介质。该数据存储介质还能够配置有用于表示由所述特定支路从所述熔断器柜能够汲取的最大电流的数据字段，并且可选地能够配置有用于表示由所述充电站通过所述电插座从所述特定支路能够汲取的最大电流的数据字段。所述充电站被配置为用于耦合到所述电插座，以耦合到所述电动车辆供电装置的所述特定支路，其中，所述充电站被配置为用于读取包括所述数据字段的所述数据存储介质并且被配置为用于相应地调整从所述支路汲取电流并将该电流提供给所述电动车辆的方式。
16.根据本发明的充电装置的特征的效果如下。电插座是由熟练的操作员安装的部件，其包括具有数据字段的数据存储介质。充电站读取该存储介质并由此找出可以从电插座汲取多少电流。这与wo2017/044037a1的解决方案形成对比，wo2017/044037a1的解决方案是将智能放入电插座，即电插座设置有读取充电模块的安培数的读取器，然后相应地调整提供给充电模块的电流量。而在本发明中则是不同的，因为充电模块读取电插座，其“知道”有多少电流可用于充电模块，并且随之调整从电插座汲取的电流量。
17.在所述充电组件的另一实施例中，所述调整从所述支路汲取电流的方式包括：调
整从所述支路汲取的电流量，和/或调整从所述支路汲取的电流的电相位。这两种措施组成了在支路的电相位上分配电流负载的主要选项。
18.在所述充电组件的另一实施例中，所述数据存储介质能够被配置有：
19.‑
用于识别所述电动车辆供电装置的所述特定支路的数据字段；和，
20.‑
用于识别所述电插座到所述特定支路的连接的数据字段。
21.所述充电组件的另一实施例还包括通信单元，该通信单元用于与所述电动车辆供电装置中的其他充电站建立通信链路，用于以下目的之一：
22.‑
将唯一标识符分配给支路中的充电站，
23.‑
选择一个协调器/主充电站，以及
24.‑
协调所述充电站之间能够汲取的电量和/或每个充电站要使用的电相位。该实施例的优点是，每个支路的可用电流量都可以方便地和自动地分布在一个支路内的活跃充电站上。必须指出的是，本发明的该实施例可以将多个充电站连接到熔断器盒的一个支路。这在现有技术中没有以这种方式报道过。wo2017/044037a1公开了分流箱的使用，而本发明根本不需要。这是优于现有技术的显著优势。
25.在所述充电组件的另一实施例中，所述通信单元位于所述充电站中、位于所述电插座中或位于这两个部分中。所述充电站是系统的“智能”部分，因此该部分优选地包括所述通信单元。但是，所述通信单元也可以只放置在所述电插座中，甚至放置在这两个部分中。
26.在所述充电组件的另一实施例中，所述通信单元能够连接到在所述电动车辆供电装置中布线的通信电路。
27.在第二方面，本发明涉及根据本发明的充电组件中的电插座。本发明的第一方面是关于包括两个主要部分，即电插座和充电站的充电组件。这两个部分属于一起的，因为电插头属于电插座。每个部分都可以单独出售，并且因此，发明人有权要求单独涵盖每个部分的权利要求。
28.权利要求8至19限定了根据本发明的电插座的有利实施例，但也是根据本发明的第一方面的充电组件的实施例。此外，根据本发明第一方面的充电组件的一些实施例是根据本发明第二方面的电插座的实施例。在详细描述中讨论优点和效果。
29.在第三方面，本发明涉及根据本发明的充电组件中的充电站。本发明的第一方面是关于包括两个主要部分，即电插座和充电站的充电组件。这两个部分属于一起的，因为电插头属于电插座。每个部分都可以单独出售，因此发明人有权要求单独涵盖每个部分的权利要求。
30.权利要求21至23限定了根据本发明的充电站的有利实施例，但也是根据本发明的第一方面的充电组件的实施例。此外，根据本发明第一方面的充电组件的一些实施例是根据本发明第三方面的充电站的实施例。在详细描述中讨论优点和效果。
附图说明
31.现在将参考附图仅通过示例的方式描述本发明的实施例，其中：
32.图1是在安装工程的初始阶段期间停放在车库的电动汽车的立体示意图；
33.图2是图1中的车库在安装工程的第二阶段之后的立体示意图；
34.图3是图2中所示的电气组件实施例的正视示意图；
35.图4是图1和图2中的车库在安装工程的第三阶段之后的立体示意图；
36.图5是图4中所示的充电站和电气组件实施例的正视示意图；
37.图6是在另一个电气组件实施例之前的另一个充电站实施例的爆炸示意图；
38.图7是图6中所示的电连接器的正视示意图；
39.图8是图6中的充电站固定于电气组件的立体示意图；
40.图9是包括覆盖件实施例的图6和图7中的充电站和电气组件实施例的立体示意图；
41.图10是图9中所示的覆盖件安装时的侧视示意图；
42.图11是固定到另一电气组件实施例的另一充电站实施例的正视示意图；
43.图12是到达带有第二支路的第二车库的图4中所示的evs装置的扩展版本的俯视示意图。
具体实施方式
44.图1、图2和图4示出了在用于使得对位于停车位中的电动车辆进行再充电成为可能的安装工程的三个阶段期间，车库300中的停车位。在图1中，停车位被示出为在初始阶段，尚不能为电动车辆充电；在图2中，示出了由电工安装后的电气组件实施例101；在图4中，正在执行对电动汽车400进行再充电的测试。
45.现在参考图1，其示出了停在车库300中的停车位中的电动汽车400。
46.车库300是包括更多车库(图1中未示出)的建筑物的一部分。此外，车库300可以设置有电动车辆供电装置500，并且其包括位于其角落之一上的熔断器柜200。
47.电动汽车400可以通过位于附近的充电站再充电。停车位足够靠近墙壁(如图1的左手侧所示)，在该墙壁上可以提供充电站。该充电站能够从熔断器柜200接收电力，然后可以在电动汽车400和该充电站之间连接电力电缆，从而对电动汽车400进行充电。
48.然而，在图1所示的初始阶段，车库300中没有可用的充电站。
49.图2示出了在电动车辆装置500(以下称为evs装置)的安装工程的第二阶段之后图1中的车库300中的停车位，其中根据本发明的电气组件101的实施例已由电工设置。
50.电插座101通过固定于墙壁的电缆105连接于熔断器柜200。图2中所示的布置形成evs装置500的简单支路220，支路220由电插座101和到达熔断器柜200的电缆105形成。
51.电工在三个子阶段中设置了电插座101。首先，执行将电插座101安全地固定到墙壁、连接电插座101和熔断器柜200之间的电缆105以及将电缆105固定到墙壁的任务。其次，电工在电插座101中配置了数据存储介质(图2中未示出)，该数据存储介质中具有识别evs装置内的支路220的数据和识别电插座101在支路220中所占据的串联位置的数据。第三，熔断器柜200被配置为向电缆105提供电力。这三个子阶段涉及期望电工习惯的安全措施。
52.在安装工程的第二阶段结束时，车库300中还没有可用的充电站，因此电动汽车400还不能被充电。但是，电工在该工程中的工作已终止，预计不需要他/她提供进一步的服务。
53.图3更详细地示出了电插座实施例101。
54.电插座101包括：三个电连接器104，用于接收来自充电站的引脚；与电缆105的电
连接，用于从图1和图2中所示的熔断器柜200接收电力；以及rfid标签103，用于识别evs装置中的支路220和电插座101在支路220中的串联位置。
55.三个电连接器104接收来自充电站的三个引脚并且允许在该充电站和支路220之间建立电连接。
56.此外，电连接器104布置在插槽内(图3中仅槽可见)，这允许在任何意外放电的情况下增加电插座101的安全性，该意外放电可能在充电站的引脚和电连接器104之间产生火花或任何电弧。这有助于在不需要诸如电工的熟练技术人员的帮助的情况下安全且简单地设置充电站的目的。
57.此外，电连接器104和插槽以适合于在充电站被设置或断开连接时使充电站的引脚面向墙壁的方式设置在电插座101中。此特征有助于提高安全性，因为任何火花、电弧或其他类型的危险电气现象都会发生在充电站与持有充电站的用户相对的一侧。在极端事故中，由于引脚需要具有定位，充电站可以用作保护罩，以允许充电站耦合到电插座101上。
58.用于将充电站的引脚连接到电缆105的电连接器104的数量可以变化。在图3中，电插座实施例101具有三个电连接器104，但在其他实施例中该数量可能不同，这取决于充电站和电插座101之间所需的连接数量。
59.rfid标签103实施数据存储介质。其可配置为存储用于标识evs装置500的支路220的数据字段，电插座101连接于该支路220。rfid标签103也可配置为存储用于识别电插座101与支路220的连接的数据字段。因此，对于图2中所示的情况，这两个字段可分别被配置为识别evs装置的第一支路220以及第一支路220的第一串联连接。
60.rfid标签103可以是无源类型的，因而没有内部电源并且简化了电插座101的构造。此外，rfid标签103可以是有源类型的，其中需要用于使标签发挥作用的电源。这种电源可以直接从电插座1010提供。
61.数据存储介质可以在可由充电站例如通过wifi、zigbee和蓝牙无线读取的任何其他介质中实施。此外，数据存储介质也可以在光学可读介质中实施，该光学可读介质例如是在可由充电站扫描的位置处粘贴于电插座101的条形码(例如qr码)打印输出。此外，还可以实施数据存储介质以便充电站通过电线或一些其他物理连接器读取其数据。例如，为此目的，电连接器104可以包括另外的电连接器。
62.图2中的电插座101准备好将充电站设置在壁挂位置。
63.图4示出了安装工程的第三阶段后的车库300。充电站102已经建立，电动汽车400正在被再充电。
64.设置充电站102不需要：聘请任何电工、重新布线将电插座101连接到熔断器柜200的电缆105、将电插座101从墙壁拆下以及重新配置熔断器柜200。设置充电站102的任务需要将充电站102升高到电插座101的高度，然后将前者固定到后者上。
65.电动汽车400包括位于其后半部且与电力电缆的一端连接的罐门。电力电缆的另一端插入充电站102，该充电站102固定到位于壁挂位置的电插座101上。
66.图5更详细地示出了电插座101和充电站102。未示出连接充电站102和电动汽车400的电力电缆。
67.充电站实施例102包括：三个引脚(图5中未示出)，连接于图4中所示的电连接器104；插座1060，用于连接充电站102和电动汽车400的电力电缆的插头；以及内部电路(不可
见)，适于读取rfid标签103中的数据并调整到图4中所示的电动汽车400的电流(功率)传输。
68.固定到电插座101后，充电站102可以读取rfid标签103中所配置的数据并处理其位于evs装置500中的位置，即，它从哪个支路220汲取电流(功率)以及从支路220中的哪个位置汲取电流(功率)。然后，充电站102可以调整其如何对电动车辆400(如图4所示)再充电。例如，其可以改变电流(功率)量或从哪个电相位汲取功率。
69.然后，充电站102调整其如何向电动汽车400供应电流(功率)的方式可以从一个实施例变化到另一个实施例。在更简单的情况下，充电站102可以设置有预先配置的值和规则，例如是能够从支路汲取的最大电流(功率)的一般值，或是建立第三电相位将被用于支路中为3的倍数(例如3、6、9
……
)的所有电插座位置的规则。
70.在充电站102的其他实施例中，可以基于与其他附近充电站的通信来处理其他数据，例如将唯一标识符分配给支路220中的充电站、选择一个协调器/主充电站102、以及在充电站之间协调可以汲取多少电流和/或每个站要使用哪个电相位。在这些情况中的任何一种情况下，充电站102包括用于与evs装置500中的其他充电站建立通信链路的通信单元。
71.通过访问rfid标签103中的数据，充电站102不需要通过因特网访问远程服务来接收关于如何从支路汲取电力的指令。如有必要，与其他充电站的协调可以在evs装置500本地完成。
72.数据存储介质103可以由电工在第二阶段(在上文描述图2和图3时所提到的)配置，以存储其他相关数据字段。这些对于简化或改进充电站102如何从支路220汲取电流(功率)或其如何与其他充电站通信来说，可以是有用的。
73.一种类型的相关数据字段涉及在安装有电插座101的特定evs装置中能够安全汲取的最大电功率。这样的数据字段可以存储充电站102通过电插座101能够从支路220安全地汲取的最大电功率的值和/或电插座101的支路220中所有充电站能够从熔断器柜200(如图4中所示)汲取的最大功率的值。
74.另一种类型的相关数据字段涉及操作数据，例如用于识别电插座101的唯一标识符和将要与充当主站/协调器的充电站一起操作的另一个电插座101的唯一标识符。
75.另外一种类型的相关数据字段涉及访问控制。在一个实施例中，rfid标签103可以包括被允许使用连接到电插座101的充电站102的多达二十辆车辆的标识符列表。用于这种类型数据的其他可能性是授权用户列表或授权用户和车辆的组合。
76.另有一种类型的相关数据字段涉及安全性。例如，rfid标签103可以包括具有解密质询的字段，该字段必须用于揭示密码，该密码能够在之后用于解密rfid标签103中的所有其他数据。
77.再一种类型的相关数据字段涉及信息的呈现。这种类型的字段可包括evs装置500的所有者的联系信息或安装电插座101的电工的联系信息，例如电话号码或电子邮件地址，或者包括evs装置500的物理位置，例如其街道地址。
78.充电站102可以很容易地维修，例如当插座1060发生事故时。例如，如果电力电缆的插头或插座1060中积聚了一些来自含盐空气、空气污染或泥土的残留物，那么可能发生的是，在进行再充电作业时残留物产生电阻点，从而导致零件因散热而熔化。在这种情况下，可以很容易地更换充电站102并解决问题，而无需聘请电工。
79.图6、图7、图8、图9和图10示出了另一个充电站和电气组件实施例。
80.图6示出了在根据本发明的电插座1010的实施例前面的充电站实施例1020的爆炸图。电插座1010示出在图6的左手侧，而充电站1020示出在右手侧。
81.电插座1010与图3所示的类似，并且其包括：数据存储介质103，用于识别支路220和电插座1010到支路220的连接；以及一组电连接器104，用于将充电站1020的引脚(引脚在图6中不可见)连接到支路220。
82.数据存储介质103被实施为rfid标签，rfid标签可配置为存储用于上述相关标识的数据字段。rfid标签面向充电站1020并且当后者固定到电插座1010时可以被读取。
83.图6中的电连接器104与图3中所示的电连接器的不同之处在于，存在五个电连接器104，而不是三个。在该示例中，为了安全地从支路220汲取更多电流(电力)的目的，提供额外的两个电连接器是有用的。如上所述，电连接器的数量可以在不同的实施例中变化。
84.电插座1010和充电站1020被适配成使得后者可以固定在前者上。充电站1020包括位于两侧的侧翼(这些侧翼之一在图6中的充电站1020的一侧可见)，侧翼适于进入电插座1010上的适配的j形插槽(其中之一在电插座1010上位于带有参考编号601的区域中可见)。在电插座1010中使用j形插槽实现了用于将充电站1020紧固在其中并将充电站1020保持在壁挂位置的简单解决方案。充电站1020可以固定，首先是将其升高到墙壁上的电插座1010的高度，其次是将升高的充电站1020推向电插座1010和墙壁，第三是使充电站1020下滑到电插座1010上，以使得充电站1020上的翼部与电插座1010中的j形插槽互锁。j形插槽和翼部耦合是实施将充电站1020固定到电插座1010的一种方式，并且技术人员可以找到其他方法来实现这一点。
85.鉴于充电站1020非常容易设置和断开连接，因此在某些用途中，可能需要将充电站1020锁定到电插座1010。这可以通过提供具有用于插入锁的开口(图5中未示出)的电插座1010和充电站1020来实现，该开口适于将充电站1020锁定于电插座1010。在evs装置500的所有者与充电站1020的所有者不同的情况下，电插座1010和充电站1020可以各自设置两个对应的开口，以使得两方各自负责两个锁中的一个。因此，该实施例将导致充电站1020只能在两方同意的情况下与电插座1010断开连接。
86.此外，电插座1010包括用于验证充电站1020的引脚正确连接到电连接器1040的两个特征：磁体602，用于使充电站1020能够检测到其已正确地插入到电插座1010上，以及咔哒声机构603(clicking mechanism)，用于产生咔哒声音并通知用户。
87.充电站1020包括用于检测磁体602的磁场的磁性传感器(图6中不可见)。磁体602和磁性传感器分别布置在电插座1010和充电站1020上，以使得充电站1020在电插座1010上滑动直到它能够检测到磁体602，意味着引脚已正确连接到电连接器1040。
88.充电站1020还包括机械突起(图6中不可见)，用于在充电站1020已经完全插入到电插座1010上时接合咔哒声机构603并产生咔哒声。这种方法可以是一种以机械方式验证已正确插入的简单方式。其也可以是有利的，因为它不需要电力。
89.下面参考图8进一步讨论验证充电站1020是否已正确插入到电插座1010上的可能性。
90.图7更详细地示出了五个电连接器1040。电连接器1040前侧的前表面(如图6中所示)已被移除。
91.五个电连接器1040排列在水平线上并且各自具有不同的功能。第一电连接器701(如图7左手侧位置上所示)用于建立与保护接地端子的连接，并且其主要目的是确保充电站1020的内部电路中可能出现的故障不会对充电站1020的任何表面或部件上的电压造成损坏。第二电连接器702、第三电连接器703、第四电连接器704和第五电连接器705用于传输电相位(例如n、l1、l2和l3)。
92.当设置充电站1020时，五个电连接器1040在水平线上的布置与下滑运动(上文参考图6描述)的组合使得用于充电站的引脚连接到电插座1010的运动精确且一致。
93.为了允许在不必关闭保险柜的电源(该功能也称为“热插拔”)的情况下插入和拔出充电站1020，五个电连接器1040布置在电插座1010上，使得第一电连接器701定位在与其他四个电连接器702、703、704、705不同的高度。在图7中，第一电连接器701定位在比其他连接器稍高的位置710处，这使得第一电连接器701的连接建立在任何其他电连接器之前。卸载充电站1020时则相反；即，第一电连接器701的连接仅在所有其他电连接器702、703、704、705的连接已经终止之后才终止。
94.图8示出了已经被紧固于电插座1010之后的图6中的充电站1020。
95.在可以开始再充电操作之前，验证充电站1020的引脚都正确地连接到图6和图7中所示的五个电连接器1040对用户的安全来说能够是有利的。如图8中所示，一旦充电站1020放置在电插座1010上，就无法查看引脚是否已全部正确连接到电连接器。这种验证可以通过几种方法来实现。
96.一种方法是用读取rfid标签103产生的信号强度的最小期望值来配置充电站1020，并且还配置充电站1020以检查当前信号强度是否等于或大于所配置的最小值期望值。
97.另一种方法是在电插座1010中包括永磁体并且在充电站1020中包括磁性传感器，使得当所有引脚都连接到五个电连接器1040时，将通过磁性传感器检测永磁体的磁场。上面参考图6中所示的磁体602提到了这种方法。
98.另外一种方法是包括在电插座1010和充电站1020之间的物理电连接，而不是在永磁体和磁性传感器之间的物理连接，使得当充电站1020处于正确位置时检测到物理连接。
99.再一种方法是在电插座1010中包括组件，使得当充电站1020到达正确位置以连接所有引脚时产生咔哒声。上面参考图6中所示的咔哒声机构603提到了这种方法。
100.图9和图10示出了连接到图6和图8中所示的电插座1010上的覆盖件实施例107。
101.当覆盖件107连接于电插座1010时，其形成用于充电站1020的保护栖息地，封闭充电站并保护其免受诸如湿气或灰尘的电气危害。因此，电动汽车也可以在户外安全地再充电。
102.覆盖件107包括盖1071，用于允许进入插座1060和连接电力电缆。当没有电缆连接到插座1060时，盖1071使得插座1060被保护而免受空气传播的任何残留物，例如湿气或灰尘。
103.在图10中，覆盖件107被示出为正在安装。覆盖件107首先连接到电插座1010的上部，然后顺时针旋转直到其底部物理接触电插座1010的底部并且整个充电站被关闭在覆盖件107之下。在一个优选实施例中，电插座1010的下部和覆盖件107包括用于关闭覆盖件107的紧固机构。
104.图11示出了设置在另一个电插座实施例1011中的另一个充电站实施例1021。
105.这些实施例与图5所示的实施例的不同之处在于，电插座1011包括插座1061或将电力电缆插头连接到充电站1021。这是经由在插座1061和充电站1021之间通过电插座1011建立连接来实现的。在这种情况下，充电站1021包括附加引脚并且电插座1011包括附加电连接器，该附加电连接器用于将充电站1021的附加引脚连接到用于连接电力电缆插头的插座1061。
106.图11中所示的插座1061与图5中所示的插座1060不同。在充电站和/或电插座中可以使用用于在电动车辆中所使用的电力电缆的任何类型的插座或插座的组合，比如iec62196连接器，例如：saej1772规定的1型连接器(也称为“j形插头”)和2型连接器(通常称为曼奈柯斯(mennekes))。
107.此外，电插座1011的实施例与图5所示的实施例的不同之处在于，电插座1011包括用于在evs装置中的充电站1021和另一个充电站之间建立通信链路的通信单元。这需要充电站1021能够与电插座1011中的通信单元进行通信，这可以通过短距离的无线通信装置或有线连接来实现。此外，通信单元可以包括用于与其他充电站通信的无线通信装置，或者通信单元可以包括到evs装置中可用的有线通信电路的连接，例如以太网网络。
108.此外，电插座1011的实施例与图5所示的实施例的不同之处在于，电插座1011在第一电缆1050旁边包括第二电缆1051，该第二电缆1051用于提供到另一个电插座(未示出)的并联连接。并联连接在这里是指通过使用第二电缆1051从第一电插座101的电端子重新路由到第二电插座(未示出)，将两个电插座连接到同一支路220。因此，可以使用从熔断器柜开始的一系列电缆段将一系列电气组件并联连接，使得在熔断器柜和第一电插座之间建立连接，并且在随后的电气组件对之间建立进一步的连接。这种串联布置形成支路220，并且电气组件到支路220的连接可以通过识别它们在支路220中的位置(例如，第一电插座、第二电插座等)而彼此区分。
109.图12示出了车库300(以下称为第一车库300)以及在同一建筑物中可用的相邻的第二车库301的俯视图。在上面参考图1、图2和图4的段落中所提到的第一车库300在图11的底部示出，而第二车库301在上部示出。两个车库共享墙壁，在该墙壁上，充电组件100(包括电插座101和充电站102)已经安装在用于第一车库300的第一支路220
‑
1上。
110.图4中所示的evs装置500已被扩展以使其到达具有第二支路220
‑
2的第二车库301，该第二支路220
‑
2包括三个充电组件120、130、140(每个都具有相应的电插座101
‑
1、101
‑
2、101
‑
3)。此外，如图所示，在第二支路220
‑
2中设置了两个充电站102
‑
1、102
‑
3，并且电气组件130之一可留下来用于在将来紧固充电站。
111.当从图4所示的evs装置实施例开始时，为了实现图12中所示的evs安装实施例，出现了两个阶段。首先，evs装置已经使用第二支路220
‑
2扩展；其次，在第二支路220
‑
2中的两个充电组件120、140中已经设置了两个充电站。
112.第一阶段以与第一支路220
‑
1的设置方式大致相似的方式发生，如上文参考图2所解释的。在考虑到第二车库301中的三个停车位的情况下如何扩展evs装置的规划之后，已聘请电工在三个子阶段中设置第二支路220
‑
2。首先，执行将三个电气组件120、130、140安全地固定到墙壁上的任务，在三个电气组件120、130、140和熔断器柜200之间连接必要的电缆，使得三个电气组件形成并联的支路220
‑
2。另外，那些电缆被固定到墙壁上。其次，电工
在三个电气组件120、130、140中的每一个中配置了数据存储介质，该数据存储介质具有识别evs装置内的第二支路220
‑
1的数据和识别三个电气组件120、130、140中的每一个在第二支路220
‑
2中所占据的串联位置的数据，即第一电气组件120、第二电气组件130和第三电气组件140。第三，熔断器柜200被配置为向第二支路220
‑
2提供电流。所有这些子阶段都涉及典型的、电工已经习惯了的电气安全措施。
113.如果熔断器柜中可用的电力对于第一支路220
‑
1和第二支路220
‑
2都足够，则设置第二支路220
‑
2的阶段不涉及改变第一支路220
‑
1的任何内容。在所有电气组件101、120、130、140的数据存储介质中配置的数据字段被构造成使得扩展的或增加的支路220
‑
2不依赖于更新已经配置的数据字段。另一方面，如果熔断器柜200中可用的电力对于第一支路220
‑
1和第二支路220
‑
2都不够，则电工还必须改变熔断器柜200的配置，以使得可用电力可由两个支路220
‑
1、220
‑
2共享。然而，即使在这种情况下，也不需要重新配置电插座101中的数据存储介质，因为第二支路中的其他三个电气组件120、130、140配置有第二支路的标识。
114.在熔断器柜200被配置为向第二支路220
‑
2供电之前，可以在不关闭第一支路220
‑
1的情况下完成第二支路220
‑
2的所有任务。这在减少evs装置500的停机时间方面非常实用。理想情况下，可以在无需关闭任何其他设备的情况下打开由熔断器柜200提供的用于第二支路220
‑
2的电力，这消除了任何有停机时间的需求。因此，在这样的场景中，与第二支路220
‑
2的设置相关的任务不会影响可能同时发生的电动车辆400的再充电操作。
115.对电工服务的需求以实现图12中所示的evs装置实施例的第一阶段结束。第二阶段是建立两个充电站102
‑
1、102
‑
3，这些充电站设置在第二支路220
‑
2中的第一电插座101
‑
1和第三电插座101
‑
3上。
116.并非所有三个电插座101
‑
1、101
‑
2、101
‑
3都可以设有充电站的原因有几个实际原因。一个原因可能是投资于扩展evs装置的实体可能想要维持正在进行的金融投资的渐进成本。因此，在这种情况下，如果对第二车库301中的充电站的需求如此需要，则设想在未来为第二电插座101提供充电站。另一个原因可能是拥有evs装置的实体已决定提供第二电气组件130作为私人充电站的可能插槽。这在停车位由不同用户租用并分配给不同用户的建筑物中是有用的。例如，在出租公寓包括第二电气组件130前面的停车位的建筑物中，该公寓的新租户可以携带并使用他/她自己的充电站，该充电站恰好与第二电气组件130兼容。
117.设置在第一电气组件120和第三电气组件140上的两个充电站的设置类似于上面参照图4对充电站102的设置所解释的。其也不需要雇用电工，重新布线将电气组件120、130、140中的任何一者连接到熔断器柜200的电缆，或者从墙壁上拆下任何电气组件120、130、140。用户为了设置两个充电站而必须具备的能力是将它们物理升高并将它们固定在适当的电气组件120、140上。
118.在两个充电站建立之后，它们如何从第二支路220
‑
2汲取电力有很多可能性。通过分别从第一电气组件120和第三电气组件140中的数据存储介质所读取的信息，充电站102
‑
1、102
‑
3可以进入通信网络，在该通信网络中，两个充电站102
‑
1、102
‑
3确定如何从第二支路220
‑
2汲取电流(电力)，例如确定每个充电站102
‑
1、102
‑
3在第二支路220
‑
2的哪个电相位汲取电力。
119.通信网络有几个方面可以以许多不同的方式实施。
120.在图12所示的evs装置实施例中，每个充电站都具有用于与附近的其他充电站建
立通信链路的无线通信单元。然而，也可以通过在第一电插座101
‑
1和第三电插座101
‑
2中的每一者中可用的通信单元来建立通信链路。充电站可以通过有线或无线技术访问这样的通信单元。此外，该通信单元可以允许与其他电气组件的通信单元建立无线通信链路，或者该通信单元可以允许通过在evs装置500中可用的有线网络建立有线通信链路，如上文参考图11所解释的。此外，取代了在本地建立通信链路，这些也可以通过提供为此目的的移动数据连接经由互联网在充电站中或在第一和第三电气组件中建立。
121.此外，在图12所示的evs装置实施例中，充电站被配置为在充电站102
‑
1、102
‑
2中选择协调器，即从所有其他充电站收集数据并协调每个充电站应该如何运行的充电站。协调器充电站的选举可以通过任何已知的协调器选举算法来实现。或者，evs装置可以包括具有协调充电站如何在所有支路220
‑
1、220
‑
2中操作的单一目的的专用主节点。这种主节点可以通过安装在熔断器柜200中的计算设备来实施。在另一个替代方案中，主节点可以由电工在配置每个电插座101
‑
1、101
‑
2、101
‑
3中的数据存储介质时限定为包括具有主充电站所在的电插座101
‑
1、101
‑
2、101
‑
3的标识的数据字段。在又一个替代方案中，主节点功能可以由通过互联网联系的远程服务器来实现。
122.此外，充电站在evs装置中运行的方式可以静态设置，仅取决于哪些电气组件配备有充电站，因此仅在充电站增加到evs装置中或从evs装置中移除时才会改变。或者，也可以通过考虑evs装置的实时读数来动态设置充电站的运行，例如正在使用哪些充电站为电动汽车再充电，或者每辆电动汽车预计仍需要多长时间直到实现完全再充电。在图12所示的evs装置实施例中，充电站从中汲取电流的支路的电相位取决于哪些充电站正用于为电动车辆再充电。
123.在电插座101的数据存储介质中配置的数据还允许向evs装置增加新的支路或用更多的电气组件扩展第一支路，而无需对在电插座101的数据存储介质中所配置的数据进行任何更新。此外，无需将电工在数据存储介质中所配置的数据复制到任何备份介质，以便以后在电插座101上设置充电站。
124.至此所描述的本发明的影响是不可低估的。本发明不仅提供了一种充电解决方案，其中充电站可以在没有熟练操作员在场的情况下轻松更换，而且充电组件可以完全自配置，因为配置充电站所需的所有数据都存在于已由熟练操作员安装的存储介质中。
125.为了制作完全自配置的系统，本技术中所提出的解决方案考虑了与现有技术相比新颖的几个方面；
126.‑
首先，存储在与电插座相关联的存储介质中的信息本身必须足以确保充电站在安装到电插座上并逻辑地增加到系统时的正确且电气安全的配置。这在本发明中方便地实现。
127.‑
由于本发明的充电站可由非技术人员增加，因此无法保证的是，系统将能够获得关于可从与充电站相关联的特定熔断器安培数(和熔断器特性)汲取的电流量的正确信息。该信息也很难在线获得，因为它需要技术人员在增加新的充电站之前已将特定信息存储在数据库中。此外，无法保证充电器在安装过程中或安装后能够上网。因此，如果系统能够独立于一直存在的互联网连接而进行自配置和安全工作，那将是一个巨大的优势。这就是本发明发挥作用的地方。
128.‑
为了获得完全自配置和防脱机系统，(预安装的)电插座的本地存储器需要存储
两种类型的信息，即位置id(如现有技术中已知的)，以及最重要的，操作参数(现有技术中未报道)。如果设备处于离线状态或者如果当您添加新的充电站时周围没有熟练的技术人员，那么仅知道系统的id或系统的组件是没有用的。在这种情况下，最好的选择是还具有预编程值，用于说明特定充电站可以从其相关电路和/或从支路电路的特定电相位获取多少能量(安培数)。对于确保系统安全和避免过载从而导致熔断器跳闸来说，这些信息是必不可少的。这是本发明提供解决方案的地方。
129.‑
此外，为了能够构建完全自配置的系统，设备中的至少一个充电器需要始终保持对能源需求、能源分配和剩余电流输送能力的跟踪。由于不会知道哪个电插座将首先配备充电站，因此不应将主单元的选择专门编程到其中一个电插座中。这意味着所有电插座上都应提供用于主单元的所有必要信息。这意味着设备的总能量容量(安培数)也应存储在所有电插座中。这使得可以进行完全动态的设置，其中可以自由地和按需地选择主充电器，而无需熟练的技术人员在场。这在本发明的实施例中方便地实现。
130.本发明除具有上述优于现有技术的优点外，还具有以下优点：
131.1)成本效益：
132.由于本发明的电插座不需要特殊部件，如电信号连接器、信号电缆、电源、电池隔室或电子隔室和pbc(需要防水垫圈、防水涂层或保护模塑件)，因此低成本的生产方法和材料可用于整个设计。
133.‑
由于无需在设计中使用或混合特殊塑料，如硅胶、橡胶或其他高级密封材料，因此电插座可以更容易地回收利用，从而减少其使用寿命对环境的影响。
134.‑
高速标准精密(塑料)模塑件可用于整个设计，因为不存在需要高精度或特殊公差或材料考虑的小接触元件。
135.‑
此外，主电源接触元件(阳性和阴性)可以直接紧固于它们各自的电源端子，这样就不需要内部电缆了。这进一步降低了设计的成本和复杂性。
136.2)可靠性优势：
137.‑
本发明的多个实施例使用了用于数据存储和传输的rfid或所讨论的其他无线接触技术。这不需要用于充电模块和电插座的低压部分之间的数据和/或能量传输的电流接触。相反，现有技术公开了电流接触的使用，因此在其使用之前或在其使用期间对端子上存在的污垢、污染物、颗粒、灰尘、盐、腐蚀和/或水是敏感的。在同一连接器/组件上放置低压信号和高压信号时，您需要考虑上述因素以及其如何影响系统可靠性，尤其是随着时间的推移和在室外环境中。漏电电流、火花、金属(锈)耗尽、盐耗尽和导电颗粒等现象可能会影响低压数据信号传输，从而使系统无法使用或不稳定——除非使用先进且(通常)昂贵的密封系统。
138.‑
本发明可以使用完全防水和防污染的存储介质。该存储介质很小，因此很容易安装到例如电插座上。rfid/nfc技术已得到充分验证，并已成功使用了数十年。其不使用电池，也不需要单独的电源。其不使用外部电线，也不依赖专用电源来工作。其在一个信号单元(rfid/nfc标签)中嵌入了数据接收器、电源接收器和存储器，并且能够可靠地存储数据二十多年。
139.3)编程优势和数据安全：
140.‑
根据本发明，充电模块在连接到电插座时所需的所有数据可以存储在一个位置
和一个物理芯片中，这使得在没有正确访问代码或解密密钥的情况下几乎不可能读取数据内容。现有技术需要与存储介质或基于云的服务之间的额外(外部)数据通信。在这种情况下，通过特殊方式加密数据或限制对存储介质的访问变得至关重要。这个严重的问题在现有技术中没有提到。当可以通过暴露的电缆、连接器或同一系统中的其他组件物理地访问和更改存储介质时，这变得更加重要。如果未经授权的人可以以任何方式访问存储器总线，则存储介质的内容将允许读取或更改。例如，如果有人想非法从充电站获取能量并避免为所使用的能量付费，这可能很诱人。此外，所允许的能量消耗量可以改变，从而危及系统的电气安全。
141.‑
根据本发明的实施例，数据不是通过电线或普通无线链路传输的，而是使用短距离通信原理(rfid/nfc)，该短距离通信原理仅允许发射器和接收器之间的距离为几厘米。此外，为了避免对存储介质的未授权访问，当充电器完全安装时，可以特意将存储介质放置在充电器的背面。这限制了对存储介质的物理访问，并有效地防止未经授权的人员对其进行物理访问和读取。此外，数据存储介质可以通过加密装置和/或密码来保护。大多数支付解决方案提供商现在采用相同的原则，因为其被认为是传输安全数据的最安全的非接触式方式。
142.‑
可以通过标准智能手机来配置(编程)相同的存储介质，无需为分配有任务或对存储芯片(rfid)进行预编程的电工或其他授权人员提供额外的设备或投资。
143.本发明由以下项目进一步限定。
144.项目1、一种用于将充电站连接到电动车辆供电(evs)装置的支路电路(在本说明书中也称为支路)的电气组件(在本说明书的其余部分中称为电插座)，该电气组件包括：
145.‑
由所述充电站可读的数据存储介质，
146.其中，该数据存储介质能够配置有：
147.‑
用于识别所述evs装置的支路电路的数据字段；和，
148.‑
用于识别所述电气组件到所述支路电路的连接的数据字段。
149.项目2、根据项目1所述的电气组件，其中，用于识别所述连接的数据字段适用于识别所述支路电路中的串联位置。
150.项目3、根据项目1至2中任一项所述的电气组件，包括电连接器，该电连接器用于将所述充电站的引脚连接到所述支路电路。
151.项目4、根据项目3所述的电气组件，包括插槽，该插槽用于接收所述充电站的所述引脚，其中，所述电连接器位于所述插槽内。
152.项目5、根据项目1至4中任一项所述的电气组件，其中，所述电气组件适于将所述充电站保持在壁挂位置。
153.项目6、根据项目6所述的电气组件，包括j形插槽，该j形插槽用于将所述充电站紧固于所述电气组件。
154.项目7、根据项目3至4中的任一项和项目5至6中的任一项所述的电气组件，其中，所述电连接器被布置成使得位于壁挂位置的所述充电站的所述引脚面向所述墙壁。
155.项目8、根据项目1至7中任一项所述的电气组件，其中，所述数据存储介质能够配置有用于表示能够被所述充电站汲取的最大功率的数据字段。
156.项目9、根据项目1至8中任一项所述的电气组件，其中，所述数据存储介质能够配
置有用于表示所述电气组件的唯一标识符的数据字段。
157.项目10、根据项目1至9中任一项所述的电气组件，其中，所述数据存储介质是无线可读的。
158.项目11、根据项目10所述的电气组件，其中，所述数据存储介质是rfid标签。
159.项目12、根据项目1至9中任一项所述的电气组件，其中，所述数据存储介质是光学可读的。
160.项目13、根据项目12所述的电气组件，其中，所述数据存储介质是条形码。
161.项目14、根据项目1至13中任一项所述的电气组件，其中，所述电气组件适于将所述充电站机械地锁定于所述电气组件。
162.项目15、根据项目1至14中任一项所述的电气组件，包括用于将电力电缆插头连接到所述充电站的插座。
163.项目16、根据项目1至15中任一项所述的电气组件，包括通信单元，该通信单元用于在所述充电站和另一个充电站之间建立通信链路。
164.项目17、根据项目16所述的电气组件，其中，所述通信单元能够连接于在所述evs装置中布线的通信电路。
165.项目18、一种用于电动车辆的充电站，该充电站适于通过项目1至17中任一项所述的电气组件连接到evs装置的支路电路。
166.项目19、根据项目18所述的充电站，包括被布置成由所述电气组件的电连接器接收的引脚。
167.项目20、根据项目18至19中任一项所述的充电站，包括翼部，该翼部用于滑入所述电气组件的j形插槽并将所述充电站紧固于所述电气组件。
168.项目21、根据项目18至20中任一项所述的充电站，包括通信单元，该通信单元用于与连接到所述evs装置的支路电路的另一个充电站建立通信链路。
169.项目22、根据项目18至21中任一项所述的充电站，包括用于将电力电缆插头插入到所述充电站中的插座。
170.根据项目的第一方面，提供了一种用于将充电站连接到evs装置的支路电路的电气组件，该电气组件包括由所述充电站可读的数据存储介质，其中该数据存储介质能够配置有：
171.‑
用于识别所述evs装置的支路电路的数据字段；和，
172.‑
用于识别所述电气组件到所述支路电路的连接的数据字段。
173.用于识别所述连接的数据字段可以适用于识别所述支路电路中的串联位置。
174.所述电气组件可以包括电连接器，该电连接器用于将所述充电站的引脚连接到所述支路电路。此外，所述电气组件可以包括插槽，该插槽用于接收所述充电站的所述引脚，其中，所述电连接器位于所述插槽内。
175.此外，所述电气组件可以适于将所述充电站保持在壁挂位置。这可以通过用于将所述充电站紧固于所述电气组件的j形插槽来实现。上文提到的电连接器可以布置成使得处于壁挂位置的所述充电站的所述引脚面向所述墙壁。
176.所述数据存储介质可以配置有用于表示能够被所述充电站汲取的最大功率的数据字段和/或用于表示所述电气组件的唯一标识符的数据字段。
177.所述数据存储介质可以是无线可读的，例如rfid标签。或者，所述数据存储介质可以是光学可读的，例如条形码(例如线性条形码或qr码)。
178.所述电气组件可以适于将所述充电站机械地锁定于所述电气组件。此外，所述电气组件可以包括用于将电力电缆插头连接到所述充电站的插座。此外，所述电气组件可以包括通信单元，该通信单元用于在所述充电站和另一个充电站之间建立通信链路。该通信单元可以能够连接于在所述evs装置中布线的通信电路。
179.根据项目的另一方面，提供了一种用于电动车辆的充电站，该充电站适于通过上述的电气组件连接到evs装置的支路电路。
180.所述充电站可以包括被布置为由所述电气组件的电连接器接收的引脚。此外，所述充电站可以包括翼部，该翼部用于滑入所述电气组件的j形插槽并将所述充电站紧固于所述电气组件。此外，所述充电站可以包括通信单元，该通信单元用于与连接到所述evs装置的支路电路的另一个充电站建立通信链路。而且，所述充电站可以包括用于将电力电缆插头插入到所述充电站中的插座。
181.通常，除非另有明确定义，否则本说明书和权利要求中所使用的术语将根据其在技术领域中的通常含义来解释。尽管如此，术语“包括”和“包含”及其变体意在是指包括特定的特征、步骤或整体。这些术语不被解释为排除其他特征、步骤或整数的存在。此外，除非另有明确说明，否则不定冠词“一”或“一个”被公开解释为引入实体的至少一个实例。不排除由不定冠词引入的实体被解释为实体的复数。
182.在前面的描述中、或在所附的权利要求中、或在附图中所公开的特征，表达为它们的特定形式或用于执行所公开功能的手段的术语。这些特征或用于获得所公开结果的方法或过程视情况而定地可以单独或以这些特征的任何组合的方式用于以其多种形式实现本发明。
183.虽然已经结合上述实施例描述了本发明，但是当给出本公开时，许多等效修改和变化对于本领域技术人员来说将是显而易见的。因此，上述本发明的实施例被认为是说明性的而非限制性的。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对所描述的实施例进行各种改变。