用于给电的能量存储器充电的方法和充电单元与流程

本发明涉及一种根据独立方法权利要求的前序部分的方法。此外，本发明涉及一种按照独立装置权利要求的类别的充电单元。

背景技术

从现有技术中基本上公开了监控电的能量存储器、尤其是可再充电的电的能量存储器。尤其是公开了，控制这种电的能量存储器的充电状态。这样的方法和装置例如由us2007/0236183和us5955869公开。此外公开了，即便在对电的能量存储器充电时也监控其充电状态。

技术实现要素：

本发明的主题是一种具有独立方法权利要求的特征的用于给电的能量存储器充电的方法以及一种具有独立装置权利要求的特征的用于给电的能量存储器充电的充电单元。从相应从属权利要求、说明书和附图中得出本发明的其它细节和特征。在此，结合根据本发明的方法描述的特征和细节当然也适用于结合根据本发明的充电单元，并且分别反之亦然，从而关于本发明的各个方面的公开总是相互参照或者可以是相互参照的。

根据第一方面，本发明涉及一种用于给电的能量存储器充电的方法。根据本发明的方法的特征在于以下步骤：

a）在第一充电时段期间利用第一充电功率通过充电单元将所述电的能量存储器充电至第一充电状态；

b）在所述第一充电时段之后，针对充电间歇，通过所述充电单元中断对所述电的能量存储器的充电，并且

c）在第二充电时段期间利用第二充电功率通过所述充电单元在所述充电间歇之后将所述电的能量存储器充电至第二充电状态。

根据本发明的方法设置用于给电的能量存储器充电。可以通过根据本发明的方法被充电的这种电的能量存储器可以优选地构造用于车辆中、尤其是机动车中的应用。此外，电的能量存储器优选是可再充电的电的能量存储器。此外，可以通过根据本发明的方法被充电的电的能量存储器特别优选地是基于锂离子技术（lit）或基于后锂离子技术（plit）的能量存储器。

在根据本发明的方法的第一步骤a）中，所述电的能量存储器通过充电单元充电。这尤其是在第一步骤a）期间如此进行，即电的能量存储器针对第一充电时段利用第一充电功率充电至第一充电状态。在本发明的意义上的充电功率尤其被定义为电功率，利用所述电功率每单位时间电的能量存储器被充电。尤其是规定了，在步骤a）期间，电的能量存储器充电至第一充电状态，所述第一充电状态不对应于电的能量存储器的最大充电状态。换句话说，电的能量存储器在根据本发明的方法的步骤a）期间未被完全充电。

此外，在紧接着步骤a）执行的步骤b）中，中断通过充电单元给电的能量存储器的充电。这尤其是在充电间歇的持续时间（dauer）内执行的。因此在充电间歇期间，不会进一步给电的能量存储器进行充电。

在根据本发明的方法的最后步骤c）中，在完成（beendigung）充电间歇之后，电的能量存储器才通过充电单元进一步充电。这在利用第二充电功率至第二充电状态的第二充电时段期间进行。第二充电状态尤其是高于第一充电状态。优选地，第二充电状态也可以对应于电的能量存储器的最大充电状态。

总之，当执行根据本发明的方法时，电的能量存储器在至少两个阶段被充电。在第一阶段期间，电的能量存储器充电至第一充电状态，并且在充电间歇之后，在第二阶段中充电至第二充电状态。例如通过在多个阶段或时间区段上分配电的能量存储器的充电，可以充分利用为了用于给能量存储器充电而使用的充电电流的不同的能源价格（例如随着时间变化）。因此，例如可以在特别低的能源价格占主导的时间期间实施根据本发明的方法的步骤a）。由此可以提供特别节省成本的至第一充电状态的充电。通过避免在第一充电时段期间已经将电的能量存储器充电至其最大充电状态。通过避免在第一充电时段期间已经将电的能量存储器充电至其最大充电状态，可以避免电的能量存储器必须更长时间未使用地保持在该最大充电状态下。已经发现将电的能量存储器这种不必要的较长时间保持在其最大充电状态上对其使用寿命是不利的。因此，通过使用根据本发明的方法使得能够在稍后时间点将电的能量存储器充电至其最大充电状态或至少接近电的能量存储器的最大充电状态的第二充电状态。这个稍后的时间点特别优选地在时间上布置在电的能量存储器的使用即将开始时。因此，在使用根据本发明的方法时，电的能量存储器在较短的时间上保持在高的充电状态下，由此可以总体增加其使用寿命。由此，通过使用根据本发明的方法也可以降低成本。

在根据本发明的方法中，可以优选地规定，在步骤a)中，所述电的能量存储器充电至对应于所述电的能量存储器的最大充电的至少70％、优选80％和90％之间的第一充电状态，并且/或者在步骤c）中，所述电的能量存储器充电至对应于所述电的能量存储器的最大充电的至少95％的第二充电状态。以这种方式，尤其可以提供的是，电的能量存储器的大部分充电在第一充电时段期间执行。由此在步骤c）中可以提供特别快速地充电至第二充电状态。尤其是，第二充电状态可以对应于电的能量存储器的最大充电的至少95％。因此，在执行根据本发明的方法之后可以提供至少基本上接近完全充电的能量存储器。

特别优选地，可以如下进一步发展根据本发明的方法，即在步骤c）中，所述电的能量存储器充电至对应于所述电的能量存储器的最大充电的100％或至少基本上100％的第二充电状态。以这种方式，在执行根据本发明的方法时，完成步骤c）之后可以提供完全或至少基本完全充电的电的能量存储器。因为充电至刚好第二充电状态是在根据本发明的方法的一个分开的自身的步骤中执行的，所以至最大充电的该充电过程可以特别晚并且尤其是接近使用电的能量存储器的开始时执行。时间间隔（zeitraum）可以-在时间间隔中电的能量存储器在不使用的情况下保持在其最大充电状态中-以这种方式最小化。正如上面已经描述的那样，由此可以提供电的能量存储器的使用寿命的增加。

此外，在根据本发明的方法中可以规定，所述第一充电功率小于所述第二充电功率。正如上面已经描述的那样，在本发明的意义上，充电功率对应于电能，利用所述电能每单位时间电的能量存储器被充电。通过较低的充电功率，电的能量存储器也受到较小的负荷。因为正如上面已经描述的那样，第一充电状态优选为电的能量存储器的最大充电的80％和90％之间，所以因此能够利用刚好较低的充电功率来执行电的能量存储器大部分充电，由此使在充电时电的能量存储器的总负荷能够被进一步减小。通过使用较高的充电功率，在步骤c）中执行的电的能量存储器的充电也可以特别快速地执行到其第二充电状态上。因为在通过用户触发执行根据本发明的方法的步骤c）之后等待到被完全充电的电的能量存储器的等待时间构造得特别短，这也可以有助于提高针对电的能量存储器的用户的舒适度。

根据本发明的方法也可以如下进行构造，即通过用户输入和/或所述充电单元的控制单元来确定所述第一充电时段和/或所述第二充电时段和/或所述充电间歇。尤其是可以可变地并且尤其是根据需要地设定第一充电时段、第二充电时段和/或充电间歇。可以例如由用户通过按键、键盘和/或触摸板来执行本发明的意义上的用户输入。例如，本发明意义上的通过控制单元的确定可以基于时间（uhrzeit）来触发。

根据所述根据本发明的方法的进一步发展还可以规定，为了确定所述第一充电时段和/或所述第二充电时段和/或所述充电间歇，通过所述充电单元来分析用户行为。该分析尤其又可以由充电单元的控制单元来执行。如此，例如对于安装在车辆中的电的能量存储器来说，可以由充电单元并且尤其是充电单元的控制单元来识别和分析，车辆通常在哪个时间由用户使用。作为示例，在此提到一用户，所述用户驾驶车辆用于工作，并且因此至少基本上将在工作日触发车辆的以及由此电的能量存储器的始终相同的运行开始。在这种情况下，尤其是例如可以如此确定第二充电时段，使得如果即将刚好开始该运行开始，则精确地通过完成根据本发明的方法的步骤c）使电的能量存储器完全充电。由此可以提供电的能量存储器至最大充电的尽可能短的使用时间（standzeit）。

此外，可以如下进一步发展根据本发明的方法，为了确定所述第一充电时段和/或所述第二充电时段和/或所述充电间歇，确定相应时间跨度的开始和/或结束。通过确定时间跨度的开始或结束，可以特别容易地定义该时间跨度。该时间跨度的开始尤其是定义了，何时以及在什么时间点可以开始相应的充电或发生充电。例如在利用在时间窗期间提供的特别低的能源价格时，第一充电时段的开始可以优选地从该时间窗的开始进行设置。在本发明的意义上相应时间跨度的结束尤其意味着何时以及在什么时间点应该结束相应的充电阶段或充电间歇。为了与在上述示例中保持一致，可以如下确定例如第一次充电间歇的结束，使得其与廉价能源价格的时间窗的结束同时发生。因此，也可以通过如此确定时间跨度的开始或结束，进一步提高在根据本发明的方法的执行中的这种可变性。

在本发明的框架内也可以规定，如此确定所述第二充电时段的结束，即在所述第二充电时段结束之后或至少基本上所述第二充电时段结束之后开始使用所述电的能量存储器。以这种方式可以确保电的能量存储器仅仅必须在短时间内保持在其最大功率的状态中。由此对电的能量存储器的使用寿命的损害可以被最小化。此外，通过在使用电的能量存储器即将开始之前执行的充电可以利用的是，在进行该充电时，电的能量存储器多半升温。尤其是现代的电的能量存储器、例如plit电的能量存储器对于安全且高效的运行来说需要一定的运行温度。通过根据本发明的方法，该运行温度可以已经通过在使用电的能量存储器即将开始之前执行的充电来提供。因此可以省略针对使用电的能量存储器的电的能量存储器的额外加热或者至少小得多的定尺寸。因此可以提供进一步的成本节约。

同样，本发明的主题是一种用于给电的能量存储器充电的充电单元，其具有存储单元和控制单元。根据本发明的充电单元的特征在于，在所述存储单元中存储根据本发明的第一方面的方法，并且所述控制单元构造用于实施根据本发明的第一方面的方法。由此，根据本发明的充电单元带来与其参照根据本发明的第一方面的根据本发明的方法详细描述的那样的相同的优点。

此外，在根据本发明的充电单元中可以规定，所述充电单元可用于车辆中的应用。根据所述根据本发明的充电单元的特别优选的设计方案由此例如可以实现，例如由此可以在根据本发明的方法的步骤a)中在车辆的夜间静止阶段期间将车辆或车辆的电的能量存储器在第一充电时段期间充电至第一充电状态并且随后插入充电间歇。此外，在车辆的预期运行开始、例如在工作日期间的定期运行开始即将开始之前，能够通过执行根据本发明的方法的步骤c）将电的能量存储器充电至第二充电状态，所述第二充电状态尤其是可以对应于电的能量存储器的最大充电。因此，通过如此构造的根据本发明的充电单元可以提供特别节约成本并且同时对于电的能量存储器来说保护的充电过程。

此外，本发明的主题是具有根据本发明的第二方面的至少一个电的能量存储器和充电单元的系统。根据本发明的系统因此也具有与其已经关于根据本发明的第二方面的根据本发明的充电单元并且当然也关于根据本发明的第一方面的方法已经详细描述的那样的相同的优点。

从下面描述中得出本发明的其它优点、特征和细节，在所述描述中参照附图详细描述本发明的实施例。在此，在权利要求书和在说明书中提到的特征可以分别本身单个地或者以任意组合地都是对于本发明来说关键的。

附图说明

其示出了，

图1示出了根据本发明的借助电的能量存储器的充电状态的方法的步骤，并且

图2示出了根据本发明的充电单元。

具体实施方式

在附图中，相同的附图标记用于相同的技术特征。

图1示出了通过根据本发明的充电单元2在执行根据本发明的方法期间电的能量存储器1的充电状态12、22的时间曲线。在图2中示出了根据本发明的充电单元2。因此下文中将一起描述这两幅附图。

通过根据本发明的方法，电的能量存储器1可以通过根据本发明的充电单元2充电。根据本发明的充电单元2尤其是具有存储单元3，在所述存储单元中存储根据本发明的方法。根据本发明的充电单元2的控制单元4构造用于读取（auslesen）存储单元3并实施根据本发明的方法。未一同示出根据本发明的充电单元2的其它组成部分、例如充电电流供应部。电的能量存储器1和根据本发明的充电单元2形成系统50。特别优选地，这种系统50可以安装在车辆中、尤其是机动车中。

在根据本发明的方法的第一步骤a）中，电的能量存储器1通过根据本发明的充电单元2在第一充电时段10期间充电至第一充电状态12。尤其是第一充电功率11被用于该充电。第一充电状态12可以优选地在电的能量存储器的最大充电40的80％和90％之间。第一充电时段10例如可以通过确定其开始或其结束如此进行设定，使得其发生在低的能源价格占优势的时间点。也可以将第一充电功率11设置为低的，因为第一充电时段10也可以在较长的时段（zeitdauer）上延长。第一充电时段10的开始或结束或第一充电时段10的长度可以例如通过控制单元4或通过由用户的直接用户输入5来自行确定。紧接着第一充电时段10，在根据本发明的方法的第二步骤b)中进行充电间歇30，在所述充电间歇中，没有进行通过根据本发明的充电单元2为电的能量存储器1进行充电。在所述充电间歇30期满后，按照根据本发明的方法的步骤c)，电的能量存储器1现在进一步充电至第二充电状态22，所述第二充电状态可以尤其是优选对应于电的能量存储器1的最大充电40。在第二充电时段20期间且利用第二充电功率21进行对电的能量存储器的进一步的充电。第二充电时段20可以尤其短，并且第二充电功率21优选地选择成比第一充电功率11显著更高。由此可以提供电的能量存储器1尤其快速地充电至其第二充电状态22。尤其是可以特别优选地确定第二充电时段20的结束，使得该结束尽可能定位在接近使用电的能量存储器1的开始。

以这种方式可以确保电的能量存储器1仅仅必须在短时间内保持在其最大充电40上。由此，电的能量存储器1的使用寿命的损害可以被最小化。此外可以利用，电的能量存储器1在第二充电时段20期间的快速充电时升温。尤其是对于电的能量存储器1来说，-电的能量存储器对于安全操作来说需要一定的运行温度-这可能是有利的。由此已经可以通过在第二充电时段20期间充电时升温电的能量存储器1来提供这种电的能量存储器1额外加热至其运行温度。总之，可以由此总体上通过根据本发明的方法或根据本发明的充电单元2改善电的能量存储器1的充电。尤其是，可以通过利用特别低的能源价格并且通过减少电的能量存储器1在最大充电40上的时间而增加电的能量存储器1的使用寿命，可以实现成本降低。此外，通过相应地确定第二充电时段20，利用通过充电至第二充电状态22来升温电的能量存储器1可以提供成本节约。