车辆侧传导充电装置、电动车和用于操作车辆侧传导充电装置的方法与流程

文档序号:15753214发布日期:2018-10-26 18:10阅读:184来源:国知局
车辆侧传导充电装置、电动车和用于操作车辆侧传导充电装置的方法与流程

本发明涉及一种车辆侧传导充电装置、一种电动车以及一种用于操作车辆侧传导充电装置的方法。



背景技术:

文件“gb/t18487.1-2015,电动车传导充电系统-第一部分:基本要求,于2015年12月28日发布,自2016年1月1日起生效,由中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中华人民共和国国家标准化管理委员会颁布”公开了一种车辆侧传导充电装置,带有车辆接入口。提到的文件确定了电动车传导充电系统的分级、基本要求、通讯、防止电击的保护措施、电动车与电源设备(或供应设备,即supplyequipment)的连接、对于车辆联接器和插头和插座接出口的特殊需要、对于电源设备的结构和性能需要、维修和测试状况、防止过载和短路的保护措施、紧急切断、维护和修理、铭牌和说明书等。

公开的dc充电系统,然而,不提供对于车辆侧连接确认的冗余。此外,公开的dc充电系统实现了如下场景,在其中车外充电器探测车辆连接器和车辆接入口的不正确连接,其中,车辆侧控制装置探测正确连接。该矛盾可导致如下情况,在其中车辆的司机期望没有任何问题的电气充电,其中,车外充电器不提供电能。



技术实现要素:

存在提供车辆侧传导充电装置、电动车以及用于操作车辆侧传导充电装置的技术问题,其增加了车辆的传导充电的操作安全性。

所述技术问题的解决方案由带有权利要求1、11和12的特征的主题提供。此外,有优点的实施例由带有从属权利要求的特征的主题提供。

提议了一种车辆侧传导充电装置。车辆侧传导充电装置被固定至车辆。车辆侧传导充电装置可为电动车(ev)传导充电系统的一部分。ev传导充电系统还可包括ev电源设备,其中,所述设备可提供用于将电能补充至ev的专用功能且满足用于充电模式和连接模式的需要。具体地,充电系统还可包括ev充电设备,其中所属设备可提供专用功能用于补充电能至ev且满足对于充电模式和连接模式的需要。具体地,充电系统还可包括ev充电设备,其可包括充电站或车外充电器,其包括了线缆组件。术语“车辆侧”可表示这样的元件,其可为车辆的一部分或安装到该车辆。

车辆侧传导充电装置具体地可为dc(直流)传导充电装置,其中,所述装置可为dcev充电系统的一部分。dc车辆侧传导充电装置可允许以上至1500vdc的电压给ev充电。

ev可包括至少一个ev电池,具体为牵引电池。此外,ev可包括所谓的车上(on-board)充电器。

所提议的装置包括车辆接入口。车辆接入口构造成接收车辆连接器。车辆接入口和车辆连接器可提供车辆联接器的部分,其可用于连接充电线缆至ev。具体地,车辆连接器可表示车辆联接器的可移动部分,其旨在附接到线缆,其也可表示为充电线缆。车辆接入口可表示车辆联接器的一部分,其可固定在ev上且例如经由线缆或至少一个电线附接到车上充电器或车上牵引电池。

电气充电系统还可包括线缆组件,其可表示柔性线缆,其用于连接电动车至ev充电设备。除了车辆连接器以外,线缆组件可包括插头,其可插到充电设备的插座接出口中。

车辆接入口可包括或可具有器件,用于提供在线缆组件(具体地车辆连接器)和ev(具体地车辆接入口)之间的可分离的机械和电气连接。

具体地,车辆接入口可包括至少一个高电压线连接器件,通过其可使连接器侧高电压线和接入口侧高电压线电气连接。优选地,车辆接入口包括两个高电压线连接器件。此外,车辆接入口可包括至少一个高电压线的至少一个区段。术语“连接器侧”可表示这样的元件,其是连接器的一部分或安装到该连接器。术语“接入口侧”可表示这样的元件,其为接入口的一部分或安装到该接入口。

此外,接入口可包括至少一个数据线连接器件,用于连接连接器侧数据线至接入口侧数据线。优选地,接入口包括两个数据线连接器件。此外,接入口可包括至少一个数据线的至少一个区段。数据线允许在电动车或其部分与ev充电设备之间的数据和或信号连接。

此外,车辆接入口可包括至少一个低电压线连接器件,用于连接连接器侧低电压线至接入口侧低电压线。优选地,接入口包括两个低电压线连接器件。此外,接入口包括至少一个低电压线的至少一个区段。低电压线可用于确定在车辆连接器和车辆接入口之间的连接状态。

此外,接入口可包括至少一个辅助电压线连接器件,用于电气连接连接器侧辅助电压线至接入口侧辅助电压线。优选地,接入口包括两个辅助电压线连接器件。此外,接入口可包括至少一个辅助电压线的至少一个区段。辅助电压线可用于供应辅助功率至电动车。

此外,接入口可包括至少一个中性线连接器件,用于电气连接连接器侧中性线至接入口侧中性线。此外,接入口可包括中性线的至少一个区段。中性线有优势地允许提供参考势、例如测度势(或质量势,即masspotential)至电动车。

高电压线的最大操作电压可为1500vdc。优选地,最大操作电压可处于300vdc至400vdc的范围中。数据线的最大操作电压可处于12vdc的范围中。辅助电压线的最大操作电压可为12vdc。低电压线的最大操作电压可为12vdc。车辆连接器可包括至少一个、优选地两个电阻器。在本发明的上下文中的电阻器表示电阻元件。

第一连接器侧电阻器可电气布置在车辆连接器的中性线连接器件和第一低电压连接器件之间。这意味着车辆连接器的第一低电压连接器件和中性线连接器件可经由第一连接器侧电阻器电气连接。具体地,第一连接器侧电阻器可布置成与第一低电压线的连接器侧区段和中性线的连接器侧区段一起。

第二连接器侧电阻器可电气布置在连接器侧第二低电压线连接器件和连接器侧中性线连接器件之间,具体地,在中性线的连接器区段和连接器侧第二低电压线连接器件之间。这意味着车辆连接器的中性线连接器件和第二低电压连接器件可经由第二连接器侧电阻器电气连接。

此外,车辆接入口包括接入口侧电阻器。接入口侧电阻器电气布置在第一低电压线的接入口侧区段和中性线的接入口侧区段之间。具体地,第一低电压线的接入口侧区段和中性线的接入口侧区段由或经由接入口侧电阻器电气连接。

此外,接入口侧电阻器可电气布置在接入口侧第一低电压线连接器件和接入口侧中性线连接器件之间。该意味着接入口侧第一低电压线连接器件和接入口侧中性线连接器件经由接入口侧电阻器电气连接。具体地,接入口侧电阻器可电气布置在中性线的接入口侧区段和接入口侧第一低电压连接器件之间。

在车辆连接器和车辆接入口的已连接状态中,连接器侧连接器件电气连接对应的接入口侧连接器件。具体地,连接器侧第一低电压线连接器件电气连接接入口侧第一低电压线连接器件。对应地,连接器侧第二低电压线连接器件电气连接接入口侧第二低电压线连接器件。此外,连接器侧中性连接器件连接接入口侧中性线连接器件。

根据本发明,装置包括至少一个车辆侧电压确定器件,用于确定第一低电压线的接入口侧区段的电压水平。该电压水平也可称为接入口侧第一低电压水平。接入口侧区段的电压水平可关于参考电压水平、例如接入口侧中性线的电压水平或备选的参考电压水平来确定。接入口侧第一低电压水平可例如被测量。在这种情况中,电压确定器件可由电压传感器提供。

可能的是,确定接入口侧第一低电压水平为在第一低电压线的接入口侧区段的电势和参考势(具体地,中性线的接入口侧区段的电势)之间的差。换而言之,装置可包括至少一个车辆侧器件用于确定在接入口侧第一低电压线连接器件的电势和接入口侧中性线连接器件的电势之间的差。所述势差也可称为线势差。

如稍后将更详细地解释的那样,由电压确定器件确定的电压水平有利地允许确定连接(具体地,在车辆连接器和车辆接入口之间以及因而在车外充电设备和车辆侧上的电动车之间的电气连接)的状态。因而,提供所述电压确定器件有利地允许连接状态的冗余确定,以及因而电气充电系统的增加的操作安全性。

另一优点是,由电压确定器件提供的电压水平允许监测接入口侧电阻器的功能性。具体地,所述接入口侧电阻器的故障可作为由电压确定器件提供的电压水平的函数确定。这还增加了具体地为车辆侧传导充电装置的传导充电系统的可操作安全性。

备选地或此外,装置包括至少一个车辆侧器件用于改变第一低电压线的接入口侧区段的电压水平。例如可能的是,装置包括至少一个车辆侧电压生成器件,用于改变第一低电压线的接入口侧区段的电势。

如稍后更详细地解释的,改变电压水平有利地允许用信号通知从车辆侧到ev充电设备的进行的充电过程的期望的挂起。因为ev充电设备可作为第一低电压线的连接器侧区段的电压水平的函数探测已连接或断开状态且因为改变第一低电压线的接入口侧区段的电压水平也改变在已连接状态中第一低电压线的连接器侧区段的电压水平,可能改变电压水平以便断开状态由ev充电设备探测且进行的充电过程由ev充电设备在探测到断开状态时终结或中断。这也有利地增加了电气充电系统的可操作安全性。

在另一实施例中,第一低电压线的接入口侧区段的电压水平作为跨接入口侧电阻器的电压确定。这尤其可为该情况,如果接入口侧电阻器的一个端子电气连接至第一低水平电压线的接入口侧区段且另一端子电气连接至中性线的接入口侧区段。

接入口侧第一低电压水平例如可作为在接入口侧电阻器的第一端子的电势和接入口侧电阻器的第二端子之间的差被测量。

如果接入口侧电阻器的一个端子电气连接至参考势,例如至中性线,电压也可作为接入口侧电阻器的剩余端子的电势确定。

在这种情况中,至少一个车辆侧电压确定器件确定跨接入口侧电阻器的电压,其中,接入口侧电阻器的至少一个端子电气连接至至少一个电压确定器件。此外,至少一个电压确定器件还可电气连接至接入口侧电阻器的第二端子或连接至参考势,具体地,中性线的势。电气连接可由电线提供。这有利地允许跨接入口侧电阻器的电压的鲁棒的且可靠的确定。

在另一实施例中,至少一个电压确定器件由车辆控制装置至少部分地提供。优选地,至少一个电压确定器件由车辆控制装置提供。车辆控制装置可为车辆的控制单元,其控制传导充电。具体地,车辆控制装置可提供在充电模式中的功能、具体为控制先导功能、连接确认功能、功率供应控制功能、停机控制功能、充电电流的监测和其它功能。此外,车辆控制装置可管理在车外充电装置和电动车之间的通讯。车辆控制装置可为电池管理系统的一部分。车辆控制装置可包括微控制器。车辆控制装置还可控制车辆侧触头的操作,其可关闭或中断高电压线的车辆侧区段。

例如可能电气连接车辆控制装置的电压接口至第一低电压线的接入口侧区段或至接入口侧电阻器的一个端子,例如通过电线。

此外,车辆控制装置的第二电压接口可电气连接至中性线的接入口侧区段或至接入口侧电阻器的另一端子,例如通过另一电线。然而,这不是必需的,具体地,如果车辆控制装置经由另一电气连接连接至参考势。

这有利地允许车辆侧传导充电装置的简单的实施,因为存在的元件(例如存在的车辆控制装置)可用于提供所提议的功能性。

在另一实施例中,装置包括至少一个车辆侧评估器件。评估器件可包括微控制器。优选地,车辆侧评估器件由车辆控制装置提供。备选地,车辆侧评估器件可由另一车辆侧控制单元提供。此外,连接状态可由至少一个评估器件作为第一低电压线的接入口侧区段的电压水平的函数、例如跨接入口侧电阻器的电压来确定。换而言之,车辆侧评估器件构造成作为第一低电压线的接入口侧区段的电压水平的函数确定连接状态。

连接状态可为已连接状态,在其中在车辆连接器和车辆接入口之间的期望的电气连接被正确地提供。另一连接状态为断开状态,在其中在车辆连接器和车辆接入口之间的电气连接不被提供或不被正确地提供。

例如可能的是,断开状态被到探测,如果接入口侧第一低电压水平(例如跨接入口侧电阻器的电压)与预确定的第一电压水平偏离不多于一个预确定量或处在分配至断开状态的预确定的第一电压间隔内。

已连接状态例如可被确定,如果接入口侧第一低电压水平与预确定的第二电压水平偏离不多于一个预确定量,其中,第二电压水平与第一电压水平不同。具体地,第一电压水平可低于或高于第二电压水平。

备选地,已连接状态可被确定,如果接入口侧第一低电压水平在预确定的第二电压范围内,其中,第二电压范围不同于第一电压范围,即,不与其重叠。具体地,第一电压间隔的中央值可高于或低于第二电压间隔的中央值。

具体地,在已连接状态中接入口侧第一低电压水平可不同于在断开状态中接入口侧第一低电压水平。

这有利地提供了车辆侧上的连接状态的鲁棒的且可靠的确定。具体地,连接状态可通过车辆侧评估器件作为接入口侧第一低电压水平、例如跨接入口侧电阻器的电压的函数确定。如稍后将解释的,连接状态可此外作为跨连接器侧电阻器的电压的函数确定,具体地,前面提到的第二连接器侧电阻器。在这种情况下,提供了连接状态的冗余确定,其增加了可操作安全性。

在另一实施例中,错误状态可由至少一个车辆侧评估器件来探测,如果探测的连接状态不对应于设定的连接状态。设定的连接状态可例如独立于接入口侧第一低电压水平来确定,例如,不作为所述接入口侧第一低电压水平的函数。例如可能的是,设定的连接状态由车外探测器件、例如由ev充电设备侧器件、或备选的车辆侧探测器件来确定。

探测错误状态还增加了所提议的充电装置的操作安全性。

在另一实施例中,设定的连接状态可作为另一低电压线的接入口侧区段的电压水平的函数确定。另一低电压线的该接入口侧区段可例如为可连接到另一连接器侧低电压线,例如其布置和/或设计为连接至另一连接器侧低电压线。设定状态可在车辆侧上确定,例如通过车辆控制装置。另一低电压线的所述接入口侧区段可优选地为接入口侧第二低电压线的区段,其可连接到连接器侧第二低电压线。所述电压水平可例如取决于第二连接器侧电阻器。具体地,在已连接状态中另一低电压线的接入口侧区段的电压水平可不同于在断开状态中另一低电压线的接入口侧区段的电压水平。

测试电压可施加至第一低电压线,具体地,施加至第一低电压线的连接器侧区段,例如通过电压源。此外,测试电压、例如12vdc的电压可施加至第二低电压线,例如施加至第二低电压线的车辆侧区段,例如通过另一电压源。

在这种情况中,连接状态可然后作为跨接入口侧电阻器的电压和跨至少一个连接器侧电阻器的电压的函数确定。具体地,在连接状态中跨电阻器中的各个的下降的电压可不同于在断开状态中的对应的电压。

具体地,所述连接状态可通过车辆侧评估器件来确定,具体地,通过车辆侧评估单元。这有利地允许以两个且因此冗余的方式确定连接状态,其中,确保了连接状态的可靠的确定。

在另一实施例中,经探测的错误状态可储存,例如可储存在车辆侧错误存储器中。具体地,电动车或车辆侧传导充电装置可包括至少一个存储器单元,其可提供错误存储器。如果错误状态被探测且储存到所述错误存储器中,错误存储器可通过技术人员在稍迟的时间点读出。这有利地允许错误状态的可靠的探测,其可例如阻止可能的传导充电。

在另一实施例中,用于改变第一低电压线的接入口侧区段的电压水平的车辆侧器件包括至少一个电压生成器件。

此外,所述器件可例如包括至少一个电压源。此外,该器件可包括电阻器,例如上拉(pull-up)电阻器。优选地,电压源连接至第一低电压线的接入口侧区段,例如,连接至接入口侧电阻器的一个端子,经由上拉电阻器。上拉电阻器可为接入口的一部分。此外,接入口也可包括电压源。具体地,电压源可连接至接入口侧电阻器的端子,例如,经由上拉电阻器,其未连接至接入口侧中性线。换而言之,所述器件可通过生成输出电压来改变跨接入口侧电阻器的电压。

提供一种用于改变接入口侧第一低电压水平的器件允许提供电压水平改变,其允许监测接入口侧电阻器的功能性且因而增加操作安全性且/或允许提供停止充电信号至ev充电设备,具体地,至车外充电器。这稍后将解释。

在另一实施例中,接入口侧电阻器的功能性可作为第一低电压线的接入口侧区段的电压水平的函数确定,如果诊断电压通过用于改变电压水平的器件来生成。

诊断电压可例如在车辆连接器和车辆接入口的断开状态中生成。

接入口侧电阻器的正确的功能性可例如被提供,如果接入口侧电阻器的电阻与预确定的电阻偏离不多于一个预确定量。电阻器的故障可例如被提供,如果该电阻与所述预确定电阻偏离多于一个预确定量。

具体地,接入口侧电阻器的正确的功能性可被确定,如果接入口侧第一低电压水平对应于预确定的电压水平或与所述电压水平偏离不多于一个预确定量。接入口侧电阻器的故障可被确定,如果接入口侧第一低电压水平与所述预确定电压水平偏离多于一个预确定量。

这有利地增加了所提议的充电装置的操作安全性。可能的是,例如对于机械应力和/或热应力和/或其他外部影响,车辆侧接入口侧电阻器从设定值改变其电阻值。在这种情况中,如果诊断电压被生成,接入口侧第一低电压水平将不对应于预确定的电压水平。

在另一实施例中,如果停止充电电压由用于改变电压水平的器件生成,充电过程、即通过充电装置至车辆的功率供应可作为第一低电压线的接入口侧区段的电压水平的函数被控制,具体地,可被中断或可被终结。停止充电电压优选地仅在车辆连接器和车辆接入口的已连接状态中生成。停止充电电压可例如被生成,如果车辆侧控制或评估单元期望中断或终结传导充电,例如如果错误状态在车辆侧上被探测到。

在已连接状态中,第一低电压线的接入口侧区段的电压水平等于第一低电压线的连接器侧区段的电压水平。

探测电压和停止充电电压水平可不同于或等于彼此。通过生成停止充电电压,接入口侧第一低电压水平、例如跨接入口侧电阻器的电压降在已连接状态中可改变。该改变继而又可通过ev充电设备确定、例如通过车外充电器控制装置,具体地,通过确定连接至接入口侧第一低电压线的连接器侧第一低电压线的电压水平的改变。

ev充电设备、例如所述车外充电器控制装置可例如确定已连接状态,如果接入口侧第一低电压水平与预确定电压水平偏离不多于一个预确定量。然而,如果所述电压水平与预确定电压水平偏离多于所述预确定量,断开状态通过车外充电器控制装置来确定。如果断开状态被确定,进行的充电操作可例如被中断或终结。

通过生成停止充电电压,在第一低电压线的连接器侧区段和中性线的连接器侧区段之间的电压可在已连接状态中从预确定值改变至另一值,其与所述预确定电压水平偏离多于预确定量。因此,预确定车外充电器控制装置确定车辆连接器和车辆接入口的断开状态,尽管连接仍可被提供。

此外,车外充电器控制装置可终结或中断充电,例如通过打开车外触头,通过其高电压线的连接器侧或充电设备侧区段可中断或关闭。

这有利地提供(另一)功能性以终结传导充电。如果探测到故障,例如通过用于探测故障的车辆侧器件,充电车辆的挂起可例如被期望。在这种情况中,挂起信号可生成,其中,如果挂起信号被生成,停止充电电压可被生成。

还提议了电动车。电动车包括根据在本发明中公开的实施例中的任一项所述的车辆侧传导充电装置。此外,车辆可包括车上充电装置和/或车上牵引电池。车上充电装置和/或车上牵引电池可电气连接至车辆接入口,尤其以便传输充电功率。这有利地提供带有增加的操作安全性的电动车。这在前面已经解释。

还提议了一种用于操作根据在本发明中公开的实施例中的任一项所述的车辆侧传导充电装置的方法。用于操作的方法可为用于确定连接状态的方法和/或用于检测接入口侧电阻器的功能性的方法和/或用于控制功率供应的方法的一部分或可提供其一部分。

在方法内,第一低电压线的接入口侧区段的电压水平、例如跨接入口侧电阻器的电压被确定。此外,连接状态和/或接入口侧电阻器的功能性作为所述电压水平的函数被确定。这和对应的优点已经在前面解释。

备选地或此外,第一低电压线的接入口侧区段的电压水平、例如跨接入口侧电阻器的电压被改变,例如从分配至已连接状态的预确定电压水平改变至另一值,其与所述预确定电压水平偏离多于预确定量。这允许用信号通知对ev充电设备期望的挂起且因而中断或终结进行的充电过程。这和对应的优点已经在前面解释。

在另一实施例中,如果确定的连接状态不对应于设定的连接状态,错误状态被探测。这和对应的优点已经在前面解释。

在另一实施例中,设定的连接状态作为另一低电压线(具体地,第二车辆侧低电压线)的接入口侧区段的电压水平的函数被确定。该区段可连接至连接器侧低电压线。该区段可连接至连接器侧低电压线,具体地,第二连接器侧低电压线。这和对应的优点已经在前面公开。

在另一实施例中,经探测的错误状态被储存在车辆侧错误存储器中。这和对应的优点已经在前面公开。

在另一实施例中,第一低电压线的接入口侧区段的电压水平通过生成电压来改变,例如通过生成探测电压或停止充电电压。具体地,电压可通过电压源,具体地车辆侧或接入口侧电压源来生成。电压源可布置成使得接入口侧电阻器提供分压器的一个电阻器,其包括多个电阻器,具体地两个电阻器。这和对应的优点应在前面已经公开。

在另一实施例中,诊断电压被生成,其中,接入口侧电阻器的功能性作为第一低电压线的接入口侧区段的电压水平的函数,例如作为跨接入口侧电阻器的电压的函数被确定。诊断电压优选地在断开状态中生成。这和对应的优点已经在前面公开。

在另一实施例中,停止充电电压被生成,充电过程作为第一低电压线的接入口侧区段的电压水平的函数被控制。停止充电电压优选地在已连接状态中生成。这和对应的优点应在前面已经公开。

附图说明

参考附图来描述本发明。在其中:

图1示出了电动车传导充电系统的示意性框图,

图2示出了根据本发明的第一实施例的车辆侧传导充电装置和车外充电装置的示意性回路图,和

图3示出了根据本发明的第二实施例的车辆侧传导充电装置和车外传导充电装置的示意性回路图,和

图4示出了用于操作车辆侧传导充电装置的方法的示意性流程图,和

图5示出了用于操作车辆侧传导充电装置的另一方法的示意性流程图。

具体实施方式

接下来,相同的参考数字表示相同或相似的技术特征。

图1示出了电动车传导充电系统1的示意性框图,其中,传导充电系统1包括车辆侧传导充电装置和车外(即,外部)传导充电装置。

也可称为ev充电设备的车外传导充电装置可包括车外充电器2和车辆连接器3。车外充电器2和车辆连接器3可由线缆4来连接。车辆侧传导充电装置可包括车辆接入口5,其构造成接收车辆连接器3。具体地,如果车辆连接器3正确地插入到车辆接入口中,即,正确地连接到该车辆接入口,可提供机械和电气连接。车辆接入口5可固定到车辆6。电动车6还可包括牵引电池7,其电气连接到车辆接入口5。

图2示出了根据本发明的一个实施例的车辆侧传导充电装置和车外传导充电装置的示意性回路图。具体地示出了车外充电器2和车辆连接器3的示意性回路图。还示出了车辆接入口5和电动车6的示意性回路图。车辆连接器3和车辆接入口5形成所谓的车辆联接器8。

车外充电器2包括至外部电源(supply)(例如,至电网)的接口9。此外,车外充电器2包括充电电压生成器件10,其示意性地由框示出。还示出了,车外充电器2包括触头k1,k2用于关闭或中断车外充电器侧高电压线hvl1,hvl2。此外,车外充电器2包括充电器控制装置11。充电器控制装置11可控制触头k1,k2的操作。

还示出了第一高电压线hvl1、第二高电压线hvl2、中性线nl、第一数据线dl1、第二数据线dl2,第一低电压线lvl1以及第二低电压线lvl2,其每个包括充电器侧、连接器侧、接入口侧和车辆侧区段。术语“充电器侧”可表示为(车外)充电器的一部分或安装至其的元件。

车辆连接器3包括连接器侧连接器件,其用于高电压线hvl1,hvl2、用于中性线nl、用于数据线dl1,dl2且用于低电压线lvl1,lvl2。车辆接入口5包括对应的接入口侧连接器件。在已连接状态中,例如,如果车辆连接器3正确地插入到车辆接入口5中,对应的连接器件提供在对应的高电压线hvl1,hvl2、数据线dl1,dl2、低电压线lvl1,lvl2的连接器侧区段和所述线hvl1,hvl2,nl,dl1,dl2,lvl1,lvl2的对应的接入口侧区段之间的电气连接。

此外,示出了,电动车6包括触头k5,k6用于中断或关闭高电压线hvl1,hvl2的车辆侧区段。此外,电动车6包括车辆控制装置12。车辆控制装置12控制车辆的触头k5,k6的操作。此外示出了电动车6的牵引电池7,其连接到高电压线hvl1,hvl2。

可由在充电器控制装置11和车辆控制装置12之间的数据线dl1,dl2经由车辆连接器3和车辆接入口5,具体地通过对应的连接器件提供数据和/或信号连接。

此外,在车辆连接器3和车辆接入口5的连接状态中可由高电压线hvl1,hvl2来提供在车外充电器2和电动车6之间的用于充电电流的电气连接。

在充电器控制装置11和车辆控制装置12之间的另一电气连接在连接状态中可由低电压线lvl1,lvl2来提供,具体地经由对应的连接器件。

还示出了,车外充电器2包括第一电阻器r1。车辆连接器3包括第二电阻器r2和第三电阻器r3。车辆接入口5包括接入口侧电阻器r4。

示出了,第一低电压线lvl1的连接器侧区段经由第二电阻器r2电气连接至中性线nl的连接器侧区段。还示出了,第一低电压线lvl1的接入口侧区段经由接入口侧电阻器r4电气连接至中性线nl的接入口侧区段。还示出了,用于第二低电压线lvl2的连接器侧连接器件经由第三电阻器r3连接至中性线nl的连接器侧区段。

还示出了,车外充电器2包括低电压源13,其经由第一电阻器r1连接至第一低电压线lvl1的充电器侧区段。电压源13提供12vdc的输出电压v_13。

在断开状态中,跨第二电阻器r2的电压将对应于

v_r2=(r2/(r1+r2))xv_13公式1

其中v_13表示由低电压源13提供的电压且r1,r2表示相应的电阻器r1,r2的电阻值。

在已连接状态中,跨第二电阻器r2的电压将对应于

v_r2=(rp24/(r1+rp24))xv_13公式2

其中,rp24表示第二和接入口侧电阻器r2,r4的平行连接的电阻值。

第一、第二和第四电阻器r1,r2,r4的电阻值被选择成使得在已连接状态中跨第二电阻器r2的电压的电压水平将不同于在断开状态中跨第二电阻器r2的电压。

充电器控制装置11的电压接口电气连接至第一低水平电压线lvl1的充电器侧和连接器侧区段,其允许由充电器控制装置11确定跨第二电阻器r2的电压。因此,充电器控制装置11可作为跨第二电阻器r2的电压的函数确定已连接或断开状态。

车辆6包括第一车辆侧低电压源14和第五电阻器r5。第二低电压线lvl2的车辆侧区段经由第五电阻器r5电气连接至第一车辆侧低电压源14。第一车辆侧低电压源14可例如生成12vdc的dc电压。

在已连接状态中,第二低电压线lvl2的车辆侧区段和接入口侧区段的电压水平将对应于第一车辆侧低电压源14的输出电压。在已连接状态中,第二低电压线lvl2的车辆侧区段的电压水平将对应于

v_lvl2=r3/(r3+r5)xv_14公式3

其中v_14表示车辆侧第一低电压源14的输出电压。因此,在断开状态中第二低电压线lvl2的车辆侧区段的电压水平可不同于在连接状态中的电压水平。第二低电压线lvl2的所述车辆侧区段的电压水平可由车辆控制装置12确定,因为第二低电压线lvl2的车辆侧区段电气连接至所述车辆控制装置12,例如连接至所述控制装置12的电压接口。

此外,车辆控制装置12(具体地,所述控制装置的另一电压接口)电气连接至第一低电压线lvl1的接入口侧区段,具体地连接至接入口侧电阻器r4的第一端子。接入口侧电阻器r4的另一端子电气连接至中性线nl的接入口侧区段。因为中性线nl的接入口侧区段提供参考势,例如测度势,第一低电压线lvl1的接入口侧区段的电压水平等于在第一低电压线lvl1的接入口侧区段的势和接入口侧中性线nl的势之间的差,其也称为线势差(linepotentialdifference)。此外,第一低电压线lvl1的接入口侧区段的电压水平等于跨接入口侧电阻器r4的电压。

在断开状态中,第一低电压线lvl1的接入口侧区段的电压水平将对应于中性线nl的势。在已连接状态中,第一低电压线lvl1的接入口侧区段的电压水平将对应于在已连接状态中跨第二电阻器r2的前述电压。

因而,在断开状态中的第一低电压线lvl1的接入口侧区段的电压水平将不同于在已连接状态中的电压水平。因此,车辆控制装置12可作为第一低电压线lvl1的车辆侧区段的电压水平的函数确定连接状态。

可能的是,车辆控制装置12作为第二低电压线lvl2的电压水平的函数探测已连接状态且作为跨接入口侧电阻器r4的电压的函数、即作为第一低电压线lvl1的接入口侧区段的电压水平的函数探测断开状态。在这种情况中,错误状态可由车辆控制装置12探测。此外,错误状态可储存在车辆侧错误存储器15中。

图3示出了根据本发明的另一实施例的车辆侧传导充电装置和车外充电装置2的示意性回路图。回路布置大致类似于在图2中示出的回路布置。除在图2中示出的回路布置以外,车辆侧传导充电装置包括第二低电压源17,其中,第二低电压源17经由第六电阻器r6电气连接至第一低电压线lvl1的车辆侧区段。

如果非零输出电压由第二车辆侧低电压源17生成,第一低电压线lvl1的车辆侧和接入口侧区段的电压水平可被改变。例如可能的是,第二车辆侧低电压源17以在断开状态中的预确定的电压水平生成诊断电压。在这种情况中,跨接入口侧电阻器的电压将等于

v_r4=(r4/(r4+r6))xv_17公式4

其中,v_17表示诊断电压水平。如果接入口侧电阻器r4的电阻值偏离于标称或设定值,其在接入口侧电阻器r4的正确功能性的状态中通过多于一个预确定量提供,前述电压v_r4将与预确定的电压水平偏离多于一个预确定量。因为跨接入口侧电阻器r4的电压可由车辆控制装置12测量,车辆控制装置12可作为所述电压v_r4的函数探测接入口侧电阻器r4的故障。

在已连接状态中,第二车辆侧低电压源17可控制成使得带有预确定电压水平的停止充电电压由所述电压源17生成,具体地,如果充电的挂起被车辆6所期望。车辆侧第二低电压源17的操作可例如由车辆控制装置12控制。如果停止充电电压被生成,跨第二电阻器r2的电压将改变,例如将与在公式2中给出的在已连接状态中的预确定的电压以多于一个预确定量而不同。在这种情况中,充电器控制装置11将确定断开状态且终结充电,例如通过开启触头k1,k2。

图4示出了用于操作车辆侧传导充电装置的方法的示意性流程图。在第一步骤s1中,跨接入口侧电阻器r4(例如见图2)的电压被确定。在第二步骤s2中,具体地,在第一子步骤中,连接状态作为跨接入口侧电阻器r4的电压的函数被确定。此外,具体地,在另一子步骤中,接入口侧电阻器r4的功能性可在第二步骤s2中作为跨接入口侧电阻器r4的电压的函数确定,具体地,如果探测电压例如由第二车辆侧低电压源17生成。如果断开状态在第一子步骤中被确定,功能性例如可被确定。备选地或此外,充电过程在第二步骤s2中作为跨接入口侧电阻器r4的电压的函数被控制,具体地,如果停止充电电压例如由第二车辆侧低电压源17生成。如果在第一子步骤中确定已连接状态,可例如控制充电过程。

图5示出了根据另一实施例的用于操作车辆侧传导充电装置的方法的示意性流程图。在第一步骤s1中,跨接入口侧电阻器r4的电压被确定。此外,连接状态作为跨接入口侧电阻器r4的电压的函数被确定。在第二步骤s2中,第二低电压线lvl2的车辆侧区段的电压水平由车辆控制装置12确定,其中,连接状态作为所述电压水平的函数被确定。在第三步骤s3中,如果在第一步骤s1中确定的连接状态不对应于在第二步骤s2中确定的连接状态,探测到错误状态。备选地,在第三步骤s3中没有错误状态被探测到。如果在第三步骤s3中错误状态被连接,其可储存在车辆侧存储器15中(见图2)。

参考符号

1传导充电系统

2车外充电器

3车辆连接器

4线缆

5车辆接入口

6电动车

7牵引电池

8车辆联接器

9接口

10电压生成器件

11充电器控制装置

12车辆控制装置

13第一低电压源

14车辆侧第一低电压源

15存储器单元

17第二车辆侧低电压源

r1第一电阻器

r2第二电阻器

r3第三电阻器

r4接入口侧电阻器

r5第五电阻器

r6第六电阻器

k1,k2,k5,k6触头

hvl1,hvl2高电压线

nl中性线

dl1,dl2数据线

lvl1,lvl2低电压线

s1第一步骤

s2第二步骤

s3第三步骤。

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