用于电动车辆的充电设备的制造方法_2

文档序号:9203688阅读:来源:国知局
1不进一步可看出,然而本身由现有技术已知。在再下面所述的图3中,示出以在车辆侧的充电插座形式的第一充电端子的示例。
[0028]具有引导电流的导线L’以及通信线C的相应的线缆连接到充电站CS的充电端子3上,其中在图1的情况下通过导线L’进行直流充电。为此导线L’连接在相应的直流端子DCl和DC2上,所述直流端子包括车辆侧的在现有技术中不能运动的触销或触针。车辆EV侧的充电设备可以通过与另一个充电站的连接必要时也用于单相交流充电,其中为此设置在图1中不触点接通的相端子LI和中性端子N。在交流充电时,交变电流施加到相应的端子N和LI上并且随后通过AC/DC转换器5转换成相应的直流电流,所述直流电流对蓄能器I充电。在图1的架构中并且也在图2的架构中,两相的或三相的AC端子也是可能的,然而其出于清楚性原因未示出。在图1的架构以及也在图2的架构中此外设有从充电站CS至车辆EV的接地端的电流连接,然而其出于清楚性原因未示出。充电端子2的相应的接地端子在此由图3中可看出(参看附图标记PE)。
[0029]在车辆EV的充电设备中设有控制装置4,所述控制装置通过本身已知的控制端子PI或接近端子PR确定用于充电过程的信息。接近端子PR在AC充电时表示充电端子中的阻抗编码,通过所述阻抗编码确定所连接的插头线缆组合的载流能力并且由此确实充电电流(参看SAE J1772)。在DC充电时,适用IEC 61851中的值。通过控制端子PI与充电站CS的相应的控制单元7交换PWM信号。在DC充电时,在控制信号上传输按照DIN 70121或ISO 15118的电力线通信(PLC)信号,以便由此确定充电过程的相应的参数。通过接近端子和控制端子的触点接通或通信本身由现有技术已知并且因此不进一步详细阐述。蓄能器I是高压蓄电池(例如380V),其对用于驱动车辆的电动机以及在高压中间电路6中的其他的高压消耗器(例如电空调设备、12V-DC/DC转换器和类似物)馈电。在直流充电时借助AC/DC转换器8生成直流电流,所述直流电流通过导线L’输送给端子DCl和DC2并且从那里通过导线L输送给蓄电池I,来自能量网络的交变电流通过变压器9提供给所述AC/DC转换器。在此不仅在车辆EV侧设置DC接触器SI和S2而且在充电站CS侧设置DC接触器S3和S4。在直流充电时所有接触器SI至S4闭合。通过控制装置4这样控制接触器SI和S2,使得其在电动车辆的充电端子2与充电站的充电端子3不存在连接时的情况下,接触器SI和S2打开,从而在直流端子DCl和DC2上的相应的触针无电流地接通。由此确保,在触针的无意接触时不存在电压。借助控制装置4对接触器SI和S2的相应控制通过通信线C’表示。在按照图1的充电架构中证明为不利的是,相应的DC接触器在充电设备中的集成是耗费的。尤其是为此使用单独的构件,这提高充电设备的价格。
[0030]图2示出基于本发明的充电架构的一种实施形式。在此用于表示相同的和相应的构件使用相同的附图标记。图2的充电架构大部分对应于图1的充电架构。尤其是可以通过相应的端子DCl和DC2实现直流充电并且必要时也通过端子LI和N实现单相的交流充电。通过控制端子PI或接近端子PR的充电过程以及充电通信也类似于图1进行。在图1和图2之间对本发明重要的区别在于,直流充电端子DCl和DC2的触针现在借助控制装置4可以自动设置在两个位置中。充电端子2内的相应的针在此以附图标记201和202表示。
[0031]在充电端子3与充电端子2连接时,首先按常规进行车辆的控制装置4和充电站的控制装置7之间的充电通信。在成功地识别车辆上的充电站并且在确定充电站无故障或DC充电线无故障并且充电站和车辆之间的电压相适应之后,控制装置4最终释放DC充电过程,紧接着针201或202从拉回的第一位置移动到第二位置中,所述针在所述第二位置中与充电站CS侧的充电端子3的相应的触点套筒301或302触点接通,如由图2可看出的那样。在拉回的或移入的位置中,针这样沉入在端子2中,使得所述针从外面不可以被接触。因此在图2的实施形式中在针201和202上即使在充电端子2暴露时也可以存在电压。因此在图2的实施形式中(区别于图1)省去相应的接触器SI和S2在至电蓄能器I或高压中间电路6的电流导线L中的集成。以这种方式可以节省用于车辆侧的充电设备的费用,因为充电架构被简化。此外提高在车辆充电端子与充电站的充电端子连接时的舒适性,这是因为插接力减少,因为相应的触销和触点套筒在所述两个充电端子连接之后才相聚集。
[0032]区别于图1,图2的控制装置4现在不再控制接触器,而是控制相应的用于移出或移入触针的促动器(未示出),如又通过通信线C’表示的那样。在图1和图2的充电架构中此外设置闭锁机构,利用所述闭锁机构,车辆侧的充电设备闭锁充电端子2和3之间的机械连接。这样的闭锁机构本身由现有技术已知并且因此未进一步说明。闭锁在此例如在确定PI控制端子上的有效的控制信号的情况下进行。
[0033]图3以透视图示出车辆侧的以本身已知类型C0MB02的充电插座(也称为“车辆引入口(Vehicle Inlet)”)形式的充电端子2,所述类型在标准IEC 62196-3中定义。充电插座可以与充电站侧的相应的充电插头3连接。因为充电插座和充电插头的构造本身已知,所以在图3中为了阐明只给出充电插座。充电插座在上面的区域中包括控制端子PI以及接近端子PR,所述控制端子以及接近端子通过圆筒形的衬套中的相应触销(由图3不可见)实现。此外,除了接地端子PE之外设有三相的交流端子L1、L2、L3和N,各交流端子构造为相应的圆筒形的衬套中的触针203、204、205和206。在图2的充电设备中使用按照图3的充电插座时,只使用端子LI和N用于单相交流充电。虽然如此,在其他架构中也可以设有如下的充电设备,利用所述充电设备,除了或备选于单相交流充电也通过附加的端子L2和L3实施多相充电。
[0034]图3的充电插座在下面的部分中包括以上描述的直流端子DCl和DC2,其中,端子DCl是正极并且端子DC2是负极。所述端子通过以上描述的针201和202实现,所述针又设置在相应的圆筒形的衬套中。按常规方式,针201和202是固定的,从而所述针在暴露的充电端子2中必须借助接触器SI和S2(参看图1)无电流地接通。按照本发明,可以现在移入触针201和202,亦即沿向后的方向沉入在相应的衬套中,从而所述针从车辆外不可接近。如已经在上面提到的那样,于是不再需要无电流地接通触针201和202,从而可以省去接触器SI和S2。
[0035]图4至图6以剖面图示出图3的充电插座2的直流端子DCl与充电站侧的对应的端子3的触点接通。在图4中,在车辆的充电设备和充电站之间还不存在连接。在该情况下,相应的触针201沉入在圆筒形的空隙12中,所述空隙连接到圆筒形的衬套10上。触针通过卷边连接与相应的触点导线13连接,所述触点导线引导至图2中的导线L之一。在充电站侧,相应的触点构成为触点套筒301,所述触点套筒设置在圆筒形的衬套11内,所述衬套的外径等于衬套10的内径。所述触点套筒又通过卷边与相应的触点导线14连接。在图4的情况下,触针201基于其沉入的位置受接触保护并且因此不必无电流地接通。
[0036]图5示出如下情况,其中,充电站的端子3导入到车辆的端子2中。如可看出的那样,现在所述两个圆筒10和12彼此贴靠,并且触点套筒301相邻于圆筒形的空隙12。在此,触针201此外是在拉回的位置中。在该位置中,现在开始在车辆的充电设备和充电站之间的充电通信并且由此初始化充电过程。如果初始化成功,则最终通过控制装置4触发地将触销201导入触点套筒301中,从而由此进行车辆侧的充电设备和充电站之间的用于直流充电的电触点接通。触针于是处于在图6中示出的位置中。触针的运动通过适合的促动器进行,所述促动器按照实施形式可以不同地构造。在一种变型方案中,促动器是电动机,触针可以利用所述电动机在图4中示出的位置和图6中示出的位置之间运动。优选地,触针在此在促动器无电流地接通的情况下借助弹簧力保持在图4中示出的位置中。以这种方式确保,在促动器失效的情况下此外保证接触保护。
[0037]以上描述的实施
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