專利名稱：用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)及其電氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于數(shù)據(jù)傳輸輸電線系統(tǒng)的電氣裝置、用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)以及具有用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)的汽車。
背景技術(shù)：
用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)被用于通過供電網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。在用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)中，在當前電壓信號上施加有信息信號。信息信號的施加可以和電壓信號的電壓以及頻率不相關(guān)地實現(xiàn)。要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)典型地通過預(yù)定的載波頻率被調(diào)制，并且和供電網(wǎng)絡(luò)的電壓信號疊加在一起。信息信號可以例如在適合的調(diào)制解調(diào)器接口上被截取。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個基本任務(wù)是，實現(xiàn)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)的電氣裝置和用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)，其可以實現(xiàn)安全的運行并且可以被廉價地實現(xiàn)。該任務(wù)通過獨立權(quán)利要求的特征解決。從屬權(quán)利要求示出了本發(fā)明的有利的構(gòu)造。根據(jù)第一方面，本發(fā)明的特征在于，用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)的電氣裝置，具有供電網(wǎng)絡(luò)的至少一個導(dǎo)線，至少一個信號導(dǎo)線，以及耦合區(qū)域，所述供電網(wǎng)絡(luò)的至少一個導(dǎo)線和所述至少一個信號導(dǎo)線部分地設(shè)置在該耦合區(qū)域中。所述供電網(wǎng)絡(luò)的至少一個導(dǎo)線和所述至少一個信號導(dǎo)線在耦合區(qū)域中互相電流分離并且互相電容式地耦合。將供電網(wǎng)絡(luò)的至少一個導(dǎo)線和至少一個信號導(dǎo)線電流分離以及電容式耦合的優(yōu)點為，供電網(wǎng)絡(luò)的至少一個導(dǎo)線和至少一個信號導(dǎo)線可以具有不同的電平。特別是信號導(dǎo)線可以被構(gòu)造成低壓導(dǎo)線。以此信號導(dǎo)線可以具有小的尺寸以及與之而來的小的質(zhì)量。以此可以保持小的用于信號導(dǎo)線的建造空間。以此可以達到信號導(dǎo)線的低的成本。通過將信號導(dǎo)線構(gòu)造成低壓導(dǎo)線可以達到電氣裝置的高的安全度。有優(yōu)勢的例如為在汽車中采用電氣裝置，特別是在具有混合驅(qū)動或者電驅(qū)動的汽車中。供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線優(yōu)選構(gòu)造用于傳導(dǎo)充電電流以便給汽車電池充電。在汽車中，特別是在混合動力或者電動汽車中，數(shù)據(jù)傳輸尤其被用于運行參數(shù)和/或充電參數(shù)的傳輸。用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)可以特別用于傳輸汽車電池充電狀態(tài)的參數(shù)。要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過預(yù)定的載波頻率調(diào)制并且被疊加在供電網(wǎng)絡(luò)的電壓信號上。信息信號例如可以在適合的調(diào)制解調(diào)器接口截取。在一個有優(yōu)勢的構(gòu)造中，所述供電網(wǎng)絡(luò)的至少一個導(dǎo)線和所述至少一個信號導(dǎo)線在耦合區(qū)域中至少部分互相平行地布置。這樣的優(yōu)點為，供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線和信號導(dǎo)線可以以簡單的方式相互布置并且可以達到供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線和信號導(dǎo)線間的良好的電容式耦合。在另一個有優(yōu)勢的構(gòu)造中，所述供電網(wǎng)絡(luò)的至少一個導(dǎo)線和所述至少一個信號導(dǎo)線在耦合區(qū)域中至少部分互相捻合。這樣的優(yōu)點為，供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線和信號導(dǎo)線可以以可靠的方式互相力學地耦合并且可以達到供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線和信號導(dǎo)線間的良好的電容式耦人
口 O在另一個有優(yōu)勢的構(gòu)造中電氣裝置具有殼體，并且耦合區(qū)域設(shè)置于殼體中。殼體上設(shè)置有電氣插頭連接器，并且電氣插頭連接器通過所述至少一個信號導(dǎo)線和耦合區(qū)域電耦合。這樣的優(yōu)點為，對于信號導(dǎo)線電插頭連接器可以被構(gòu)造成低電壓插頭。以此電插頭連接器可以具有小的尺寸并且被廉價地構(gòu)造。此外對應(yīng)低電壓插頭的安全措施也可以保持在低的程度。在另一個有優(yōu)勢的構(gòu)造中，電氣裝置具有插頭。插頭具有殼體，并且耦合區(qū)域配置在插頭的殼體中。這樣的優(yōu)點為，在批量生產(chǎn)插頭時，可以以簡單的方式低成本同時實現(xiàn)兩個電導(dǎo)線的電流分離和電容式耦合。在另一個有優(yōu)勢的構(gòu)造中，電氣裝置具有插座。插座具有殼體，并且耦合區(qū)域配置在插座的殼體中。這樣的優(yōu)點為，在批量生產(chǎn)插座時，可以以簡單的方式低成本同時實現(xiàn)兩個電導(dǎo)線的電流分離和電容式耦合。根據(jù)第二方面，本發(fā)明的特征在于，用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)，具有根據(jù)本發(fā)明第一方面的電氣裝置。用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)可以有優(yōu)勢的例如應(yīng)用在汽車中，特別是在具有混合驅(qū)動或者電動驅(qū)動的汽車中。在根據(jù)本發(fā)明第二方面的一個優(yōu)選的構(gòu)造中，輸電線系統(tǒng)具有調(diào)制解調(diào)器。所述至少一條信號導(dǎo)線和調(diào)制解調(diào)器電耦接。因為信號導(dǎo)線可以被構(gòu)造成低電壓導(dǎo)線，所以調(diào)制解調(diào)器可以被構(gòu)造成低電壓組件。這實現(xiàn)了調(diào)制解調(diào)器的小的構(gòu)造空間。以此可以廉價地構(gòu)造調(diào)制解調(diào)器。


下面通過示意性的視圖進一步說明本發(fā)明的實施例。其中:圖1示意性地示出了用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)第一構(gòu)造的視圖，以及圖2示意性地示出了用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)另一構(gòu)造的視圖。相同構(gòu)造或者功能的元件在所有視圖中用相同附圖標記表示。
具體實施例方式附圖分別示出了一個用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)10。用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)10具有一個或者多個電氣裝置。用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)10具有電氣組件12。電氣組件12具有殼體16a。圖1中用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)10具有插頭14。插頭14具有另一個殼體16b。用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)10還具有兩個供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線18和兩個信號導(dǎo)線
20。在其它實施形式中用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)10也可以僅具有一個供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線18或者僅具有一個信號導(dǎo)線20。用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)10也可以具有多于兩個的供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線18或者多于兩個的信號導(dǎo)線20。在圖1中示出的實施形式中，供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線18和信號導(dǎo)線20部分被配置在插頭14的殼體16b中。供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線18和信號導(dǎo)線20互相電流分離。在插頭14的殼體16b中構(gòu)造了兩個耦合區(qū)域22，其中供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線18和信號導(dǎo)線20互相電容式耦合。特別是供電網(wǎng)絡(luò)的一條導(dǎo)線18和一條信號導(dǎo)線20電容式耦合，以及供電網(wǎng)絡(luò)的另一條導(dǎo)線18和另一條信號導(dǎo)線20電容式耦合。在插頭14的殼體16b中，在耦合區(qū)域22中分別將供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線18中的一條和信號導(dǎo)線20中的一條平行配置。在插頭14的另一個實施形式中，在耦合區(qū)域22中分別將供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線18中的一條和信號導(dǎo)線20中的一條扭在一起，以此可以達到供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線18和信號導(dǎo)線20間特別可靠的力學連接。用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)10還具有調(diào)制解調(diào)器24。調(diào)制解調(diào)器24被構(gòu)造用于將經(jīng)由供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線18和信號導(dǎo)線20傳輸?shù)臄?shù)據(jù)退耦和/或耦合、以及調(diào)制和/或解調(diào)。用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)10包括電插頭連接器26，其優(yōu)選配置在調(diào)制解調(diào)器24上。信號導(dǎo)線20通過電插頭連接器26和調(diào)制解調(diào)器24電相連。圖2中不出的用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)10的實施形式具有插座28。插座28被構(gòu)造成設(shè)備插座并且配置在電氣組件12的殼體16a中。插座28具有另一個殼體16c,其中部分配置有供電網(wǎng)絡(luò)的兩條導(dǎo)線18和兩條信號導(dǎo)線20。在插座28的殼體16c中構(gòu)造有兩個耦合區(qū)域22，其中分別將供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線18中的一條和信號導(dǎo)線20中的一條電容式相連。在電氣組件12的殼體16a上配置有電插頭連接器30。電插頭連接器30通過信號導(dǎo)線20和耦合區(qū)域22電耦合。信號導(dǎo)線20從電氣組件12的電插頭連接器30處被引導(dǎo)至調(diào)制解調(diào)器24的電插頭連接器26。耦合區(qū)域22以此通過簡單的方式和調(diào)制解調(diào)器24電率禹合。通過分別將供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線18中的一條和信號導(dǎo)線20中的一條電流分離和電容式耦合可以達到，信號導(dǎo)線20位于和供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線18相比較低的電平。信號導(dǎo)線20以此可以被構(gòu)造的小并且具有輕的重量。此外信號導(dǎo)線20的構(gòu)造空間也可以是小的。用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)10的另一個優(yōu)點為，基于信號導(dǎo)線20的低的電平可以達到用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)10的高安全性。此外調(diào)制解調(diào)器24的電插頭連接器26也可以被構(gòu)造成低電壓組件。以此調(diào)制解調(diào)器24的電插頭連接器26可以具有小的構(gòu)造空間。調(diào)制解調(diào)器24的電插頭連接器26的成本以此可以被保持在低水平。圖2中示出的用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)10的實施形式特別具有的優(yōu)點是，電氣組件12的殼體16a中的電插頭連接器30可以被構(gòu)造成低電壓插頭，并且可以用于其它信號的傳輸。電插頭連接器26以此同樣可以廉價地構(gòu)造。此外殼體16a的電插頭連接器30和調(diào)制解調(diào)器24的電插頭連接器26間的信號導(dǎo)線20可以被構(gòu)造成低電壓組件，并且具有小的構(gòu)造空間。用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)10優(yōu)選被構(gòu)造用于混合動力或者電動汽車。當用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)10構(gòu)造用于混合動力或者電動汽車時，導(dǎo)線18優(yōu)選構(gòu)造用于引導(dǎo)充電電流。被構(gòu)造用于引導(dǎo)充電電流的導(dǎo)線18優(yōu)選和(未示出的)汽車電池電耦合。此外導(dǎo)線18、20間的電流分離和電容式耦合在這種情況下使被構(gòu)造用于引導(dǎo)充電電流的導(dǎo)線18例如以110至600伏特電壓運行成為可能，同時信號導(dǎo)線20例如可以以12V、24V或者36V的電平運行。因為混合動力或者電動汽車的電氣組件的構(gòu)造空間大小和質(zhì)量有著非常重要的意義，所以在被構(gòu)造用于混合動力或者電動汽車中的用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)10中，信號導(dǎo)線20具有小的質(zhì)量和小的構(gòu)造空間的優(yōu)點可以起到特別有利的效果。下面簡短描述用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)10的功能:
在第一運行情況下調(diào)制解調(diào)器24優(yōu)選可以用于將數(shù)據(jù)耦入用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)10中。為此調(diào)制解調(diào)器24例如可以和用于采集測量數(shù)據(jù)的測量傳感器耦合。采集的測量信號由測量傳感器傳輸至調(diào)制解調(diào)器24。接著在可能的情況下測量信號通過調(diào)制解調(diào)器24調(diào)制。得到的信號通過調(diào)制解調(diào)器24的電插頭連接器26傳輸至信號導(dǎo)線20，并且然后在可能的情況下通過電氣組件12的電插頭連接器30到達耦合區(qū)域22。在耦合區(qū)域22中信號通過電容式耦合由信號導(dǎo)線20傳輸至供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線18。在第二運行情況下調(diào)制解調(diào)器24優(yōu)選可以用于將數(shù)據(jù)從用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)10中脫耦。在耦合區(qū)域22中，信號由供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線18通過電容式耦合傳輸至信號導(dǎo)線20。然后信號在可能的情況下通過電氣組件12的電插頭連接30，通過調(diào)制解調(diào)器24的電插頭連接26傳輸至調(diào)制解調(diào)器24。在可能的情況下信號通過調(diào)制解調(diào)器24被解調(diào)，并且然后可以由調(diào)制解調(diào)器24傳輸至適合的、未示出的采集和/或者分析裝置。附圖標記10輸電線系統(tǒng)12電氣組件14插頭16a、16b、16c 殼體

18供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線20信號導(dǎo)線22耦合區(qū)域24調(diào)制解調(diào)器2624的電插頭連接器28插座3012的電插頭連接器
權(quán)利要求
1.用于輸電線系統(tǒng)(10)的電氣裝置，該輸電線系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)傳輸，所述電氣裝置具有: -供電網(wǎng)絡(luò)的至少一個導(dǎo)線(18)， -至少一個信號導(dǎo)線(20)，以及 -耦合區(qū)域(22)，所述供電網(wǎng)絡(luò)的至少一個導(dǎo)線(18)和所述至少一個信號導(dǎo)線(20)部分地設(shè)置在該耦合區(qū)域中，其中所述供電網(wǎng)絡(luò)的至少一個導(dǎo)線(18)和所述至少一個信號導(dǎo)線(20)在耦合區(qū)域(22)中互相電流分離并且互相電容式地耦合。
2.如權(quán)利要求1所述的電氣裝置，其中所述供電網(wǎng)絡(luò)的至少一個導(dǎo)線(18)和所述至少一個信號導(dǎo)線(20)在耦合區(qū)域(22)中至少部分互相平行地布置。
3.如權(quán)利要求1所述的電氣裝置，其中所述供電網(wǎng)絡(luò)的至少一個導(dǎo)線(18)和所述至少一個信號導(dǎo)線(20)在耦合區(qū)域(22)中至少部分互相捻合。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的電氣裝置，其中所述電氣裝置具有殼體(16a)，耦合區(qū)域(22)設(shè)置在殼體(16a)中，并且在殼體(16a)上設(shè)置有電插頭連接器(30)，并且電插頭連接器(30)借助于所述至少一個信號導(dǎo)線(20)與耦合區(qū)域(22)電耦合。
5.如權(quán)利要求1至3之一所述的電氣裝置，其中所述電氣裝置具有插頭(14)，該插頭(14)具有殼體(16b)，并且耦合區(qū)域(22)設(shè)置在插頭(14)的殼體(16b)中。
6.如權(quán)利要求1至3之一所述的電氣裝置，其中所述電氣裝置具有插座(28)，該插座(28 )具有殼體(16c )，并且耦合區(qū)域(22 )設(shè)置于插座(28 )的殼體(16c )中。
7.用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)(10)，具有如前述權(quán)利要求之一所述的電氣裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的輸電線系統(tǒng)(10)，具有調(diào)制解調(diào)器(24)，其中所述至少一個信號導(dǎo)線(20)與調(diào)制解調(diào)器(24)電耦合。
9.汽車，尤其是混合動力或者電動汽車，具有根據(jù)權(quán)利要求7或者8所述的輸電線系統(tǒng)(10)，其特征在于，供電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線(18)被構(gòu)造用于傳導(dǎo)充電電流以便給汽車的汽車電池充電，并且汽車電池充電狀態(tài)的參數(shù)能通過信號導(dǎo)線(20)傳輸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于數(shù)據(jù)傳輸輸電線系統(tǒng)(10)的電氣裝置，具有供電網(wǎng)絡(luò)的至少一個導(dǎo)線(18)、至少一個信號導(dǎo)線(20)，以及耦合區(qū)域(22)，所述供電網(wǎng)絡(luò)的至少一個導(dǎo)線(18)和所述至少一個信號導(dǎo)線(20)部分地設(shè)置在該耦合區(qū)域中。所述供電網(wǎng)絡(luò)的至少一個導(dǎo)線(18)和所述至少一個信號導(dǎo)線(20)在耦合區(qū)域(22)中互相電流分離并且互相電容式地耦合。本發(fā)明還涉及一種用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)(10)。本發(fā)明還涉及一種具有用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€系統(tǒng)(10)的汽車。
文檔編號H04B3/54GK103168428SQ201180050399
公開日2013年6月19日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月20日
發(fā)明者T·赫爾佐克, R·韋伯, R·博根貝格, W·西格爾 申請人:寶馬股份公司