用于电动车辆的充电设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于电动车辆(1)的充电设备，所述电动车辆能够通过电蓄能器(2)进行驱动，其中，所述充电设备包括在电动车辆(1)外的充电接口(5)，所述充电接口在输入端上能通过来自外部三相交流电网的三相交流电流进行馈电并且在输出端上提供充电电流，所述充电电流能经由充电电缆(4)供应给电动车辆(1)用于给电蓄能器(2)充电。按照本发明专利技术的充电设备具有如下特征，所述充电接口(5)具有转换装置(6)，所述转换装置用于将三相交流电流转换为单相交流电流作为充电电流，所述转换装置在运行时将单相交流电流的导通相上的相负载基本上均匀地分布到三相交流电流的三个导通相上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于电动车辆的充电设备。
技术介绍
由现有技术已知，设有用于驱动电动车辆的电蓄能器通过单相交流电流充电系统进行充电。在此，单相交流电流由电流接口经由充电电缆供应到相应的车辆侧的接口。所述交流电流在车辆中通过充电仪转换为直流电流，所述直流电流用于给电蓄能器进行充电。例如在私人家用中使用的传统的电流接口虽然已经提供单相交流电流，但是这种接口的功率限制为最大3.7kff或16A。因此这种接口不适合所谓的车辆中的电蓄能器的快速充电功能，对于该快速充电功能通常需要7.4kff的功率或32A的电流。虽然可以在必要时将传统的单相电流接口设计为功率更强，但是对此通常需要改变配电安装直至电力供应商的配电网，这是与高耗费相联系的。文献DE 10 2011 007 839 Al公开了不同的车辆充电设备，在这些车辆充电设备中通过外部交流电网接口能实现利用单相或三相交流电流对电动车辆的电蓄能器充电。此夕卜，这些充电设备可以用于对电动车辆进行直流充电。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，提供一种用于电动车辆的充电设备，利用所述充电设备能以简单的方式实现利用单相交流电流给电动车辆的电蓄能器高效地充电。该任务通过按照权利要求1所述的充电设备得到解决。本专利技术的进一步扩展方案定义在从属权利要求中。按照本专利技术的充电设备设置用于如下的电动车辆，所述电动车辆能够通过电蓄能器(例如通过蓄电池)进行驱动。在此，电动车辆的概念应宽泛地理解并且包括每种如下的机动车类型，所述机动车具有用于驱动所述机动车的电蓄能器，例如纯电动车辆或必要时混合动力车辆。按照本专利技术的充电设备包括在电动车辆外的充电接口，所述充电接口在输入端上能通过来自外部三相交流电网的三相交流电流进行馈电并且在输出端上提供充电电流，所述充电电流能经由充电电缆供应给电动车辆用于对电蓄能器充电。在此，优选地所述充电电缆与充电接口固定地连接，亦即，所述电缆不能通过插头系统去除。在这种情况下，充电电缆可被视为该充电设备的一部分。充电接口的概念在此以及在以下应宽泛理解并且此外可以包括墙盒、充电站或EVSE (EVSE =电动车辆供应设备)。特别是，所述充电接口必要时也可以是充电电缆的组成部分。按照本专利技术的充电设备具有如下特征，所述充电设备的充电接口具有转换装置，所述转换装置用于将三相交流电流转换为单相交流电流作为充电电流，其中，如此构造所述转换装置，使得单相交流电流的导通相(Leitungsphase)上的相负载或相电流基本上均匀地分布到三相交流电流的三个导通相上。在此本专利技术基于如下知识，利用相应的充电设备可以将交流电网的三相交流电流通过转换为单相交流电流用于给电动车辆进行充电，而在此并不是仅在交流电网的一个相上不均匀地提高相负载。由此可以给电动车辆供给更高的电流，这还将导致电蓄能器的更快速的充电。此外，相比于直接来自外部交流电网的单相充电，零线上的负载保持得低，如在详细说明中更详细描述的那样。因此按照本专利技术的充电设备能实现降低对外部交流电网的反作用。在此，相应的具有以上特征的转换装置的实现处于本领域技术人员处理的范围内。虽然如此，用于给电动车辆的电蓄能器进行单相交流电流充电的这种转换装置的应用并不由现有技术所已知。在一种优选的实施形式中，所述转换装置包括AC/DC/AC转换器(也称作中间电路变流器)，所述AC/DC/AC转换器将三相交流电流转化为直流电流并且将该直流电流转换为单相交流电流。在一种特别优选的构造形式中，所述转换装置设计为用于转换(最大)16A相电流的三相交流电流，亦即，所述充电设备适合于安装在传统的配电中以及特别是在私人家用的配电中。此外，所述转换装置优选地设计为用于提供(最大)32A的相电流的单相交流电流。由此能够实现用于电动车辆的单相交流电流快速充电功能。 在另一种特别优选的实施形式中，所述充电接口包括控制单元，该控制单元能够通过在充电电缆中的通信线路与电动车辆进行通信以用于控制电蓄能器的充电过程。这种控制单元是已知的并且通常利用所谓的控制触点用于在控制单元与车辆之间通过通信线路建立连接。在另一种优选的实施形式中，所述充电接口此外包括AC/DC转换器，该AC/DC转换器用于将三相交流电流转换为直流电流作为充电电流。由此所述充电接口还可以附加地用于给电动车辆进行直流电流充电。在此优选地，所述充电接口具有多级开关，所述多级开关具有一个第一切换级以及至少一个第二切换级，所述开关能通过控制单元进行控制，其中，在第一切换级中，AC/DC转换器与外部的三相交流电网电连接并且在第二切换级中按照本专利技术的转换装置与外部的三相交流电网电连接。此外，必要时可以设置另外的第二切换级，在所述另外的第二切换级中，外部的三相交流电网在绕过转换装置的情况下直接与充电接口的三相交流电流接口相连接用于提供三相交流电流作为充电电流。在另一种优选的实施形式中，所述充电接口包括多个电连接端子，所述电连接端子与充电电缆的电导线占线相同地能连接或相连接，其中，通过多个电连接端子至少提供单相交流电流的导通相和中性相以及接地线。在所述充电设备也能实现直流电流充电的功能的情况下，所述多个电连接端子此外还包括用于提供来自AC/DC转换器的直流电流的两个连接端子。在一种特别优选的实施形式中，所述充电设备在此类似于上面所述的文献DE 10 2011 007 839 Al的如下充电设备进行构造，所述充电设备设置用于通过单相交流电网进行单相交流电流充电。但是所述转换装置附加地设置用于将三相交流电流转换为单相交流电流。优选地，所述多个电连接端子此外还包括一个用于连接上面所描述的在充电电缆中的通信线路的连接端子。文献DE10 2011 007 839 Al的全部公开通过参考作为本申请的内容。在本专利技术的另一种构造形式中，所述充电接口的三相交流电流接口在绕过转换装置的情况下能直接与外部三相交流电网相连接。这可以通过相应的切换装置得到实现，所述切换装置优选地通过上面所描述的控制单元进行操控。在本专利技术另一种变型中，其中设置有AC/DC转换器用于直流电流充电以及将转换装置构造为AC/DC/AC转换器，在提供单相交流电流作为充电电流时，所述AC/DC转换器为AC/DC/AC转换器的一个转换级。这可以通过在AC/DC转换器的输出侧上的切换装置得到实现，所述切换装置优选通过上面所描述的控制单元进行操控。在一种特别优选的实施形式中，所述充电接口设置为基于标准IEC 62196给电动车辆的电蓄能器进行充电。亦即，所有的用于将充电电缆连接到车辆上的插头插口连接以及该标准的所有充电模式也可以在本专利技术的充电设备中实现，只要相应的连接或相应的充电模式能够实现单相的交流电流充电。【附图说明】以下将根据附图详细描述本专利技术的实施例。图中:图1示出在家用中传统的配电的例子，在所述配电中可以安装按照本专利技术的充电设备；图2示出借助于图1中的家用配电对车辆进行传统的单相交流电流充电的示意图；图3示出借助于按照本专利技术的充电站的一个实施形式进行单相交流电流充电的示意图，所述充电站安装在图1的家用配电中。图4示出在图3的充电站中构建的转换装置的一个变型的示意图；以及图5示出如下图表，所述图表示例性地将在应用按照本专利技术的充电站的情况下所出现的相负载与在没有应本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于电动车辆(1)的充电设备，所述电动车辆能够通过电蓄能器(2)进行驱动，其中，所述充电设备包括在电动车辆(1)外的充电接口(5)，所述充电接口在输入端上能通过来自外部三相交流电网的三相交流电流进行馈电并且在输出端上提供充电电流，所述充电电流能经由充电电缆(4)供应给电动车辆(1)用于给电蓄能器(2)充电，其特征在于，所述充电接口(5)具有转换装置(6)，所述转换装置用于将三相交流电流转换为单相交流电流作为充电电流，所述转换装置在运行时将单相交流电流的导通相上的相负载基本上均匀地分布到三相交流电流的三个导通相上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·库尔茨，M·韦伯，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE