用于为电驱动的机动车的电池充电的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于为电驱动的机动车(6)的电池(4)充电的装置(2)，其中，装置(2)具有带有交流触头(12)的第一插头元件(8)，所述第一插头元件(8)用于连接到家用电网(20)上，装置(2)还具有带有直流触头(18)的第二插头元件(14)，所述第二插头元件(14)用于将充电直流电压(U

A device for charging the battery of an electrically driven motor vehicle

【技术实现步骤摘要】
用于为电驱动的机动车的电池充电的装置
本专利技术涉及一种用于为电驱动的机动车的电池充电的装置，其中，所述装置具有第一插头元件和第二插头元件。
技术介绍
电驱动的机动车典型地具有电池(牵引用电池)，该电池为用于驱动机动车的电动机供应能量。在此，电驱动的机动车可以尤其理解为驱动所需的能量只存储在电池中的电动车辆(BEV，纯电动车，batteryelectricvehicle)、增程式电动车辆(REEV，rangeextendedelectricvehicle)、混合动力车辆(HEV，hybridelectricvehicle)和/或插电式混合动力车辆(PHEV，plug-inhybridelectricvehicle)。为了给电池充电例如将机动车的电池充电系统与也称为充电墙盒的交流电电源连接。备选地，机动车的电池充电系统通过充电电缆连接到提供交流电压的供电网络上。机动车的电池充电系统在这种情况下具有也称为车载充电机的充电设备，该充电设备将输入的交流电压变换为适合为电池充电的充电直流电压。缺点是车载充电机在机动车行驶时只被携带，因此车载充电机除了用直流充电以外通常不实现其它功能。此外由于在这种车载充电机的运行中产热，需要额外地对车载充电机进行冷却，因此制造费用相对较高并且需要额外的安装空间。作为对借助交流电压为电池充电的替代使用直流充电设备。这种直流充电设备提供适合为电池充电的充电直流电压。充电直流电压在这种情况下不被输入车载充电机，而是通过电池充电系统的直流充电接口尤其直接输入电池。这种直流充电设备可以提供相对高的充电功率。但在这种情况下，这种直流充电设备相对较重，因此其例如固定在墙壁上或自身直立地安装。此外，这种直流充电设备的可用性尤其在农村地区相对较低。因此，对使用者而言可能不能或者以相对较高的耗费才能够用这种直流充电设备为电池充电。
技术实现思路
形成本专利技术的基础的技术问题是，提供一种适合为电驱动的机动车的电池充电的装置。这种装置尤其应当可运输和/或能够尽可能简单地操作。在此应该将直流电压输入机动车的电池充电系统。所述技术问题按照本专利技术通过用于为电驱动的机动车的电池充电的装置解决。所述装置具有带有交流触头的第一插头元件，用于连接到家用电网上；所述装置具有带有直流触头的第二插头元件，用于将充电直流电压输送到机动车的电池处；并且所述装置具有连接在所述交流触头和直流触头之间的电压互感器，所述电压互感器用于将由家用电网提供的交流电压变换为所述充电直流电压。所述装置用于为电驱动的机动车的电池充电。为此，所述装置具有带有交流触头的第一插头元件。所述第一插头元件设置和规定用于连接到家用电网上、尤其连接到家用电网的设计为插座的连接端上。此外，所述装置具有带有直流触头的第二插头元件，借助所述第二插头元件能够将充电直流电压输送到机动车的电池上。第二插头元件在此规定和设置用于被连接到电驱动的机动车的电池充电系统的直流充电接口上。第二插头元件在此优选如此设计，使得其符合适用的标准和法规、例如ISO标准。例如，第二插头元件设计为所谓的CSS插头(联合充电系统插头)或CHAdeMO插头。总之，借助第一插头元件建立与家用电网的电连接并且借助第二插头元件建立与机动车的电池充电系统的直流充电接口的电连接。此外，所述装置具有连接在交流触头和直流触头之间的电压互感器或者说电压转换器。该电压互感器用于将由家用电网提供的交流电压变换为充电直流电压。家用电网例如也称为低压电网。尤其地，家用电网是三相交流电网，其中，三相交流电网的一相被输入连接到家用电网上的第一插头元件中。例如，德国的家用电网的交流电压具有230V的有效值和50Hz的频率。家用电网的可用性相对较高。因此，在家用电网上的连接尤其与开头提到的直流充电设备的可用性相比被相对广泛地使用并且几乎到处都可用。因此，用所述装置为机动车的电池充电能够相对容易地实现并且因此对于使用者是舒适的。由于由家用电网提供的交流电压借助这种装置向直流电压的电压变换，因此不再需要借助机动车的电池充电系统的车载充电机进行变换电压。相应地，电驱动的机动车的电池充电系统优选不具有车载充电机，尤其如果车载充电机的(充电)功率等级相当于借助所述装置能实现的充电功率的话。根据适宜的扩展设计，所述电压互感器具有整流器和电压调节器。在此优选地，整流器设计为所谓的功率因数校正滤波器。在此，将交流电压在输入侧输入整流器，该交流电压借助整流器被转换为直流电压。所述整流器在输出侧与电压调节器连接，所述电压调节器将从整流器输入的直流电压变换为充电直流电压。在此优选地，电压调节器设计为降压调节器(Tiefsetzsteller)。电压调节器将充电直流电压调节至适合为电池充电的电压值，该电压值尤其与电池的充电状态有关。也就是说，设计为降压调节器的电压互感器将直流电压相应地降低。根据有利的设计方案，第二插头元件的直流触头借助变压器与电压互感器电隔离(galvanischeTrennung)。以此方式，两个由于电隔离形成的电流回路的电位彼此隔离。在此，适宜地在变压器和电压互感器之间连接逆变器，以便能够实现变压器上的感应。在变压器和直流触头之间连接有另外的整流器，以便将感应产生的交流电压变换回充电直流电压。例如，所述装置额外具有用于绝缘测量的元件，借助所述元件可以检查电隔离的关于其安全性或无故障性的绝缘作用。根据所述装置的有利的设计方案，所述直流触头与放电电路连接。所述直流触头能够借助所述放电电路切换为相对彼此无电压或者说彼此无电压地连接。尤其地，放电电路为此具有放电电阻，所述放电电阻将两个直流触头通过可控制的开关电连接。尤其如果所述装置未与机动车的电池充电系统连接，则直流触头为了装置的使用者的安全应当是相对彼此无电压的、也就是具有相同的(电)位。为此闭合开关，也就是将开关切换为导(电)流的，从而使两个直流触头通过放电电阻彼此电连接。如果所述装置与机动车的电池充电系统连接，则断开开关，也就是将开关切换为中断电流的，从而断开两个直流触头通过放电电阻的连接。根据有利的扩展设计，所述装置具有控制装置，用于控制放电电路、尤其是放电电路的开关。补充或备选地，所述控制装置用于控制电压互感器、尤其是电压调节器，以便将充电直流电压调节至适合为电池充电的电压值，该电压值尤其与机动车的电池的充电状态相应地选择。在此，充电直流电压例如按照DIN标准与需要输入电池充电系统的额定充电电流、额定功率或额定充电直流电压相应地被调节。为此，借助所述装置测量输入电池充电系统的充电电流并且与选择的调节方式相应地调节充电直流电压或充电电流。另外补充或备选地，控制装置用于与电池充电系统的控制单元通信，所述控制单元也称为电池管理系统。例如，第二插头元件为此除了直流触头之外还具有另外的触头，该触头也称为通信触头或先导线(Pilot-Leitung)。适宜地，电池充电系统具有用于通信触头的相应的通信连接端，所述通信连接端又与电池充电系统的控制单元连接。以此方式，控制信号、故障信号和/或数据可以在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于为电驱动的机动车(6)的电池(4)充电的装置(2)，所述装置(2)具有/n-带有交流触头(12)的第一插头元件(8)，第一插头元件(8)用于连接到家用电网(20)上；/n-带有直流触头(18)的第二插头元件(14)，第二插头元件(14)用于将充电直流电压(U

【技术特征摘要】
20181112 DE 102018219296.01.一种用于为电驱动的机动车(6)的电池(4)充电的装置(2)，所述装置(2)具有
-带有交流触头(12)的第一插头元件(8)，第一插头元件(8)用于连接到家用电网(20)上；
-带有直流触头(18)的第二插头元件(14)，第二插头元件(14)用于将充电直流电压(UDCL)输入机动车(6)的电池(4)；和
-连接在所述交流触头(12)和直流触头(18)之间的电压互感器(26)，所述电压互感器(26)用于将由家用电网(20)提供的交流电压(UAC)变换为所述充电直流电压(UDCL)。


2.根据权利要求1所述的装置(2)，其特征在于，
所述电压互感器(26)具有尤其设计为功率因数校正滤波器的整流器(28)和电压调节器(30)，其中，所述整流器(28)在输入侧被输入以交流电压(UAC)，并且其中，所述整流器(28)在输出侧与电压调节器(30)连接，所述电压调节器(30)将从整流器输入的直流电压(UDC)变换为充电直流电压(UDCL)。


3.根据权利要求1或2所述的装置(2)，其特征在于，
所述直流触头(18)借助变压器(32)与电压互感器(26)电隔离。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(2)，其特征在于，
所述直流触头(18)与放电电路(38)连接，所述直流触头(18)能够借助所述放电电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：R芬尼格沃思，C布塞，K罗沃尔德，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE