用于对电动车辆充电的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用充电电流(I

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对电动车辆充电的方法和装置
本专利技术涉及一种用来自连接到发电设备，电网，能量管理装置以及可能的能量储存装置的家用电源的充电电流对电动车辆充电的方法，其中用于对电动车辆充电的所述充电电流由控制装置控制，并且所述控制装置连接到所述能量管理装置，并且为所述控制装置预设至少两个充电电流，并且在所述能量管理装置的控制下用根据所述至少两个预设充电电流中的一个提供的充电电流对所述电动车辆充电，其中针对所述至少两个预设充电电流中的每一个限定启动阈值和停用阈值。此外，本专利技术涉及一种用于用充电电流对电动车辆充电的装置，其具有用于连接到与发电设备，电网，能量管理装置以及可能的能量储存装置连接的家用电源的连接部，具有用于连接到要充电的电动车辆的充电连接部，并且具有用于控制用于对电动车辆充电的充电电流的控制装置，并且所述控制装置设计成连接到所述能量管理装置，并且可以预设至少两个充电电流，使得在所述能量管理装置的控制下根据所述至少两个预设充电电流中的一个提供用于对电动车辆充电的充电电流，其中可以针对所述至少两个预设充电电流中的每一个限定启动阈值和停用阈值。
技术介绍
电动车辆，插电式混合动力车辆或大充电电流在其中流动的其他车辆(以下统称为电动车辆)现在很少使用Schuko插座充电，因为这些无法长时间承受高充电电流，因此只允许低充电功率。越来越多地，使用永久安装的充电站，即所谓的壁箱，使用充电电缆(理想地具有电缆控制箱(ICCB))将电动车辆连接到所谓的1型或2型充电插头。在许多情况下，可再生发电设备的运营商也是电动车辆的运营商，并且出于环境原因，尤其是出于经济原因，更愿意尽可能向车辆提供他们自己产生的能量。如果可再生发电设备本身还没有表现出不可避免的电力波动，则无论如何，由于用电设备被打开和关闭，这些都将发生。取决于可再生发电设备的最大输出和相关用电设备，将电力馈送到电网中或从电网提取电力，即所谓的电网抽取。用自发电电流更好地覆盖功耗的一种方式是打开或关闭用电设备或调节其功耗。例如，光伏系统的电力可以用于对能量储存装置充电而不是馈送到电网中。文献US2015/0165917A1描述了用于对相关类型的电动车辆充电的方法和装置，其中根据可用能量和相应的能量需求来分配和调节多个电动车辆的充电。从现有技术还已知能量管理装置，其通过打开和关闭用电设备来减少馈电和电网抽取。由于较低的上网电价和相对较高的电网抽取电价，这可以提高可再生发电设备的成本效益。还已知的是，该形式的能量管理装置可以通过为此目的在充电站处提供的启用输入来打开或关闭用于对电动车辆充电的充电站。这是充电控制器的最简单变型。也有充电站，其充电电流具有连续可变的调节，以便使消耗尽可能精确地适应可再生发电设备的现有剩余功率。由于较高的技术复杂性，这样的充电站与较高的采购成本关联。尤其是在标称功率相当低的可再生发电设备中，例如在家用领域中，这些充电站通常在无法最佳应用调节的功率范围内操作，原因是这会导致充电电流低于电动车辆的最小充电电流。例如，如果将6A的最小充电电流转换为功率，则对于230V的单相充电可获得1.38kW的最小充电功率。对于三相充电，最小充电功率为4.14kW。尤其是在小型系统中，充电功率的这些下限使得根据发电设备的能量剩余来调节电动车辆的充电更加困难。还有一些较旧的电动车辆需要更高的最小充电电流(例如12A)，这意味着充电功率的控制范围从更高的值开始(例如单相：2.76kW)。类似地，如果要覆盖更大一些的功率范围，则仅限制可以打开和关闭的充电站。目前，电动车辆的家用充电限于交流充电或AC充电。当前仅在具有高充电功率水平的充电站中使用直流充电或DC充电，鉴于家用的采购成本，由于充电时间的原因，这种充电既不经济又不必要。即使行驶距离较长(例如100km)，具有较高范围(例如＞250km)的新电动车辆也可以提供足够的储备以确保夜间行驶不会出现问题。因此在正常情况下无需紧急快速充电。电动车辆可以以低充电功率或以优化至剩余功率的方式进行整夜充电。在非常紧急的情况下，已经存在DC快速充电站的相对密集网络(取决于区域)，其中可以在短时间内传输大量能量。电动车辆的拥有者以与化石燃料加油类似的方式开车到快速充电站，并在几分钟之内对电动车辆充电。充电站通常安装在固定位置，各种保护设备和通信设备集成在充电站本身中。通过诸如RFID(射频识别；用于身份验证)的功能和诸如OCPP(开放计费点协议；例如用于计费)的通信标准，充电站也可以在半公共或公共区域使用。根据设计，充电站可使用永久性连接的电缆或用于连接充电电缆的插座。在充电站或带控制箱的充电电缆(ICCB电缆)与电动车辆之间的通信中，除了充电状态，开始或停止充电的可能性以及最大充电电流的规范外，没有其他信息被交换。充电电流的目标规范受标准限制在6A至80A之间的范围。在0A至6A之间，没有控制选项。停止充电或以至少6A规定充电。为了控制电动车辆的充电功率，充电站传达最大充电电流的规范。电动车辆从充电站接收该规范并相应地设定实际充电电流。电动车辆如何快速和准确地达到充电站的目标规范取决于相应电动车辆的制造商。然而，完成时间通常在几秒的范围内，并且目标功率偏差在100W的范围内。充电时间相对较长的低充电功率提供的优点在于可更有效地使用可再生发电设备的个人用电，并且整个充电基础设施(电网，家用电源，充电站，电动车辆)负载较轻。因此保护了电动车辆的电池并且延长了其寿命。可以主要通过增加个人消耗比例来降低能源成本。将来，与电力有关的电网费用也可能会扩展到家用领域。结果，高充电功率将导致明显更高的电力成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是创造一种用于对电动车辆充电的上述方法和上述装置，其允许最佳地利用发电设备的功率，并因此特别成本有效且经济地对电动车辆充电。该方法和装置应尽可能简单且成本有效地实施，并允许简单实施。应避免或至少减少上述现有技术的缺点。关于该方法，根据本专利技术的目的通过以下方式来实现：通过确定家用电源的剩余功率和从电网提取的功率，并且将它们与至少一个启动阈值和/或停用阈值进行比较，从至少两个预设充电电流选择用于对电动车辆充电的充电电流，并且当达到相应的启动阈值或停用阈值时启动或停用相应的预设充电电流，其中家用电源的确定剩余功率与启动阈值进行比较并且从电网提取的功率的确定量与停用阈值进行比较，并且启动或停用相应的预设充电电流。考虑到家用电网中的电力状况，根据本专利技术的充电方法实现了电动车辆的经济上优化的充电。该方法特别简单，原因是使用现有部件，并且部件之间不需要特殊的通信设备，这可能会增加成本并降低可靠性。毫不费力地使用预设的充电电流以分阶段的方式增加或减少用于电动车辆的供电。与简单地打开和关闭充电电流相比，这可以实现对充电电流的更精确的调节，并且与连续可变的充电站相比，所需的技术复杂性更低。代替预设的充电电流，也可以以等效的方式预设充电功率水平并且可以在这些至少两个不同的预设充电功率的基础上根据家用电源的能量管理来执行电动车辆的充电。充电电流或充电功率的该逐步控制的功能原理可以以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用来自连接到发电设备(1)、电网(6)、能量管理装置(20)以及可能的能量储存装置(5)的家用电源(16)的充电电流(I

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190110 AT A50018/2019;20190515 EP 19174686.61.一种用来自连接到发电设备(1)、电网(6)、能量管理装置(20)以及可能的能量储存装置(5)的家用电源(16)的充电电流(IL)对电动车辆(11)充电的方法，其中用于对电动车辆(11)充电的所述充电电流(IL)由控制装置(27)控制，并且所述控制装置(27)连接到所述能量管理装置(20)，并且为所述控制装置(27)预设至少两个充电电流(ILi)，并且在所述能量管理装置(20)的控制下用以所述至少两个预设充电电流(ILi)中的一个的形式提供的充电电流(IL)对电动车辆(11)充电，其中针对所述至少两个预设充电电流(ILi)中的每一个限定启动阈值(ESSWi)和停用阈值(ASSWi)，其特征在于，通过确定所述家用电源(16)的剩余功率和从所述电网(6)抽取的功率并且将它们与至少一个启动阈值(ESSWi)和/或停用阈值(ASSWi)进行比较从所述至少两个预设充电电流(ILi)选择用于对电动车辆(11)充电的充电电流(IL)，并且当达到相应的启动阈值(EsSWi)或停用阈值(AsSWi)时，启动或禁用相应的预设充电电流(ILi)，其中将所述家用电源(16)的确定剩余功率与所述启动阈值(EsSWi)进行比较并且将从所述电网(6)抽取的功率的确定量与所述停用阈值(AsSWi)进行比较，并且启动或停用相应的预设充电电流(ILi)。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将供应到所述电网(6)的功率与所述启动阈值(ESSWi)和所述停用阈值(ASSWi)进行比较，并且启动或停用相应的预设充电电流(ILi)，或者将从所述电网(6)抽取的功率的确定量与所述启动阈值(ESSWi)和所述停用阈值(AsSWi)进行比较，并且启动或停用相应的预设充电电流(ILi)。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当从所述电网(6)抽取的功率的确定量超过最小预设充电电流(ILi)的停用阈值(ASSWi)时，停止电动车辆(11)的充电。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在可选择的最小时间上维持所述预设充电电流(ILi)的启动。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，设定时间窗口，并且根据所述至少两个预设充电电流(ILi)中的一个以考虑设定时间窗口的方式供应用于对电...

【专利技术属性】
技术研发人员：米夏埃尔·舒伯特，马库斯·布兰德施托特尔，
申请(专利权)人：弗罗纽斯国际有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT