用于机动车的充电设备，机动车，充电系统以及运行方法技术方案

一种用于具有高压电池(28)的机动车(12)的充电设备(10)，充电设备(10)包括：供给单元(16)，其被设计为用于提供传输电压(UT)；连接装置(24)，其被设计为用于将所述供给单元(16)与机动车(12)相连接，以便为高压电池(28)充电，传输电压是接触安全的传输电压(UT)。机动车(12)包括变压器单元(34)，该变压器单元被设计为用于，把接触安全的传输电压(UT)转换为用于为高压电池(28)充电的高压‑充电电压(UHV)。在运行由充电设备(10)和机动车(12)形成的充电系统(14)时，连接装置(24)被自动地连接到接线装置(30)上，接触安全的传输电压(UT)被转换为高压‑充电电压(UHV)，以便为高压电池(28)充电。

【技术实现步骤摘要】
用于机动车的充电设备，机动车，充电系统以及运行方法
本专利技术涉及一种用于具有高压电池的机动车的充电设备，其中，充电设备被设计为用于，选择性地为高压电池充电或放电，所述充电设备包括：供给单元，其被设计为用于提供传输电压；以及连接装置，其被设计为用于将所述供给单元与机动车相连接，以便选择性地为高压电池充电或放电。此外，本专利技术还涉及一种机动车、一种充电系统以及一种用于运行充电系统的方法。
技术介绍
目前对缆线连接的交流和直流充电来说存在大量充电标准：-组合式充电系统CCS1(欧洲)，CCS2(NAR)(交流和直流充电)-Chademo(仅直流充电)-中国GB/T(交流和直流充电)-交流充电类型1(NAR和日本的交流电插头)-交流充电类型2(欧洲的交流电插头)。此外，对于自动化充电来说，致力于无线充电的标准化。而备选的有线自动化充电系统目前由于接触危险和插接复杂性而不能实现。除了安全性和复杂性外，例如使用插接机器人的构想花费极大且进而特别昂贵。在载货车的领域中，例如研究了顶棚系统，其与火车的集电器相当。由于这些顶棚系统的位置高，所以对用户来说降低了由其位置接触电极的危险性。例如由EP2236344A2已知了前述的充电设备。所述充电设备如此设计，在用于车辆的充电方法中，在插入了充电插头之后执行一种握手程序。只有在用于保护操作者的握手成功之后，才施加高的充电电压。在DE112011105236T5中描述了一种车辆，所述车辆包括充电接口，仅以低电压(100VAC)为该充电接口供电。由US2012/0055724A1也已知了类似的构想。车辆包括多个充电接头，其中的至少一个充电接头被设置用于利用低电压(100VAC或200VAC)充电。前述系统是缆线连接的充电系统且需要插入过程以用于充电。这些用于自动化的缆线连接的充电系统的构想在乘用车的领域内是安全临界的和/或极其复杂的。无线的自动化的充电系统(例如感应式的)符合当前的汽车发展趋势。然而，这些系统同样复杂且昂贵。自动化充电系统的标准化目前看来仅仅在感应充电(公共的或私人的充电)中可行。因此，除了已知的有线和无线系统之外，还存在对改进的备选方案的需求，该改进的备选方案提供更多的舒适度、更价廉且更高效。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，尤其鉴于复杂度和安全性来改进前述的充电系统。该目的通过独立权利要求的主题实现。从属权利要求的主题是本专利技术的优选的设计方案。根据本专利技术建议了，传输电压是接触安全的/防触电的传输电压。在此，概念“接触安全”尤其根据标准IEC60449理解。相应地，低电压当遵守如下限值时被视为接触安全：对交流电压(AC)来说≤50V以及对直流电压(DC)来说≤120V。本专利技术实现了一种用于具有高压电池的预先规定的机动车的充电设备，其中，充电设备包括：供给单元，其被设计为用于提供传输电压；以及连接装置，其被设计为用于将所述供给单元与预先规定的机动车相连接，以便为高压电池充电，其中，传输电压是接触安全的传输电压。接触安全的传输电压允许省去人员安全方面的保护措施并同时提升了使用安全性。因此，例如包括自动的连接装置的连接装置可以被设计为较不复杂。通过连接装置的简化的设计方案还可以更简单地实现充电设备和机动车之间的连接的自动化。因此，充电设备也可以作为技术推动者起作用并有助于改进电动车辆的推广，这从环境角度来讲也是有利的。充电和放电功能使得高压电池可以用作中间蓄能器。因此，充电设备可以例如当存在过剩的充电电流时才为高压电池充电。在需要时，可以从高压电池提取能量，以便为其它装置供电或者把能量馈入(公共的或家庭的)电网中。优选地，接触安全的传输电压是直流电压，其最高为60V，尤其最高为48V。可选地，优选接触安全的传输电压是交流电压，其最高为30V，尤其最高为25V。借助此处建议的传输电压能够在传输电能时把充电设备的高效率和对于用户来说较小的危险极好地联系起来。优选地，供给单元具有：初级电路，在该初级电路上能连接电网；以及与该初级电路电流隔断的次级电路，在该次级电路中存在有传输电压。通过供给单元中的电流隔断使电网和机动车之间不同的电势不是重要的。优选地，连接装置被设计为自动的连接装置，其自动地将供给单元与机动车相连接，以便为高压电池充电。优选地，连接装置包括连接元件，该连接元件用于自动地形成与机动车——尤其是与机动车的接线装置——的电连接，以便为高压电池充电。连接装置可以自动地执行机动车和充电设备之间的连接过程，无需进行用户干预。因此，可以在此提升系统的使用安全性，同时复杂度基本不变。例如，连接装置如此布置在安置位置处，即通过力产生元件可以使连接元件与机动车的正确的位置接触。优选地，连接装置具有一力产生元件，该力产生元件尤其设置在连接元件上，以便产生保持力，该保持力使连接元件可拆松地固定在机动车上，尤其是机动车的接线装置上。力产生元件优选包括至少一个磁元件、例如磁铁和/或包括至少一个弹性元件、例如弹簧。保持力可以使连接元件保持在机动车的接线装置上。连接可以通过以下方式而形成：磁元件把连接元件朝着接线装置吸引。解除连接简单地通过克服保持力进行，例如通过机动车的运动。在一变型中，弹性元件沿接线装置的方向挤压连接元件。则可以通过机动车的合适的定位来完成连接。利用所有的变型方案，用户不必再手动地建立机动车和充电设备之间的连接。因此，可以提升舒适度并进一步改进使用安全性。充电设备优选包括变压器单元，该变压器单元尤其可设置在机动车中或上，该变压器单元被设计为用于，把接触安全的传输电压转换为用于为高压电池充电的高压-充电电压。优选地，变压器单元还被设计为用于，把用于为高压电池充电的高压-充电电压转换为接触安全的传输电压。变压器单元实现了，在用户可接近的区域中仅仅存在有安全电压，从而又可以省去人员安全方面的保护措施。优选地，变压器单元被设计为直流电压-直流电压变压器。直流电压允许较高的传输电压，从而在提升了使用安全性的同时可以得到更好的效率和/或更快速的充电。优选地，变压器单元具有：用于传输电压的初级电路；和与该初级电路电流不隔断的次级电路，高压电池可以与该次级电路连接。尤其当在充电设备中已经设置了电流隔断时可以省却车辆中的电流隔断。本专利技术还实现了一种机动车，其具有：高压电池；接线装置，该接线装置用于把机动车和连接装置相连接，以便为高压电池充电；以及变压器单元，其被设计为用于，把接触安全的传输电压转换为用于为高压电池充电的高压-充电电压。变压器单元实现了，在用户可接近的区域中仅仅存在有安全电压，从而又可以省去人员安全方面的保护措施。本专利技术还实现了一种充电系统，其具有之前所述的优选的充电设备以及具有之前所述的优选的机动车，其中，连接装置被连接到接线装置上，从而传输电压可转换为高压-充电电压，以便为高压电池充电。本专利技术还实现了一种用于运行之前所述的优选的充电系统的方法，其中，连接装置被自动地连接到接线装置上，其中，接触安全的传输电压被转换为高压-充电电压，以便为高压电池充电。根据本专利技术的机动车和根据本专利技术的方法的改进方案也属于本专利技术，所述改进方案具有像结合根据本专利技术的充电设备的改进方案已经描述了的特征那样的特征。因此，不再赘述根据本专利技术的方法的相应的改进方案。利用根据本专利技术的充电系统、根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于具有高压电池(28)的预先规定的机动车(12)的充电设备(10)，其中，充电设备(10)被设计为用于，选择性地为高压电池(28)充电或放电，所述充电设备包括：供给单元(16)，该供给单元被设计为用于提供传输电压(UT)；以及连接装置(24)，该连接装置被设计为用于将所述供给单元(16)与预先规定的机动车(12)相连接，以便选择性地为高压电池(28)充电或放电，其特征在于，所述传输电压是接触安全的传输电压(UT)。

【技术特征摘要】
2017.06.08 DE 102017209715.91.一种用于具有高压电池(28)的预先规定的机动车(12)的充电设备(10)，其中，充电设备(10)被设计为用于，选择性地为高压电池(28)充电或放电，所述充电设备包括：供给单元(16)，该供给单元被设计为用于提供传输电压(UT)；以及连接装置(24)，该连接装置被设计为用于将所述供给单元(16)与预先规定的机动车(12)相连接，以便选择性地为高压电池(28)充电或放电，其特征在于，所述传输电压是接触安全的传输电压(UT)。2.根据权利要求1所述的充电设备(10)，其特征在于，所述接触安全的传输电压(UT)是直流电压，所述直流电压最高为60V，尤其最高为48V；或者所述接触安全的传输电压(UT)是交流电压，所述交流电压最高为30V，尤其最高为25V。3.根据前述权利要求中任一项所述的充电设备(10)，其特征在于，所述供给单元(16)具有：初级电路(18)，在该初级电路上能连接电网(20)；以及与所述初级电路(18)电流隔断的次级电路(22)，在所述次级电路中存在有传输电压(UT)。4.根据前述权利要求中任一项所述的充电设备(10)，其特征在于，连接装置被设计为自动的连接装置(24)，该自动的连接装置自动地将供给单元(16)与预先规定的机动车(12)相连接，以便选择性地为高压电池(28)充电或放电。5.根据前述权利要求中任一项所述的充电设备(10)，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·德姆，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE