用于给电池驱动式车辆充电的方法技术

技术编号:21040190 阅读:23 留言:0更新日期:2019-05-04 09:02
本发明专利技术涉及一种利用充电车(20)给电池驱动式车辆(10)充电的方法,所述电池驱动式车辆包括可充电的牵引能量蓄存器(11)和用于自主引导车辆(10)的装置(12),所述充电车包括能量发生器(21)和/或能量蓄存器(22)。本发明专利技术的方法具有以下步骤:通过电池驱动式车辆(10)和/或充电车(20)的自主驾驶操纵在电池驱动式车辆(10)与充电车(20)之间建立至少一个电联接。在由电池驱动式车辆(10)和充电车(20)组成的连挂车组行驶期间通过充电车(20)的能量发生器(21)和/或能量蓄存器(22)为电池驱动式车辆(10)的牵引能量蓄存器(11)充电。

A Method for Charging Battery-Driven Vehicles

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于给电池驱动式车辆充电的方法
本专利技术涉及一种用于给电池驱动式车辆充电的方法,所述电池驱动式车辆包括可充电的牵引能量蓄存器和用于自主引导车辆的装置。此外,本专利技术还涉及一种充电车以及一种用于对电池驱动式车辆进行充电的系统。
技术介绍
在电动车辆(下文称为电池驱动式车辆)中存在如下问题:大的可达里程基本上只有利用昂贵的和笨重的、大型的蓄电池组才能实现。尽管在此期间能够通过对牵引能量蓄存器短时间快速充电而在短时间内在牵引能量蓄存器中充入大量能量,然而这在较长的行驶距离上要求(与内燃机驱动式车辆相比)长得多的中途停留。由于牵引能量蓄存器重量大且成本高,因此在电池驱动式车辆中只能实现较低的效率。延长可达里程的另一原理在于:作为对牵引能量蓄存器的补充,为车辆配备一种所谓的里程扩展器(RangeExtender,增程器),通过该里程扩展器,在车辆行驶期间内燃机经由发电机给牵引能量蓄存器充电。与未配备这种里程扩展器的电池驱动式车辆相比,由此能够实现更大的可达里程。然而由于车辆中有限的结构空间之故,不可能为这种里程扩展器设置足够大的(燃料)贮箱。另外,在此情形中成本和重量也产生负面结果。然而,通常在电池驱动式车辆中此外还存在着可达里程不确定或者可达里程限制的问题。这样,特别是在实际可达里程小于250km的情况中不能实现令人满意的长距离运行。甚至通过快速充电过程给牵引能量蓄存器重新充电的可能方案比起内燃机驱动式车辆之情形也要造成长得多的“充电中断期(Ladeunterbrechung)”。出于所述成本原因和重量原因,在实践当中,安装明显更大的蓄存器是难以实现的,而由内燃机或者氢基燃料电池与电动机的组合所构成的备选方案对于大批量应用来说费用又太高。
技术实现思路
因此存在着如下必然需求,即:提供更简单和更经济的可行方案以能够延长电池驱动式车辆的可达里程。此目的通过如权利要求1所述特征的方法、如权利要求14所述特征的充电车以及如权利要求17所述特征的用于对电池驱动式车辆进行充电的系统得以实现。由从属权利要求可获得一些有益的设计。根据本专利技术的第一方面,提出一种利用充电车给电池驱动式车辆充电的方法,所述电池驱动式车辆包括可充电的牵引能量蓄存器和用于自主引导车辆的装置,所述充电车包括能量发生器和/或能量蓄存器。因此可以通过充电车由蓄电池、由燃料电池、由内燃机与发电机的组合和类似设备来提供为牵引能量蓄存器充电所要提供的能量。所述方法包括如下步骤:通过电池驱动式车辆或者充电车的自主驾驶操纵在电池驱动式车辆与充电车之间建立至少一个电联接;在由电池驱动式车辆和充电车组成的连挂车组(Gespann)行驶期间通过充电车的能量发生器和/或能量蓄存器为电池驱动式车辆的牵引能量蓄存器充电。根据本专利技术因此规定:通过如下方式延长电池驱动式车辆的可达里程,即在行驶期间对其牵引能量蓄存器进行充电。为此而将电池驱动式车辆和充电车联接为一个连挂车组,使得能够实现从充电车到电池驱动式车辆的牵引能量蓄存器的输电。由此不再需要为了对电池驱动式车辆充电或者快速充电以延长电池驱动式车辆的可达里程而停车。由此可以避免充电间歇(Ladepause)。结果便是,由此实现了具有电池运行驱动装置之车辆的实际上无限的可达里程,因为该车辆的牵引能量蓄存器在该电池驱动式车辆行驶期间随时可以再充电。这就带来了以下优点:可以将电池驱动式车辆的牵引能量蓄存器保持得较小。特别是可以针对于短程或者中程设计所述牵引能量蓄存器的尺寸,因为通过借助于充电车对牵引能量蓄存器的充电而能够实现长距离适用性。通过能够将电池驱动式车辆的牵引能量蓄存器保持得很小的可行方案,获得了该电池驱动式车辆的降低的生产成本和下降的销售价格。因为现在不再存在可达里程不确定性或者限制的问题,于是这就提高了对电池驱动式车辆的认可度。另外,牵引能量蓄存器尺寸的下降不仅导致更小的体积需求,而且还导致更小的重量,由此进一步提高电池驱动式车辆的效率。根据第一变型方案,充电车是自主运行式充电车,该充电车构造为用于实施自主驾驶操纵,其中,自主运行式充电车通过对该自主运行式充电车的自主驾驶操纵而与行驶中的或者停车中的电池驱动式车辆联接。由此便具有以下可能性:在电池驱动式车辆的行驶期间进行自主运行式充电车与该电池驱动式车辆的联接,使得可以基本上完全避免充电间歇。根据这种变型方案,同样可以规定:在短暂停顿期间(例如在某一高速公路休息处)进行自主运行式充电车与电池驱动式充电车之间的联接。可以在充电过程开始之前将电池驱动式车辆与自主运行式充电车相互机械式联接并且在充电过程结束之后彼此机械式分离。可以类似于拖车联接器或者由有轨电车或者列车已知的联接器那样实现电池驱动式车辆与自主运行式充电车之间的机械式联接。由于应该在行驶期间进行自主运行式充电车的联接和脱开联接,所以必须相应地构成用于释放和保持的联接机构。电池驱动式车辆和自主运行式充电车在充电过程期间也可以相对彼此没有机械式联接,其中,电池驱动式车辆和自主运行式充电车实施相应的自主驾驶操纵,使得彼此间预先确定的位置关系得到满足。预先确定的位置关系可以是自主运行式充电车与电池驱动式车辆之间预先确定的间距。所述位置关系也可以是一个预先确定的范围,以便例如在行驶于前面的部分制动时允许两部分之间的间距(小幅)缩小,或者在加速时允许两部分之间的间距(小幅)增加。为了能够维持预先确定的相互间的位置关系,适宜的是:电池驱动式车辆和自主运行式充电车至少在充电过程期间或者说在其联接期间分别实施自主的驾驶操纵。电池驱动式车辆与自主运行式充电车之间存在机械式联接,这一点也是适宜的。另一设计规定:运算单元响应收到充电请求(该充电请求包括所希望的充电地点和/或所希望的能量待充量或者可达里程和/或所希望的充电时刻)而作为准则求算:应该在何时刻和/或何地点使自主运行式充电车与发出充电请求的电池驱动式车辆联接。所述运算单元特别是一个中心计算机,该计算机承担对自主运行式充电车鉴于电池驱动式车辆充电情况和充电地点的管理。作为备选方案,所述运算单元也可以是自主运行式充电车的运算单元本身或者多个自主运行式充电车的、由多个运算单元构成的、共同协作的运算单元。所希望的地点例如包括特定的道路,诸如特定的高速公路。然而,所希望的地点也可以表示某一确定的区域,例如高速公路入口或者地点A与地点B之间的在高速公路上的一个路段以及一个距离,例如在150km处。在后述情况中,于是根据电池驱动式车辆的行驶数据算出所述地点。因此通过运算单元来安排布置自主运行式充电车,以满足电池驱动式车辆在所希望的地点和/或所希望的时间的充电请求。运算单元可以求算:多个分散设置的自主运行式充电车中的哪一充电车最佳地满足所述准则,并且将用于满足充电请求的情报传送给选出的自主运行式充电车。利用所述情报“委托”选出的充电车来承担对电池驱动式车辆在所希望的地点和/或在所希望的时间的充电。充电请求的发出可以以计算机辅助方式通过电池驱动式车辆的车辆运算单元和/或应要求通过电池驱动式车辆的使用者来实现。例如可以通过电池驱动式车辆的车辆运算单元求出:在一定的行驶条件下利用牵引能量蓄存器中保留的剩余能量能够达到多大的可达里程。车辆运算单元据此可以求出:最迟在何地点必须通过自主运行式充电车进行本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.利用充电车(20)给电池驱动式车辆(10)充电的方法,所述电池驱动式车辆包括可充电的牵引能量蓄存器(11)和用于自主引导车辆(10)的装置(12),所述充电车包括能量发生器(21)和/或能量蓄存器(22),该方法包括如下步骤:‑通过电池驱动式车辆(10)和/或充电车(20)的自主驾驶操纵在电池驱动式车辆(10)与充电车(20)之间建立至少一个电联接;‑在由电池驱动式车辆(10)和充电车(20)组成的连挂车组行驶期间通过充电车(20)的能量发生器(21)和/或能量蓄存器(22)为电池驱动式车辆(10)的牵引能量蓄存器(11)充电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.15 DE 102016217615.31.利用充电车(20)给电池驱动式车辆(10)充电的方法,所述电池驱动式车辆包括可充电的牵引能量蓄存器(11)和用于自主引导车辆(10)的装置(12),所述充电车包括能量发生器(21)和/或能量蓄存器(22),该方法包括如下步骤:-通过电池驱动式车辆(10)和/或充电车(20)的自主驾驶操纵在电池驱动式车辆(10)与充电车(20)之间建立至少一个电联接;-在由电池驱动式车辆(10)和充电车(20)组成的连挂车组行驶期间通过充电车(20)的能量发生器(21)和/或能量蓄存器(22)为电池驱动式车辆(10)的牵引能量蓄存器(11)充电。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述充电车(20)是自主运行式充电车(20),该充电车构造为用于实施自主驾驶操纵,其中,所述自主运行式充电车(20)通过对该自主运行式充电车(20)的自主驾驶操纵而与行驶中的或者停车中的电池驱动式车辆(10)联接。3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在充电过程开始之前将电池驱动式车辆(10)与自主运行式充电车(20)相互机械式联接并且在充电过程结束之后将其彼此机械式分离。4.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,电池驱动式车辆(10)和自主运行式充电车(20)在充电过程期间相对彼此并无机械式联接,其中,电池驱动式车辆(10)和自主运行式充电车(20)实施相应的自主驾驶操纵,使得彼此间预先确定的位置关系得到满足。5.如前述权利要求之任一项所述的方法,其特征在于,运算单元(40)响应收到充电请求而作为准则求算:应该在何时刻和/或何地点使自主运行式充电车(20)与发出充电请求的电池驱动式车辆(10)联接,所述充电请求包括所希望的充电地点和/或所希望的能量待充量或者可达里程和/或所希望的充电时刻。6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述运算单元求算:多个分散设置的自主运行式充电车(20)中的哪一自主运行式充电车最佳地满足所述准则,并且将用于满足充电请求的情报传送给选出的自主运行式充电车(20)。7.如权利要求5或6所述的方法,其特征在于,充电请求的发出以计算机辅助方式通过电池驱动式车辆(10)的车辆...

【专利技术属性】
技术研发人员:F·巴克曼R·伯宾格E·达维N·戴克萨莱尔R·艾勒特茨S·吉利施R·科尼希A·普鲁克纳D·施利希特H·肖尔茨A·泽德尔迈尔富克斯L·泽塔勒尔S·席克林格R·施特罗夫S·施蒂尔兹尔M·瓦尔德曼
申请(专利权)人:宝马股份公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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