交流电网、插座和用于配电的方法与流程

本发明涉及一种电动或混合动力车辆中的交流电网、一种插座和一种用于在电动或混合动力车辆中的交流电网中配电的方法。

背景技术：

1、为机动车辆的用户提供电气负载的插座的需求越来越大。

2、从de 10 2019 127 032 a1中已知一种混合动力车辆，其包括具有插座和控制器的电输出端，该控制器被编程为接收针对插座的特定于用户的电流限制，并且作为响应在超过电流限制时断开插座。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是，建立一种在电动或混合动力车辆中的改进的交流电网，以及提供一种合适的插座和一种用于配电的方法。

2、上述技术问题的解决方案由具有根据本发明的特征的交流电网、具有根据本发明的特征的插座和具有根据本发明的特征的配电方法给出。本发明的另外有利的设计方案从说明书中得出。

3、电动或混合动力车辆中的交流电网包括交流充电插座、至少一个用于电气负载的插座和双向变换器，其中双向变换器在交流侧与交流充电插座和至少一个插座连接，并且在直流侧与牵引网络的高压电池连接，其中插座与至少一个微处理器和开关元件相关联，其中插座的微处理器通过至少一条通信线路与变换器的控制装置连接，其中控制装置依据状态产生用于插座的至少一个开关元件的开关命令。借助这种交流电网，能量在此可以被非常灵活地分配。优选地，微处理器和开关元件被布置在插座中。在此，插座可以布置在机动车辆的内部，或者也可以布置在机动车辆的外部，其中优选地在内部布置至少一个插座。在此，插座中的微处理器和其他传感器优选地从低压车载电网获得其供电电压。例如，如果交流充电插座与外部交流充电基础设施连接，则插座通过该充电电压供电。否则，插座由高压电池通过变换器供电。

4、在一种实施方式中，至少一个开关元件被切换所依赖的状态是以下状态中的至少一个：

5、-检测插座中插入的负载，

6、-高压电池的充电状态，

7、-所插入的负载的功耗，

8、-插座的温度，

9、-检测机动车辆的交流充电插座或其他充电插座上的充电基础设施。

10、因此，只有当电气负载完全插入插座时，开关元件才会接通。替换地或补充地，开关元件依据高压电池的充电状态(state of change，soc)进行切换，特别是当插座通过变换器从高压电池供电时。在此，可以为充电状态设置至少一个界限值，在低于该界限值的情况下，开关元件被断开，以防止高压电池的深度放电。替换地或补充地，状态可以是所插入的负载的功耗。在此，可以为功耗设置至少一个界限值，在超过该界限值的情况下，开关元件被断开。在此，界限值也可能取决于其他状态。替换地或补充地，状态也可以是，是否在机动车辆的交流充电插座或另外的充电插座(例如直流充电插座)上检测到充电基础设施。

11、在另外的实施方式中，插座具有国家编码，其中，插座被设计为，将国家编码传输到变换器的控制装置。在此，国家编码可以被设计为硬件编码或软件编码。依据国家编码，控制装置可以在变换器的交流输出端处设置频率和电压水平。

12、在另外的实施方式中，交流充电插座直接与插座连接。

13、在替换的实施方式中，插座仅与变换器连接。该实施方式的优点在于，简化了交流充电插座的断开或电压释放，例如以便在行驶运行中无电压地切换交流充电插座。

14、在另外的实施方式中，插座具有电流传感器和/或温度传感器和/或状态灯。状态灯例如被设计为led，并且在开关元件接通时发光。

15、在另外的实施方式中，交流电网具有至少两个插座，其中一个插座被设计为主设备，另一个插座被设计为从设备。由此可以减少从设备的电路技术上的开销。优选地，通过主设备集中地接通或断开所有从设备。

16、在另外的实施方式中，交流电网被设计为在露营模式下持续地接通开关元件，其中变换器的控制装置被切换到休眠模式。因此，插座可以通过岸电(landstrom)供电，其中机动车辆休眠，并且几乎不消耗任何能量。露营地通过适当的基础设施提供岸电。

17、用于交流电网的插座具有至少一个微处理器和开关元件，其中微处理器具有通信接口，其中该插座被设计为通过该通信接口传输状态。通信接口优选地被设计为总线接口、例如lin总线接口。关于其他设计方案，在内容上完全参照前面的实施。

18、提出一种用于在电动或混合动力车辆中的交流电网中配电的方法，其中，交流电网具有交流充电插座、至少一个用于电气负载的插座和双向变换器，其中变换器在交流侧与交流充电插座和至少一个插座连接，并且在直流侧与牵引网络的高压电池连接，其中在插座中配备有微处理器和至少一个开关元件，其中插座的微处理器通过至少一条通信线路与变换器的控制装置连接，该方法的特征在于以下方法步骤：控制装置依据状态产生用于插座的至少一个开关元件的开关命令并将其发送到微处理器，该微处理器然后控制至少一个开关元件。关于另外的设计方案，在内容上完全参照前面的实施。

技术特征：

1.一种电动或混合动力车辆中的交流电网(1)，包括交流充电插座(2)、至少一个用于电气负载的插座(4)和双向变换器(3)，其中所述双向变换器(3)在交流侧与交流充电插座(2)和至少一个插座(4)连接，并且在直流侧与牵引网络的高压电池(5)连接，其中所述插座(4)与至少一个微处理器(8)和开关元件(14)相关联，其中所述插座(4)的微处理器(8)通过至少一条通信线路(6)与所述变换器(3)的控制装置(7)连接，其中所述控制装置(7)依据状态产生用于所述插座(4)的至少一个开关元件(14)的开关命令。

2.根据权利要求1所述的交流电网，其特征在于，所述状态为下列状态中的至少一个：

3.根据上述权利要求中任一项所述的交流电网，其特征在于，所述插座(4)具有国家编码(20)，其中所述插座(4)被设计为将所述国家编码(20)传输到所述变换器(3)的控制装置(7)。

4.根据上述权利要求中任一项所述的交流电网，其特征在于，所述交流充电插座(2)直接与所述插座(4)连接。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的交流电网，其特征在于，所述插座(4)仅与所述变换器(3)连接。

6.根据上述权利要求中任一项所述的交流电网，其特征在于，所述插座(4)具有电流传感器(16)和/或温度传感器(19)和/或状态灯。

7.根据上述权利要求中任一项所述的交流电网，其特征在于，至少存在两个插座(4)，其中一个插座(4)被设计为主设备，其它插座(4)被设计为从设备。

8.根据上述权利要求中任一项所述的交流电网，其特征在于，所述交流电网(1)被设计为，以计算机模式持续地接通开关元件(14)，其中所述变换器(3)的控制装置(7)切换到休眠模式。

9.一种用于交流电网的插座(4)，其中，在所述插座(4)中布置至少一个微处理器(8)和开关元件(14)，其中，所述微处理器(8)具有通信接口(9)，其中所述插座(4)被设计为通过所述通信接口(9)传输状态。

10.一种用于在电动或混合动力车辆中的交流电网(1)中配电的方法，其中，所述交流电网(1)具有交流充电插座(2)、至少一个用于电气负载的插座(4)和双向变换器(3)，其中，所述双向变换器(3)在交流侧与交流充电插座(2)和至少一个插座(4)连接，并且在直流侧与牵引网络的高压电池(5)连接，其中所述插座(4)与至少一个微处理器和至少一个开关元件相关联，其中所述插座(4)的微处理器(8)通过至少一条通信线路(6)与所述变换器(3)的控制装置(7)连接，其中所述控制装置(7)依据状态产生用于所述插座(4)的至少一个开关元件(14)的开关命令并且将其传输到微处理器(8)，所述微处理器(8)随后控制所述开关元件(14)。

技术总结
本发明涉及一种电动或混合动力车辆中的交流电网(1)，其包括交流充电插座(2)、至少一个用于电气负载的插座(4)和双向变换器(3)，其中双向变换器(3)在交流侧与交流充电插座(2)和至少一个插座(4)连接，并且在直流侧与牵引网络的高压电池(5)连接，其中插座(4)与至少一个微处理器(8)和开关元件(14)相关联，其中插座(4)的微处理器(8)通过至少一条通信线路(6)与变换器(3)的控制装置(7)连接，其中，控制装置(7)依据状态产生用于插座(4)的至少一个开关元件(14)的开关命令。本发明还涉及一种插座(4)和一种方法。

技术研发人员：D·贝尔,B-E·勃兰特,F·匡特迈耶,E·哈恩,H·施瓦兹
受保护的技术使用者：大众汽车股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19