用于家用蓄电器的充电系统以及用于为家用蓄电器充电的方法技术方案

本发明专利技术涉及用于家用蓄电器的充电系统以及用于为家用蓄电器充电的方法。该家用蓄电器为家用交流供给电网供电，家用蓄电器通过AC

【技术实现步骤摘要】
用于家用蓄电器的充电系统以及用于为家用蓄电器充电的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于家用蓄电器的充电系统，该家用蓄电器为家用交流供给电网供电并且尤其是配设给家庭，家用蓄电器通过AC
‑
DC转换器附接/连接(anbinden)到家用交流供给电网上。此外，本专利技术涉及一种用于为这种家用蓄电器充电的方法。

技术介绍

[0002]长期以来，机动车已经具有电蓄能器。在此，首先已知通过内燃机驱动的机动车，在其中，机动车蓄电器作为低压电池，例如12V铅蓄电池，为机动车的车载电源供电。在电动车中的现代化的驱动技术促进了使用高压电池作为机动车蓄电器，也可以从该高压电池中为驱动装置，尤其是电动机供电。在此尤其是可行的是，机动车设有车载充电装置(常常也称为：Onboard
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Charger)，从而可以通过机动车接头装置，即，充电接头从外部的电蓄能器中为机动车充电。就此而言，尤其是也提出用于个人家庭的、例如配设给房屋或公寓的外部的充电器材，例如所谓的墙盒，通过该充电器材可从供给电网、尤其是也可以从家用交流供给电网中为机动车充电。
[0003]另一方面，在现代化的能量应用的范围内，也提出用于尤其是个人家庭，尤其是公寓和房屋的发电机。用于所谓的“绿色电流”或“绿电”的这种类型的电能发生装置的最著名的示例是光热太阳能发电设施。光热太阳能发电设施例如可以将通过阳光辐射获得的电流馈入家用交流供给电网中。由于其中可以制造“绿色电流”的时间并不总是与相应的需求时间一致，例如也与需求提出(Fragestellung)无关，此外已经提出家用蓄电器，在电能发生装置的情况中，家用蓄电器可以用作缓冲蓄能器。例如，这种类型的家用蓄电器白天可以通过阳光辐射借助于光伏装置充电，并且在晚上将所产生的电能馈入家用交流供给电网中。这种类型的家用蓄电器在此例如可以具有用于在5至20kWh之间的电能的容量。家用交流供给电网通常是这样的电网，即，以确定的、低于公共能量供给装置的过渡或中间电网的电压工作，例如在＜1000V的运行电压下，尤其是在50Hz的230V的额定电压下。
[0004]在现有技术中，也已经存在的建议是，将机动车也加入现代化的且尤其是也对环境友善的能量管理中。为此，例如已经提出，机动车的车载充电装置和/或机动车外部的充电器材构造成用于双向充电。这意味着，不仅实现从供给电网中为机动车蓄电器充电，而且实现从机动车蓄电器到供给电网中供电。在此，已经已知不同类型的双向的充电方案，例如双向的AC系统，并且在更普遍的情况中是DC充电系统。
[0005]然而在现有技术中，这些方案的具体的、尤其是也成本适宜的实现方案还是有问题的。即，在双向的AC系统中，必须考虑在机动车中的电网特定的、尤其是地区特定的参数。另外的挑战在于，附接到家用交流供给电网上的安全性。在实现具有例如双向的DC充电器材、尤其是DC墙盒的双向的DC系统时，电网特定的参数在机动车自身中并不重要，这是因为符合标准地使用直流充电接口。但在这种情况中，机动车外部的充电器材必须承担附接到家用交流供给电网上的任务。其结果是极其大的功率电子装置的消耗；另一方面，在现有技
术的直流充电设备中，在车载充电装置和机动车外部的充电器材之间的智能的、复杂的通信方面的要求持续提高。
[0006]虽然在现有技术中已经提出方案，例如通过中央的控制装置以控制的方式实现智能的能量管理方案，该能量管理方案也实现在家庭中使用储存在机动车蓄电器中的电能，然而功率电子装置组件和控制智能需要高的投资成本，该投资成本使得该方案由于高的价格而不能用于大多机动车的用户。
[0007]DE 10 2016 202 798 A1涉及一种电动车以及一种用于偶尔使用电动车作为用于供给电网的电网缓冲器的方法。在此，除了主蓄能器之外，电动车也具有扩展蓄能器和功率电子装置，功率电子装置通过双向的接口与电的供给电网的双向的充电站相连接。主蓄能器和扩展蓄能器可以从外部以彼此独立地控制的方式通过双向的充电站充电，其中，如此控制在用作电网缓冲器时与电的供给电网的能量交换，使得首先使扩展蓄能器充电或放电。以这种方式，应保护主蓄能器不受过多的充电放电循环的影响。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是，给出用于在家用交流供给电网中使用在机动车蓄电器中储存的能量的、可简单且低成本地实现的方案。
[0009]为了实现该目的，在开头所述类型的充电系统中，根据本专利技术提出，用于从机动车的至少一个机动车蓄电器中直接为家用蓄电器充电的充电系统，其中，机动车具有设有至少一个机动车接头装置的双向的车载充电装置，充电系统具有联接装置，联接装置包括：
[0010]‑
构造成与机动车接头装置相连接的联接接头装置，以及
[0011]‑
用于将由机动车通过机动车接头装置输出的电功率转换成用于家用蓄电器的充电功率的转换器装置。
[0012]如在现有技术中已经设想的方案那样，将为机动车给出的双向性(即，该双向性通过机动车接头装置不仅实现机动车蓄电器的充电而且实现机动车蓄电器的放电)，用于将在机动车蓄电器中储存的能量也用于家用交流供给电网网络，家用交流供给电网网络在小于1000V、尤其是小于300V的额定电压范围内工作并且可以配设给家庭、尤其是房屋或公寓，然而根据本专利技术提出，不是力求直接供电或用作缓冲蓄能器，而是将总归已经存在的家用蓄电器(其容量例如可以在5至20kWh的范围内)用作中间站或“中间人”，通过家用蓄电器可以将能量馈入家用交流供给电网中。这种包括机动车和充电系统的充电设备可以理解成家用蓄电器扩展，因为机动车蓄电器最终接到家用蓄电器上。在此尤其有利地利用，家用蓄电器已经通过其DC
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AC转换器具有在家用交流供给电网上的最优的智能的附接，从而省去用于机动车及其机动车蓄电器的复杂的附接工作。相反地，如还将对具体的实施例更准确地解释的那样，可以给出极其简单的设计方案，在其中，仅仅通过简单的、由机动车接头装置和联接接头装置形成的插接连接接至机动车，并且可以将电能从机动车的机动车蓄电器传输到家用蓄电器中，从家用蓄电器中，可将该电能用于家用交流供给电网，例如用于房屋、公寓等。在此，为此所需的唯一调整在联接装置中，从而本专利技术尤其有利地推荐作为加装解决方案，因为最后仅仅需要补充转换器装置(具有合适的接头)，或者如果如还将详细讨论的那样，使用已经存在的转换器装置的话，几乎无需调整。
[0013]因此，在本专利技术的范围内，无需家用装置改变，这是因为(通过补充联接装置的)在
DC
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AC转换器之后布线才变化。此外，也无需关注接入家用交流供给电网的安全风险，这是因为家用蓄电器在供给电网上的附接不变并且在此已经存在可靠的附接。在本专利技术的范围内可以显著简化通信复杂性。
[0014]因为尤其是在机动车方面也不需要任何调整，因此在本领域内的机动车已经可以附接到家用蓄电器上。通过补充联接装置，在已经安装好的家用蓄电器方面也有这种加装优点。
[0015]在此，在这点上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于家用蓄电器(2)的充电系统(1、1'、1”)，该家用蓄电器为家用交流供给电网(5)供电，该家用蓄电器通过AC
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DC转换器(4)连接到家用交流供给电网(5)上，其特征在于，为了由机动车(11)的至少一个机动车蓄电器(12、12')直接为家用蓄电器(2)充电，充电系统(1、1'、1”)具有联接装置(13、13'、13”)，其中，机动车(11)具有设有至少一个机动车接头装置(16、16')的双向的车载充电装置(14、14'、14”)，所述联接装置包括：
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构造成与机动车接头装置(16、16')相连接的联接接头装置(18、18')，
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用于将机动车(11)通过机动车接头装置(16、16')输出的电功率转换成用于家用蓄电器(2)的充电功率的转换器装置(20、20'、20”)。2.根据权利要求1所述的充电系统(1、1'、1”)，其特征在于，充电系统(1、1'、1”)构造成用于由机动车蓄电器(12、12')为家用蓄电器(2)单向充电。3.根据上述权利要求中任一项所述的充电系统(1、1'、1”)，其特征在于，在机动车接头装置(16)处提供符合标准的交变电流的机动车(11)中
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转换器装置(20)包括AC
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DC转换器(21)，AC
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DC转换器将所提供的交变电流无需通信地转换成提供充电功率的充电电流，和/或
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机动车接头装置(16)和联接接头装置(18)形成Schuko插接连接或CEE插接连接。4.根据权利要求中1或2中任一项所述的充电系统(1、1'、1”)，其特征在于，在机动车接头装置(16')处提供直流电流的机动车(11)中，充电系统(1、1'、1”)还具有用于与车载充电装置(14、14'、14”)协商联接和/或充电条件的通信装置(23)。5.根据上述权利要求中任一项所述的充电系统(1、...

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