用于電動(dòng)車輛的充電設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于電動(dòng)車輛的充電設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]由現(xiàn)有技術(shù)已知，設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車輛的電蓄能器通過(guò)單相交流電流充電系統(tǒng)進(jìn)行充電。在此，單相交流電流由電流接口經(jīng)由充電電纜供應(yīng)到相應(yīng)的車輛側(cè)的接口。所述交流電流在車輛中通過(guò)充電儀轉(zhuǎn)換為直流電流，所述直流電流用于給電蓄能器進(jìn)行充電。
[0003]例如在私人家用中使用的傳統(tǒng)的電流接口雖然已經(jīng)提供單相交流電流，但是這種接口的功率限制為最大3.7kff或16A。因此這種接口不適合所謂的車輛中的電蓄能器的快速充電功能，對(duì)于該快速充電功能通常需要7.4kff的功率或32A的電流。雖然可以在必要時(shí)將傳統(tǒng)的單相電流接口設(shè)計(jì)為功率更強(qiáng)，但是對(duì)此通常需要改變配電安裝直至電力供應(yīng)商的配電網(wǎng)，這是與高耗費(fèi)相聯(lián)系的。
[0004]文獻(xiàn)DE 10 2011 007 839 Al公開(kāi)了不同的車輛充電設(shè)備，在這些車輛充電設(shè)備中通過(guò)外部交流電網(wǎng)接口能實(shí)現(xiàn)利用單相或三相交流電流對(duì)電動(dòng)車輛的電蓄能器充電。此夕卜，這些充電設(shè)備可以用于對(duì)電動(dòng)車輛進(jìn)行直流充電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種用于電動(dòng)車輛的充電設(shè)備，利用所述充電設(shè)備能以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)利用單相交流電流給電動(dòng)車輛的電蓄能器高效地充電。
[0006]該任務(wù)通過(guò)按照權(quán)利要求1所述的充電設(shè)備得到解決。本發(fā)明的進(jìn)一步擴(kuò)展方案定義在從屬權(quán)利要求中。
[0007]按照本發(fā)明的充電設(shè)備設(shè)置用于如下的電動(dòng)車輛，所述電動(dòng)車輛能夠通過(guò)電蓄能器(例如通過(guò)蓄電池)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在此，電動(dòng)車輛的概念應(yīng)寬泛地理解并且包括每種如下的機(jī)動(dòng)車類型，所述機(jī)動(dòng)車具有用于驅(qū)動(dòng)所述機(jī)動(dòng)車的電蓄能器，例如純電動(dòng)車輛或必要時(shí)混合動(dòng)力車輛。按照本發(fā)明的充電設(shè)備包括在電動(dòng)車輛外的充電接口，所述充電接口在輸入端上能通過(guò)來(lái)自外部三相交流電網(wǎng)的三相交流電流進(jìn)行饋電并且在輸出端上提供充電電流，所述充電電流能經(jīng)由充電電纜供應(yīng)給電動(dòng)車輛用于對(duì)電蓄能器充電。在此，優(yōu)選地所述充電電纜與充電接口固定地連接，亦即，所述電纜不能通過(guò)插頭系統(tǒng)去除。在這種情況下，充電電纜可被視為該充電設(shè)備的一部分。充電接口的概念在此以及在以下應(yīng)寬泛理解并且此外可以包括墻盒、充電站或EVSE (EVSE =電動(dòng)車輛供應(yīng)設(shè)備)。特別是，所述充電接口必要時(shí)也可以是充電電纜的組成部分。
[0008]按照本發(fā)明的充電設(shè)備具有如下特征，所述充電設(shè)備的充電接口具有轉(zhuǎn)換裝置，所述轉(zhuǎn)換裝置用于將三相交流電流轉(zhuǎn)換為單相交流電流作為充電電流，其中，如此構(gòu)造所述轉(zhuǎn)換裝置，使得單相交流電流的導(dǎo)通相(Leitungsphase)上的相負(fù)載或相電流基本上均勻地分布到三相交流電流的三個(gè)導(dǎo)通相上。在此本發(fā)明基于如下知識(shí)，利用相應(yīng)的充電設(shè)備可以將交流電網(wǎng)的三相交流電流通過(guò)轉(zhuǎn)換為單相交流電流用于給電動(dòng)車輛進(jìn)行充電，而在此并不是僅在交流電網(wǎng)的一個(gè)相上不均勻地提高相負(fù)載。由此可以給電動(dòng)車輛供給更高的電流，這還將導(dǎo)致電蓄能器的更快速的充電。此外，相比于直接來(lái)自外部交流電網(wǎng)的單相充電，零線上的負(fù)載保持得低，如在詳細(xì)說(shuō)明中更詳細(xì)描述的那樣。因此按照本發(fā)明的充電設(shè)備能實(shí)現(xiàn)降低對(duì)外部交流電網(wǎng)的反作用。
[0009]在此，相應(yīng)的具有以上特征的轉(zhuǎn)換裝置的實(shí)現(xiàn)處于本領(lǐng)域技術(shù)人員處理的范圍內(nèi)。雖然如此，用于給電動(dòng)車輛的電蓄能器進(jìn)行單相交流電流充電的這種轉(zhuǎn)換裝置的應(yīng)用并不由現(xiàn)有技術(shù)所已知。在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，所述轉(zhuǎn)換裝置包括AC/DC/AC轉(zhuǎn)換器(也稱作中間電路變流器)，所述AC/DC/AC轉(zhuǎn)換器將三相交流電流轉(zhuǎn)化為直流電流并且將該直流電流轉(zhuǎn)換為單相交流電流。
[0010]在一種特別優(yōu)選的構(gòu)造形式中，所述轉(zhuǎn)換裝置設(shè)計(jì)為用于轉(zhuǎn)換(最大)16A相電流的三相交流電流，亦即，所述充電設(shè)備適合于安裝在傳統(tǒng)的配電中以及特別是在私人家用的配電中。此外，所述轉(zhuǎn)換裝置優(yōu)選地設(shè)計(jì)為用于提供(最大)32A的相電流的單相交流電流。由此能夠?qū)崿F(xiàn)用于電動(dòng)車輛的單相交流電流快速充電功能。
[0011 ] 在另一種特別優(yōu)選的實(shí)施形式中，所述充電接口包括控制單元，該控制單元能夠通過(guò)在充電電纜中的通信線路與電動(dòng)車輛進(jìn)行通信以用于控制電蓄能器的充電過(guò)程。這種控制單元是已知的并且通常利用所謂的控制觸點(diǎn)用于在控制單元與車輛之間通過(guò)通信線路建立連接。
[0012]在另一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，所述充電接口此外包括AC/DC轉(zhuǎn)換器，該AC/DC轉(zhuǎn)換器用于將三相交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流作為充電電流。由此所述充電接口還可以附加地用于給電動(dòng)車輛進(jìn)行直流電流充電。在此優(yōu)選地，所述充電接口具有多級(jí)開(kāi)關(guān)，所述多級(jí)開(kāi)關(guān)具有一個(gè)第一切換級(jí)以及至少一個(gè)第二切換級(jí)，所述開(kāi)關(guān)能通過(guò)控制單元進(jìn)行控制，其中，在第一切換級(jí)中，AC/DC轉(zhuǎn)換器與外部的三相交流電網(wǎng)電連接并且在第二切換級(jí)中按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)換裝置與外部的三相交流電網(wǎng)電連接。此外，必要時(shí)可以設(shè)置另外的第二切換級(jí)，在所述另外的第二切換級(jí)中，外部的三相交流電網(wǎng)在繞過(guò)轉(zhuǎn)換裝置的情況下直接與充電接口的三相交流電流接口相連接用于提供三相交流電流作為充電電流。
[0013]在另一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，所述充電接口包括多個(gè)電連接端子，所述電連接端子與充電電纜的電導(dǎo)線占線相同地能連接或相連接，其中，通過(guò)多個(gè)電連接端子至少提供單相交流電流的導(dǎo)通相和中性相以及接地線。
[0014]在所述充電設(shè)備也能實(shí)現(xiàn)直流電流充電的功能的情況下，所述多個(gè)電連接端子此外還包括用于提供來(lái)自AC/DC轉(zhuǎn)換器的直流電流的兩個(gè)連接端子。在一種特別優(yōu)選的實(shí)施形式中，所述充電設(shè)備在此類似于上面所述的文獻(xiàn)DE 10 2011 007 839 Al的如下充電設(shè)備進(jìn)行構(gòu)造，所述充電設(shè)備設(shè)置用于通過(guò)單相交流電網(wǎng)進(jìn)行單相交流電流充電。但是所述轉(zhuǎn)換裝置附加地設(shè)置用于將三相交流電流轉(zhuǎn)換為單相交流電流。優(yōu)選地，所述多個(gè)電連接端子此外還包括一個(gè)用于連接上面所描述的在充電電纜中的通信線路的連接端子。文獻(xiàn)DE10 2011 007 839 Al的全部公開(kāi)通過(guò)參考作為本申請(qǐng)的內(nèi)容。
[0015]在本發(fā)明的另一種構(gòu)造形式中，所述充電接口的三相交流電流接口在繞過(guò)轉(zhuǎn)換裝置的情況下能直接與外部三相交流電網(wǎng)相連接。這可以通過(guò)相應(yīng)的切換裝置得到實(shí)現(xiàn)，所述切換裝置優(yōu)選地通過(guò)上面所描述的控制單元進(jìn)行操控。
[0016]在本發(fā)明另一種變型中，其中設(shè)置有AC/DC轉(zhuǎn)換器用于直流電流充電以及將轉(zhuǎn)換裝置構(gòu)造為AC/DC/AC轉(zhuǎn)換器，在提供單相交流電流作為充電電流時(shí)，所述AC/DC轉(zhuǎn)換器為AC/DC/AC轉(zhuǎn)換器的一個(gè)轉(zhuǎn)換級(jí)。這可以通過(guò)在AC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出側(cè)上的切換裝置得到實(shí)現(xiàn)，所述切換裝置優(yōu)選通過(guò)上面所描述的控制單元進(jìn)行操控。
[0017]在一種特別優(yōu)選的實(shí)施形式中，所述充電接口設(shè)置為基于標(biāo)準(zhǔn)IEC 62196給電動(dòng)車輛的電蓄能器進(jìn)行充電。亦即，所有的用于將充電電纜連接到車輛上的插頭插口連接以及該標(biāo)準(zhǔn)的所有充電模式也可以在本發(fā)明的充電設(shè)備中實(shí)現(xiàn)，只要相應(yīng)的連接或相應(yīng)的充電模式能夠?qū)崿F(xiàn)單相的交流電流充電。
【附圖說(shuō)明】
[0018]以下將根據(jù)附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
[0019]圖中:
[0020]圖1示出在家用中傳統(tǒng)的配電的例子，在所述配電中可以安裝按照本發(fā)明的充電設(shè)備；
[0021]圖2示出借助于圖1中的家用配電對(duì)車輛進(jìn)行傳統(tǒng)的單相交流電流充電的示意圖；
[0022]圖3示出借助于按照本發(fā)明的充電站的一個(gè)實(shí)施形式進(jìn)行單相交流電流充電的示意圖，所述充電站安裝在圖1的家用配電中。
[0023]圖4示出在圖3的充電站中構(gòu)建的轉(zhuǎn)換裝置的一個(gè)變型的示意圖；以及
[0024]圖5示出如下圖表，所述圖表示例性地將在應(yīng)用按照本發(fā)明的充電站的情況下所出現(xiàn)的相負(fù)載與在沒(méi)有應(yīng)用該充電站的情況下的相負(fù)載進(jìn)行對(duì)比；以及<