用于在能量存儲系統(tǒng)的充電期間的錯誤檢測的方法和布置的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于在車輛的能量存儲系統(tǒng)的充電期間的錯誤檢測的方法，所述車輛包括電機，電機被布置用于所述車輛的推進，所述方法包括:當所述能量存儲系統(tǒng)連接到外部電源時，通過車輛控制單元從所述外部電源請求充電模式；以及通過形成所述外部電源的一部分的外部充電控制單元將所述充電模式供應(yīng)到所述能量存儲系統(tǒng)。
[0002]本發(fā)明還涉及一種用于在車輛的能量存儲系統(tǒng)的充電期間的錯誤檢測的布置，所述車輛具有布置用于所述車輛的推進的電機，所述布置進一步包括車輛控制單元，該車輛控制單元被布置用于當所述能量存儲系統(tǒng)連接到外部電源時，從所述外部電源請求充電模式；并且其中，外部電源包括外部充電控制單元，該外部充電控制單元被布置用于將所述充電模式提供給所述能量存儲系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]在汽車領(lǐng)域中，在與利用替代性能源，即用作替代傳統(tǒng)內(nèi)燃機的能源，的車輛推進相關(guān)的研究和開發(fā)穩(wěn)步增加。
[0004]例如汽油發(fā)動機或柴油發(fā)動機的形式的內(nèi)燃機在相對較低的燃料消耗的情況下提供了高的效率。然而，環(huán)境問題已經(jīng)引起了用于車輛的更加環(huán)境友好的能源的開發(fā)的增加。具體地，電動車輛的發(fā)展已成為有前途的替代方案。
[0005]現(xiàn)今，存在包括電機的各種類型的車輛推進系統(tǒng)。例如，車輛可以僅通過電機進行操作，或者通過包括電機和內(nèi)燃機二者的布置進行操作。后一替代方案通常被稱為混合動力電動車(HEV)，并且可以例如以下述方式來利用混合動力電動汽車:在城市區(qū)域以外駕駛時內(nèi)燃機用于操作車輛，而在城市區(qū)域或需要限制諸如一氧化碳和氮的氧化物的有害污染物排放的環(huán)境中可以使用電機。
[0006]涉及電動車的技術(shù)例如以用于車輛的電池相關(guān)技術(shù)的形式而與電能存儲系統(tǒng)的開發(fā)密切相關(guān)?，F(xiàn)今的車輛的電能存儲系統(tǒng)可以包括一組可充電電池單元，一組可充電電池單元與控制電路一起形成設(shè)置在車輛中并且被配置用于操作電機的單元。混合動力車還通常被布置成使得通過稱為再生制動的過程來在制動期間對能量存儲系統(tǒng)進行充電。
[0007]通過內(nèi)燃機和被供應(yīng)有來自可充電電能存儲系統(tǒng)的電力的電機進行操作的車輛有時被稱為插電式混合動力電動車(PHEV)。插電式混合動力電動車使用具有可充電電池或另一合適能源的能量存儲系統(tǒng)，該另一合適能源能夠通過連接到外部電源被恢復(fù)成涉及滿充電的狀況。
[0008]外部電源可以具有可以經(jīng)由常規(guī)電源線訪問的公共電網(wǎng)電力系統(tǒng)的形式，或者可以具有根據(jù)所涉及的車輛和充電過程所述需要的電力的其他布置的形式。在車輛為公共汽車或重型運輸車輛形式的情況下，與小型車輛和類似的車輛相比，通常需要更強大的充電設(shè)備和程序。
[0009]對于現(xiàn)今的電驅(qū)動車輛的挑戰(zhàn)，特別是對于諸如公共汽車和卡車的重型車輛的挑戰(zhàn)，是必須在相對短的時間中將大量能量充電到能量存儲系統(tǒng)。為此，通過下述過程來適當?shù)貙崿F(xiàn)能量存儲系統(tǒng)的實際充電，在該過程中，車輛上的控制單元請求通過外部電源執(zhí)行充電。這在能量存儲系統(tǒng)和外部電源已經(jīng)通過合適的連接器元件電連接之后被執(zhí)行。在這樣的情況下，所謂的受電弓可以例如用于將車載能量存儲系統(tǒng)與外部電源連接。
[0010]例如，公共汽車中的能量存儲系統(tǒng)的充電可以涉及利用幅度200A的充電電流對包括多個電池單元的電能存儲系統(tǒng)進行充電，而電能存儲系統(tǒng)可以具有幅度600V的電壓。這樣的充電過程涉及某些安全風險，例如，如果電池單元遭受過量的熱、沖擊或過充電，或者如果能量存儲系統(tǒng)或充電系統(tǒng)的導(dǎo)電部件接觸到人。因此，在充電期間可能發(fā)生任何錯誤的情況下需要對人的保護。
[0011]而且，能量存儲系統(tǒng)的電池單元都非常昂貴，并且還對過充電非常敏感。這也意味著，必須不能發(fā)生能量存儲系統(tǒng)的過充電。
[0012]專利文獻US 2011/196545教導(dǎo)了用于混合動力車輛的充電系統(tǒng)，其中，通過電源對電力存儲設(shè)備進行充電。如果所討論的車輛應(yīng)當在充電期間移動，則控制單元停止充電過程。然后，所述控制單元診斷充電單元的狀態(tài)，并且在可能時恢復(fù)充電。
[0013]盡管根據(jù)US 2011/196545的上述解決方案提供了在車輛應(yīng)當移動時用于終止充電過程的可靠解決方案，但是在能量存儲系統(tǒng)的充電期間仍然存在對人以及對電氣設(shè)備足夠高水平的安全性的需求，特別是在混合動力車輛中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的目的是提供一種改進的方法和布置，通過該方法和布置，可以克服上述問題，并且具體地，通過該方法和布置，可以以有效并且安全的方式檢測車輛中的能量存儲系統(tǒng)的充電期間發(fā)生的任何錯誤。然后，這種的檢測可以用于斷開充電過程或發(fā)出警報信號。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，該目的通過用于在車輛中的能量存儲系統(tǒng)的充電期間的錯誤檢測的方法來獲得，所述車輛包括被布置用于所述車輛的推進的電機。該方法包括在所述能量存儲系統(tǒng)連接到外部電源之后，通過車輛控制單元來從所述外部電源請求充電模式；以及通過形成所述外部電源的一部分的外部充電控制單元來將所述充電模式供應(yīng)給所述能量存儲系統(tǒng)。此外，所述方法包括:提供所請求的充電模式的預(yù)定調(diào)制；評估供應(yīng)到所述能量存儲系統(tǒng)的充電模式是否包括所述預(yù)定調(diào)制；以及如果不是這種情況，則指示所述能量存儲系統(tǒng)的充電是錯誤的。
[0016]通過本發(fā)明，提供了一種安全可靠的方法，該方法用于確定在能量存儲系統(tǒng)的充電中的不期望的錯誤是否發(fā)生，并且用于在這樣的錯誤發(fā)生的情況下終止充電且發(fā)出警報。
[0017]本發(fā)明的特定優(yōu)點在于，可以通過從車輛到外部電源的傳輸路徑來傳送對充電模式的請求，此后，車輛控制單元可以在所述評估步驟期間確定車輛的能量存儲系統(tǒng)實際接收的充電模式是否也對應(yīng)于所請求的充電模式。
[0018]根據(jù)實施例，例如，以通過所述充電模式供應(yīng)的充電電流的頻率、幅度或波形的預(yù)定的臨時改變的形式來提供調(diào)制。這意味著，車輛的控制單元可以檢測在實際充電電流中是否也發(fā)生了例如該頻率或幅度的臨時改變。如果是這種情況，則充電正確地操作。
[0019]替代地，能夠以臨時疊加到通過所述充電模式供應(yīng)的充電電流的添加信號分量的形式，提供上述調(diào)制。
[0020]根據(jù)實施例，在充電錯誤的情況下發(fā)出警報信號。這意味著，車輛的操作者或駕駛員可以激活外部電源的緊急開關(guān)，以防止能量存儲系統(tǒng)被損壞或者防止任何人身傷害。而且，在充電錯誤的情況下。能量存儲系統(tǒng)可以以自動的方式與外部電源斷開。可以通過與車輛的控制單元相關(guān)聯(lián)的斷路器單元來自動地進行這樣的斷開。
[0021]根據(jù)實施例，可以在所述混合動力控制單元和所述外部充電器控制單元之間的無線連接上提供在車輛上的控制單元與外部電源之間的信息。
[0022]上述目的還通過用于在車輛的能量存儲系統(tǒng)的充電期間的錯誤檢測的布置來獲得，該車輛具有被布置用于所述車輛的推進的電機，所述布置還包括車輛控制單元，該車輛控制單元被布置用于在所述能量存儲系統(tǒng)連接到外部電源之后，從所述外部電源請求充電模式；并且其中，外部電源包括外部充電控制單元，該外部充電控制單元被布置用于將所述充電模式提供給所述能量存儲系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，混合動力控制單元包括:調(diào)制單元，用于應(yīng)用所述請求的充電模式的預(yù)定調(diào)制；以及評估單元，用于確定供應(yīng)到所述能量存儲系統(tǒng)的充電模式是否包括所述預(yù)定調(diào)制；以及如果不是這種情況，則指示所述能量存儲系統(tǒng)的充電是錯誤的。
[0023]本發(fā)明特別適用于于在所謂的插電式混合動力車輛中使用，該插電式混合動力車輛具有內(nèi)燃機和布置用于所述車輛的推進的電機。
[0024]術(shù)語“充電模式”是指充電過程的預(yù)定時間表、序列或進程。這樣的充電模式例如可以是“快速充電”的形式，即，涉及在相對短的時間段期間的相對高的充電電流，或者“標準充電”，即，涉及在相對長的時間段期間的較低的充電電流?！翱焖俪潆姟鳖愋偷某潆娔Ｊ嚼缈梢赃m合于在公共汽車在午休期間或連續(xù)兩輪之間的短暫停放時，對公共汽車的能量存儲系統(tǒng)進行充電。因此，“充電模式”是這樣的充電序列，其使得特定充電電流和電壓在特定時間中或直到已經(jīng)通過能量存儲系統(tǒng)實現(xiàn)了充電的特定狀態(tài)以前發(fā)生。
[0025]此外，術(shù)語“調(diào)制”是指充電電流或充電電壓的任何預(yù)定變化、偏差或適配，這可以通過車輛的控制單元來控制并且被請求以從外部電源供電。這樣的“調(diào)制的”充電模式隨后可以由車輛的控制單元來檢測和評估，以便于確定外部電源供應(yīng)的充電是否對應(yīng)于所請求的充電。在所請求的充電模式并且供應(yīng)的充電模式之間的任何差異可以被解釋為充電過程的錯誤。
【附圖說明】
[0026]現(xiàn)在將參考實施