用于控制能量存储系统的充电的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在车辆中用于控制能量存储系统的充电的方法，所述车辆包括被布置为推进所述车辆的电动机器，所述方法包括:在经由连接器元件将所述能量存储系统连接到外部电源时启动所述充电；以及借助于无线传输链路在所述车辆与所述外部电源之间传输控制信号，所述控制信号包括与所述充电相关的数据。
[0002]本发明还涉及在车辆中用于控制能量存储系统的充电的装置，所述车辆包括被布置为推进所述车辆的电动机器，所述装置包括:外部电源，所述外部电源被布置为在经由连接器元件将所述能量存储系统连接到外部电源时启动充电；以及发射器单元和接收器单元，所述发射器单元和接收器单元被布置为通过无线方式在所述车辆与所述外部电源之间传输控制信号，所述控制信号包括与所述充电相关的数据。
【背景技术】
[0003]在车辆领域，与用替选电源推进车辆相关的研发稳步增长，S卩，电源被用来替选传统内燃机内燃机。
[0004]内燃机(例如以汽油引擎或柴油引擎的形式)以相对较低的燃料消耗提供高效率。但是，在环境方面的考虑导致对环境更友好的车用电源不断发展。特别是，电操作车辆的发展已经涌现为有前途的替选方案。
[0005]现在存在各种类型的车辆推进系统，包括电动机。例如，可单独借助于电动机器来操作车辆，也可借助于包括电动机和内燃机两者的装置来操作车辆。后一种替选方案经常称为混合动力车辆(HEV)，并且例如可以按照这样的方式来使用:在城市地区之外驾驶时使用内燃机来操作车辆，而在城市地区或者需要限制有害污染物(诸如一氧化碳和氧化氮)排放的环境中，可以使用电动机。
[0006]电操作车辆中涉及的技术与电能量存储系统(例如以车用电瓶相关技术的形式)的发展紧密相关。现在的车用电能量存储系统可包括一组可再充电电瓶电池，其连同控制电路一起构成布置在车辆中且被配置用于操作电动机的单元。此外，混合动力车辆经常被布置成借助于被称为再生制动的处理，在制动期间将能量存储系统充电。
[0007]借助于内燃机和电动机操作的车辆有时候称为插入式混合动力电动车辆(PHEV)，所述电动机被供应以来自可再充电电能存储系统的电力。插入式混合动力电动车辆使用具有可再充电电池或其他合适能量源的能量存储系统，通过与外部电源的连接，它们可以恢复到完全充电状况。
[0008]外部电源可以以经由传统电源线接入的公共电网电力系统的形式，也可以根据涉及的车辆以及再充电处理所需的电力，以其他装置的形式。在公交车或重型运输车辆的车辆形式的情况下，与较小的轿车或类似车辆相比，通常需要更强大的充电设备和过程。
[0009]对于现在的电驱动车辆尤其是重型车辆(诸如公交车和卡车)的挑战在于，必须在相对较短的时间里将大量能量充入能量存储系统以便优化车辆的驾驶范围。为此，通过其中车辆上的控制单元请求要借助于外部电源执行的充电的处理，适当地实现能量存储系统的实际充电。这是借助于适当的连接器元件将能量存储系统与外部电源电连接之后执行的。在这种情况下，例如可以使用所谓的受电弓将车载能量存储系统与外部电源相连接。
[0010]例如，公交车上的能量存储系统的再充电可以涉及利用量值为200A的充电电流将包括多个电瓶电池的电能量存储系统充电，而电能量存储系统可以具有大小为600V的电压。例如，如果电瓶电池暴露于高热、撞击或过充电，或者如果能量存储系统或充电系统的电传导部分与人接触，则这种充电程序涉及某些安全风险。会出现安全风险的一种特定情况是，如果在充电过程中车辆要脱离自己的位置。因此，在充电中会出现任何错误的情况下，需要保护人和物。
[0011]此外，能量存储系统的电瓶电池很昂贵，并且对过充电很敏感。这也意味着能量存储系统不能出现过充电。
[0012]因此，需要一种方法和装置，借助于它们可以在安全的方式下执行混合动力车辆中能量存储系统的充电，特别是在某些参数和条件(诸如，车辆的位置、能量存储系统的温度等等)会出现不期望变化的情况下。在这种情况下，重要的是充电程序不引起任何安全风险。
[0013]专利文献US 2011/078092公开了一种用于控制电瓶的方法和装备。该装备被布置为建立无线通信链路以便传送与电池充电管理相关的数据。此外，该装备包括控制器，控制器被布置为用于产生控制信号，所述控制信号包括与电动车辆电瓶的目标容量相关的信息。
[0014]虽然根据US 2011/078092的上述解决方案为控制具有电动推进的车辆的充电过程提供了可靠的解决方案，但是对于能量存储系统的充电过程中人员和电气装备充分高等级的安全，仍然有进一步的需求，特别是在混合动力车辆中。
【发明内容】
[0015]本发明的目的是提供一种改良的方法和装置，借助于它们可以克服上述问题，特别是借助于它们可以在出现任何不期望错误的情况下监视和控制充电程序。
[0016]根据本发明，该目的借助于一种用于在车辆中控制能量存储系统的充电的方法来实现，所述车辆包括被布置为用于所述车辆的的推进的电动机，所述方法包括:在经由连接器元件将所述能量存储系统连接到外部电源时启动所述充电；以及借助于无线传输链路在所述车辆与所述外部电源之间传输控制信号，所述控制信号包括与所述充电有关的数据。所述方法进一步包括:评估所述控制信号是否被接收到；以及在所述控制信号没有被接收到的情况下，终止所述充电。
[0017]借助于上面限定的方法，提供一种用于将能量存储系统充电的方法，其中获得很高的安全度。特别是，本发明包括对于控制信号是否被接收到的评估这个事实允许在可以被理解为关于人身安全或物品损坏的风险的很多情况下不连续地充电。
[0018]优选地，将所述控制信号从所述车辆传送到所述外部电源，其中所述评估在所述外部电源中中被执行。此外，以调制无线电信号的形式提供所述控制信号，所述调制无线电信号在所述车辆中借助于无线电发射器单元被传送；其中，借助于所述外部电源中的无线电接收器单元接收所述控制信号。可借助于无线短距无线电网络传送和接收所述无线电信号。
[0019]以不同形式提供控制信号，适当地以以下形式中的至少一个:
[0020]i)具有预定频率和/或振幅的一般连续信号；
[0021]ii)具有预定脉冲宽度和/或振幅的一般脉冲整形信号；以及
[0022]iii)包括如在i)或ii)中限定的信号以及预定长度的中止的重复序列。
[0023]因此，可以根据用作接收单元的装备的类型以多种方式设计控制信号，以便通过简单有效的方式进行控制信号的检测。
[0024]此外，控制信号被配置为因此包含与所述能量存储系统的充电相关的某些数据，特别是因此可以根据以下参数中的至少一个的当前值将控制信号用于终止充电:
[0025]i)所述车辆的当前位置；
[0026]ii)所述车辆任何移动的发生；
[0027]iii)所述车辆的标识；
[0028]iv)所述电存储系统的电隔离；
[0029]V)所述车辆的高电压部件的接触元件的状态；
[0030]vi)充电电流；
[0031]vii)充电电压；以及
[0032]viii)所述连接器元件的温度。
[0033]通过以上述参数中的至少一个的形式的输入，在所述至少一个参数偏离预定值的情况下，可将控制信号的传输用于终止充电处理。
[0034]此外，根据实施例，可将本发明布置为在由于所述控制信号没有被接收到因而所述充电被终止的情况下产生警报信号。
[0035]根据特定实施例，可将本发明布置为用于提供所述控制信号的预定调制；评估被供应给所述能量存储系统的充电是否包括所述预定调制；以及如果情况并非如此，则指示所述能量存储系统的充电错误。适当地，本发明可包括在所述充电被终止的情况下，将所述能量存储系统与所述外部电源断开连接。
[0036]此外，借助于一种用于在车辆中控制能量存储系统的充电的装置来解决上述问题，所述车辆包括被布置为用于所述车辆的推进的电动机，所述装置包括:外部电源，所述外部电源被布置为在经由连接器元件将所述能量存储系统连接到外部电源时启动所述充电；以及发射器单元和接收器单元，所述发射器单元和接收器单元被布置为用于通过无线方式在所述车辆与所述外部电源之间传