用于为至少一个可电驱动的机动车的充放电过程提供电能的电蓄存设备以及加装模块和运行方法技术

本发明专利技术涉及一种电蓄存设备(10)，所述电蓄存设备用于为至少一个可电驱动的机动车(12)的充放电过程提供电能。所述电蓄存设备具有：蓄存单元(15)，其用于蓄存能量；冷却组件(27)，其用于提供冷却功率；以及冷却回路(28)，所述冷却回路设立为用于，借助冷却介质(26)将热能从蓄存单元(15)输送至冷却组件(27)。本发明专利技术规定，至少一个充电线缆(17)与蓄存单元(15)耦联，相应的充电线缆(17)设计为用于连接到机动车(12)上并且具有冷却通道(25)，并且提供有分配装置(29)，所述分配装置设立为用于，将所述冷却介质(26)的一部分改道导引到充电线缆(17)的冷却通道(25)中或借助换热器将热能从冷却通道(25)引出到所述冷却介质(26)中。

An electric storage device for providing electric energy for the charging and discharging process of at least one electrically driven motor vehicle, an additional module and a running method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于为至少一个可电驱动的机动车的充放电过程提供电能的电蓄存设备以及加装模块和运行方法
本专利技术涉及一种用于蓄存电能的电蓄存设备，可电驱动的机动车则可借助所述电蓄存设备充电。属于本专利技术的还有一种可用于对传统的电的固定式蓄存系统进行加装或改装的加装模块。最后，本专利技术还包括一种用于运行按照本专利技术的蓄存设备的方法。
技术介绍
可电驱动的机动车必须可被供应电能，该电能应能以相对大的功率、例如以超过5kW、但尤其是超过20kW或甚至超过50kW的功率传递到要充电的机动车中。为了使能量不必以该功率在公共电网的较长距离上传递，电能可在应发生充放电过程的地点处或者至少在该充电地点附近、例如离该充电地点1km之内被临时蓄存。为此，可设有所谓的电的固定式蓄存系统，在该固定式蓄存系统中，能量被蓄存在蓄存单元中。这种蓄存单元可例如由多个电的单个蓄存器、例如蓄电池构成。为了对蓄存单元进行空气调节以使其温度处于预确定的温度窗口内，固定式蓄存系统可具有用于提供冷却功率的冷却组件。为此，冷却回路则可将热能从蓄存单元引出并且将其朝向冷却组件输送，然后在该冷却组件处以已知的方式由冷却回路的冷却介质抽走热能。这种抽走热能是所述的提供冷却功率。冷却回路也可设计为分岔的。为了将电能传递到机动车中，可设有充电线缆，所述充电线缆可连接到机动车上。这种具有充电线缆的充电连接装置可例如设计为所谓的充电桩，类似于用于汽油的加油桩。为了充放电过程，则将电能从本地的固体式蓄存器朝向充电桩传递，在所述充电桩处，电能然后通过充电线缆到达机动车中。如果在此调整到所描述的电功率、亦即电能以相应大的电流传递通过充电线缆，则充电线缆可由于功率损耗和接触导通损耗而变热。出于该原因考虑过，在充电桩中也提供用于主动冷却的冷却组件，以便可使电能在尽可能细和/或轻的充电线缆中传递。所述冷却能实现在大电流的情况下持续使用。这首先能对于每个人实现对非常高功率的直流快速充电线缆进行操纵。为了可为充放电过程提供超过5kW、但尤其是超过20kW或甚至超过50kW的充电功率，需要技术上的附加耗费以用于主动冷却固定式蓄存系统的蓄存单元和充电桩的充电线缆。这使得充电功率的扩充和提高在技术上是耗费且成本高的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，将电功率从蓄存单元通过充电线缆朝向可电驱动的机动车传递。该目的通过独立权利要求的主题实现。本专利技术的有利的进一步改进方案通过从属权利要求、下文的说明以及附图来描述。通过本专利技术，提供一种用于提供电能的电蓄存设备，以便给至少一个可电驱动的机动车充电。所述蓄存设备可基于电的固定式蓄存系统构成，如其在开头所描述的那样。一般地，所述蓄存设备亦即具有所描述的用于蓄存能量的蓄存单元以及用于提供冷却功率的制冷组件或冷却组件。冷却回路设立为用于，借助冷却介质将热能从所述蓄存单元输送至所述冷却组件。现在为了将电能从蓄存单元传递至机动车，所述电蓄存设备具有至少一个充电线缆，该充电线缆与蓄存单元耦联。亦即可设有唯一一个充电线缆或可设有多个充电线缆。在此，每个充电线缆以本身已知的方式设计为用于连接到机动车上。所述充电线缆可例如具有用于插入相应的机动车的充电插座中的插头。现在，每个充电线缆此外具有冷却通道。换言之，充电线缆本身可被冷却介质通流。尽管如此，仍不需要附加的冷却组件。替代于此，在蓄存设备中提供分配装置，该分配装置设立为用于，将所述的冷却回路的冷却介质的一部分改道导引到充电线缆的冷却通道中或借助换热器将热能从冷却通道引出到所述冷却介质中。换言之，亦即所述至少一个充电线缆能够借助冷却组件的冷却功率冷却，所述冷却组件也被用于冷却蓄存单元。通过分配装置，冷却功率亦即被朝向相应的充电线缆分岔。亦即不需要提供两个冷却组件、即一个用于蓄存单元并且一个用于所述至少一个充电线缆。通过本专利技术得到如下优点：不需要冗余地实施冷却技术，因为所述至少一个充电线缆和蓄存单元二者使用同一冷却组件。附加地，相比于提供两个冷却组件，通过将一个单个的冷却组件用于蓄存单元以及充电线缆还得到了更高的效率。对此的原因在于，相比于一个单个的冷却组件，两个冷却组件必须更频繁地在较小的部分负载中运行，从而在两个冷却组件的情况下会产生更高的运行成本，并且必要时也会产生更长的停止时间和/或空载时间，在所述停止时间和/或空载时间中不需要冷却充电线缆和/或蓄存单元。此外，当仅须提供一个单个的冷却组件时，也减少了维护成本和用于认证的耗费。属于本专利技术的还有其特征得到附加优点的进一步扩展方案或进一步改进方案。所述固定式蓄存系统可连接到公共电网上，以便接收来自电网的能量。在此，用于对所述固定式蓄存系统的蓄存单元进行再充电所涉及的充电功率可小于然后提供的如下功率，能量以该功率从蓄存单元被传递到机动车中。按照本专利技术的蓄存设备可具有一个充电线缆或多个充电线缆，其中，为了充放电过程，在各充电线缆上可连接一个机动车。在相应的充电线缆上，可提供用于插入相应的机动车的充电插座中的插头。一种进一步改进方案规定，相应的充电线缆的相应的冷却通道通过热交换装置与充电线缆的插头耦联和/或所述冷却通道甚至被引导或布设通过插头。由此，也可将由于接触导通损耗可在插头本身中产生的损耗热引出。所述的用于将损耗热从插头引出到冷却介质中的热交换装置可例如基于热耦联实现，所述热耦联可借助金属或金属合金实现。冷却通道可例如基于在插头的插头壳体中的空心空间和/或借助软管而被引导通过插头本身。所述冷却介质可包括气体(例如空气)和/或液体(例如水-乙二醇混合物和/或油和/或制冷剂)。对于制冷剂的示例是：R134a、R1234yf、R744。在此，所描述的可行的冷却介质可在相互分开的多个部段中分别单个地提供。这种部段可通过换热器或热交换器耦联。也可规定，在整个冷却回路中设有所描述型式的一种单个的冷却介质。按照本专利技术的蓄存设备可设计为多件式的。对此的一种进一步改进方案规定，所述至少一个充电线缆分别由在结构上由蓄存单元的壳体提供的一个充电连接装置、例如充电桩提供。为了将能量然后从蓄存单元朝向充电桩传递，可规定，所述蓄存单元与充电连接装置的电耦联通过在蓄存单元上提供的DC/AC转换器(DC-直流电、AC-交流电)以及在充电连接装置中提供的AC/DC转换器设置。换言之，借助交流电传递能量。由此得到如下优点：一方面蓄存单元的壳体和另一方面充电连接装置可例如通过公共电网耦联。由此，则不需要在蓄存单元与充电连接装置之间附加地布设电线缆。于是，仅需布设用于在冷却组件与充电连接装置之间传递冷却介质的软管系统和/或管系统。替代于此，可规定，一方面充电线缆和另一方面蓄存单元集成为蓄存设备的结构上的单元。所述充电线缆则可通过DC母排系统或DC线缆系统并且通过DC/DC转换器(直流变压器)与所述蓄存单元耦联，并且所述蓄存设备可设立为用于，借助直流电将能量从蓄存单元传递到充电线缆中。尤其规定，仅借助直流电传递能量。亦即为了将能量从蓄存单元传递到充电线缆中，不需要DC/AC转换并且不需要AC/DC转换，而是仅需借助DC/DC转换器的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电蓄存设备(10)，所述电蓄存设备用于为至少一个可电驱动的机动车(12)的充放电过程提供电能，所述电蓄存设备具有：/n-蓄存单元(15)，其用于蓄存能量；/n-冷却组件(27)，其用于提供冷却功率；以及/n-冷却回路(28)，所述冷却回路设立为用于，借助冷却介质(26)将热能从所述蓄存单元(15)输送至所述冷却组件(27)，/n其特征在于，/n至少一个充电线缆(17)与所述蓄存单元(15)耦联，相应的充电线缆(17)设计为用于连接到所述机动车(12)上并且具有冷却通道(25)，并且提供有分配装置(29)，所述分配装置设立为用于，将所述冷却介质(26)的一部分改道导引到所述充电线缆(17)的冷却通道(25)中或借助换热器将热能从所述冷却通道(25)引出到所述冷却介质(26)中。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170810 DE 102017213938.21.电蓄存设备(10)，所述电蓄存设备用于为至少一个可电驱动的机动车(12)的充放电过程提供电能，所述电蓄存设备具有：
-蓄存单元(15)，其用于蓄存能量；
-冷却组件(27)，其用于提供冷却功率；以及
-冷却回路(28)，所述冷却回路设立为用于，借助冷却介质(26)将热能从所述蓄存单元(15)输送至所述冷却组件(27)，
其特征在于，
至少一个充电线缆(17)与所述蓄存单元(15)耦联，相应的充电线缆(17)设计为用于连接到所述机动车(12)上并且具有冷却通道(25)，并且提供有分配装置(29)，所述分配装置设立为用于，将所述冷却介质(26)的一部分改道导引到所述充电线缆(17)的冷却通道(25)中或借助换热器将热能从所述冷却通道(25)引出到所述冷却介质(26)中。


2.根据权利要求1所述的蓄存设备(10)，其中，相应的充电线缆(17)具有用于插入相应的机动车(12)的充电插座(19)中的插头(18)，并且所述冷却通道(25)通过热交换装置与所述插头(18)耦联或所述冷却通道(25)被引导通过所述插头(18)。


3.根据上述权利要求中任一项所述的蓄存设备(10)，其中，气体和/或液体、尤其是水-乙二醇混合物和/或油和/或制冷剂被提供作为所述冷却介质(26)。


4.根据上述权利要求中任一项所述的蓄存设备(10)，其中，所述至少一个充电线缆(17)分别通过一个充电连接装置(22)提供，所述充电连接装置在结构上与所述蓄存单元(15)的壳体(16)分开地提供，并且所述蓄存单元(15)与所述充电线缆(17)的电耦联通过在所述蓄存单元(15)上提供的DC/AC转换器和在所述充电连接装置(22)上提供的AC/DC转换器设置。


5.根据权利要求1至3中任一项所述的蓄存设备(10)，其中，所述充电线缆(17)通过DC母线和DC/DC转换器与所述蓄存单元(15)耦联，并且蓄存设备(10)设立为用于，借助直流电将能量从所述蓄存单元(15)传递到所述充电线缆(17)中。


6.根据上述权利要求中任一项所述的蓄存设备(10)，其中，所述分配装置(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·戈拉诺伊德克尔，J·黑塞尔曼，A·法伊弗，S·莫尔，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE