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充电系统、电池系统和用于运行电池系统的方法技术方案

技术编号:36655183 阅读:14 留言:0更新日期:2023-02-18 13:20
本发明专利技术涉及一种车辆的充电系统,该充电系统用于对车辆的电池充电。充电系统在此包括第一充电设备和与第一充电设备并联连接的第二充电设备,其中,第一和第二充电设备能够与供电网络连接且能够分别在充电模式和放电模式中运行,其中,第一充电设备设定用于与电池的第一电池部件电连接且对其充电,其中,第二充电设备设定用于与电池的第二电池部件电连接且对其充电,其中,第一和第二电池部件串联连接,并且其中,充电系统设定用于,在第一和第二充电设备与供电网络电连接期间,使第一和第二充电设备分别在充电模式中运行,从而使得第一和第二电池部件分别通过相应的第一和第二充电设备来充电。电设备来充电。电设备来充电。

【技术实现步骤摘要】
充电系统、电池系统和用于运行电池系统的方法


[0001]本专利技术涉及一种车辆的充电系统,该充电系统用于对车辆的电池充电。本专利技术还涉及一种车辆的电池系统和一种用于运行电池系统的方法。此外本专利技术涉及一种车辆的车载电网以及一种车辆。

技术介绍

[0002]越来越努力实现自主驾驶。在汽车制造中对具有电驱动的车辆进行的开发也持续地增多。在具有电驱动的车辆中电力电子系统的数量在增加。当这些电力电子的系统中的一个电力电子的系统失效时,电网电压将可能处于正常的运行范围之外,从而对电驱动的车辆的乘员的舒适度和安全性产生不好的影响。

技术实现思路

[0003]按照本专利技术提出了一种车辆的、优选电动车辆的、特别是用于自主驾驶的电动车辆的充电系统,该充电系统用于对车辆的电池充电。电池优选地实施为高压电池。优选地,实施为高压电池的电池具有400 V至800 V的范围中的电压水平。优选地,电池构造为锂离子电池。
[0004]在此,电池划分成第一电池部件和第二电池部件,它们彼此串联联接并且具有相同的电压水平。在此,在第一与第二电池部件之间实施有中间抽头,以便提供两个输出电压。第一和第二电池部件能够分别包括一个或多个串联和/或并联联接的电池单池。例如能够将具有800 V的电压的电池划分成分别具有400 V的电压的第一电池部件和第二电池部件。两个电池部件串联连接并且在电池部件之间能够实施有中间抽头。优选地,第一和第二电池部件分别构造为电池包,该电池包能够根据电压水平预先制成。例如具有800 V的电压的电池能够包括分别具有400 V的电压的两个预先制成的电池包。
[0005]在此,充电系统构造为所谓的载式充电设备并且在此包括第一充电设备和与第一充电设备并联连接的第二充电设备。第一和第二充电设备能够与供电网络电连接并且能够分别在充电模式和放电模式中运行。
[0006]在此,第一充电设备设定用于与第一电池部件电连接并且对其充电,而第二充电设备设定用于与第二电池部件电连接并且对其充电。
[0007]充电系统设定用于,在第一和第二充电设备与供电网络电连接期间,使第一和第二充电设备分别在充电模式中运行,从而第一和第二电池部件分别通过相应的第一和第二充电设备来充电。
[0008]优选地充电系统此外设定用于,在第一和第二充电设备与供电网络分离期间,如例如在车辆行驶或者泊车期间,使第一充电设备在放电模式中并且第二充电设备在充电模式中运行,从而当第一电池部件的荷电状态大于第二电池部件的荷电状态时,将第一电池部件的能量传递到第二电池部件处。
[0009]优选地充电系统此外设定用于,在第一和第二充电设备与供电网络分离期间,使
第一充电设备在充电模式中并且第二充电设备在放电模式中运行,从而当第一电池部件的荷电状态小于第二电池部件的荷电状态时,将第二电池部件的能量传递到第一电池部件处。在此,通过第一电池部件、第一充电设备、第二电池部件和第二充电设备来构造串联电路。能量而后相应地从第一电池部件通过第一充电设备和第二充电设备流动到第二电池部件或者相反地从第二电池部件通过第二充电设备和第一充电设备流动到第一电池部件。因此能够平衡两个电池部件。
[0010]优选地,供电网络构造为交流网络,如例如单相或者三相交流网络。替代地,供电网络也能够构造为直流网络。在此,充电系统与供电网络相适配。例如,当供电网络构造为三相交流网络时,充电系统实施为交流充电系统。在此,第一和第二充电设备能够分别设有AC/DC转换器。在供电网络构造为直流网络的情况下,能够省去相应的充电设备的AC/DC转换器,其用于将按照本专利技术的充电系统与交流电电连接起来。
[0011]优选地,第一和第二充电设备分别具有第一AC/DC转换器、DC/AC转换器和第二AC/DC转换器。在此,第一AC/DC转换器、DC/AC转换器和第二AC/DC转换器串联连接,从而在充电时将电能从供电网络通过相应的充电设备的第一AC/DC转换器、DC/AC转换器和第二AC/DC转换器传递到相应的电池部件处。在此,DC/AC转换器和第二AC/DC转换器能够借助于如例如变压器的线圈来彼此电磁地耦接。
[0012]优选地,第一和第二充电设备此外分别具有第三AC/DC转换器。借助于第二和第三AC/DC转换器能够将例如400 V的高压变换成例如14 V的低压。在此,相应的充电设备的第二和第三AC/DC转换器如此彼此耦接并且操控,使得相应的电池部件的能量能够传递到电负载件、如例如加热装置处。第二和第三AC/DC转换器的耦接同样能够借助于如例如变压器的线圈来实现。相应的充电设备的DC/AC转换器、第二AC/DC转换器和第三AC/DC转换器能够例如借助于变压器的线圈来彼此耦接。第三AC/DC转换器的输出电压能够例如为14 V。
[0013]优选地,相应的充电设备的第一AC/DC转换器实施成能够在输出侧上彼此电连接。例如第一AC/DC转换器能够在输出侧上彼此电连接。这也引起了,相应的充电设备的DC/AC转换器实施成能够在输入侧上彼此电连接。在充电设备中的一个充电设备的第一AC/DC转换器的故障情况下,其他的充电设备的第一AC/DC转换器能够承担有缺陷的第一AC/DC转换器的功能。由此构成容许故障的充电系统。按照本专利技术的充电系统在这种情况下能够如此操控,使得在不使用相应的充电设备的第一AC/DC转换器的情况下实现两个电池部件的平衡。有利地,能够由此在平衡时降低能量损失。
[0014]也提出了一种电池系统。在此,电池系统包括电池和按照本专利技术的充电系统,该电池划分成第一电池部件和第二电池部件。
[0015]电池优选地实施为高压电池。优选地,实施为高压电池的电池具有在400 V至800 V的范围中的电压水平。优选地,电池构造为锂离子电池。
[0016]在此,第一和第二电池部件彼此串联联接并且具有相同的电压水平。在此,在第一与第二电池部件之间实施有中间抽头,以便提供两个输出电压。第一和第二电池部件能够分别包括一个或多个串联和/或并联联接的电池单池。例如能够将具有800 V的电压的电池划分成分别具有400 V的电压的第一电池部件和第二电池部件。这两个电池部件串联连接并且在电池部件之间实施有中间抽头。优选地,第一和第二电池部件分别构造为电池包,该电池包能够根据电压水平预先制成。例如具有800 V的电压的电池能够包括分别具有400 V
的电压的两个预先制成的电池包。在此,第一电池部件与第一充电设备电连接以用于充电,而第二电池部件与第二充电设备电连接以用于充电。
[0017]本专利技术的另外的方面在于提供一种用于运行电池系统的方法。优选地在使用按照本专利技术所提出的电池系统的情况下实施按照本专利技术的方法。相应地,在该电池系统的范围中说明的特征适用于该方法,并且相反在该方法的范围中说明的特征适用于该电池系统。
[0018]在执行按照本专利技术的方法时,第一和第二电池部件分别通过相应的第一和第二充电设备来充电,而第一和第二充电设备与供电网络电连接。
[0019]优选地,在第一和第二充电设本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.车辆的充电系统(300),该充电系统用于对所述车辆的电池(20)充电,该充电系统包括第一充电设备(301)和第二充电设备(302),所述第二充电设备与所述第一充电设备(301)并联连接,其中,第一和第二充电设备(301、302)能够与供电网络(10)连接并且能够分别在充电模式和放电模式中运行,其中,所述第一充电设备(301)设定用于与所述电池(20)的第一电池部件(201)电连接并且对该第一电池部件进行充电,其中,所述第二充电设备(302)设定用于与所述电池(20)的第二电池部件(202)电连接并且对该第二电池部件进行充电,其中,第一和第二电池部件(201、202)串联连接,并且其中,所述充电系统(300)设定用于,在所述第一和第二充电设备(301、302)与所述供电网络(10)电连接期间,使所述第一和第二充电设备(301、302)分别在充电模式中运行,从而使得所述第一和第二电池部件(201、202)分别通过相应的第一和第二充电设备(301、302)来充电。2.根据权利要求1所述的充电系统(300),其特征在于,所述充电系统(300)此外设定用于,在所述第一和第二充电设备(301、302)与所述供电网络(10)分离期间,使所述第一充电设备(301)在放电模式中并且所述第二充电设备(302)在充电模式中运行,从而当所述第一电池部件(201)的荷电状态大于所述第二电池部件(202)的荷电状态时,将所述第一电池部件(201)的能量传递到所述第二电池部件(202)处。3.根据权利要求1或者2所述的充电系统(300),其特征在于,所述充电系统(300)此外设定用于,在所述第一和第二充电设备(301、302)与所述供电网络(10)分离期间,使所述第一充电设备(301)在充电模式中并且所述第二充电设备(302)在放电模式中运行,从而当所述第一电池部件(201)的荷电状态小于所述第二电池部件(202)的荷电状态时,将所述第二电池部件(202)的能量传递到所述第一电池部件(201)处。4.根据权利要求1至3中任一项所述的充电系统(300),其特征在于,所述充电系统(300)构造为直流充电系统和/或交流充电系统。5.根据权利要求1至4中任一项所述的充电系统(300),其特征在于,所述第一和第二充电设备(301、302)分别具有第一AC/DC转换器(30)、DC/AC转换器(34)和第二AC/DC转换器(38),其中,所述第一AC/DC转换器(30)、所述DC/AC转换器(34)和所述第二AC/DC转换器(38)串联联接。6.根据权利要求5所述的充电系统(300),其特征在于,所述第一和第二充电设备(301、30...

【专利技术属性】
技术研发人员:M
申请(专利权)人:罗伯特
类型:发明
国别省市:

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