专利名称：为电动汽车充电的充电插座，有接入到电话网络中的部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于为电动汽车充电的充电插座，具有用于接入(Eindindimg) 到电话网络中的部件。
背景技术：
主要的汽车制造厂商和能源集团已经在用于电动汽车的共用的车辆-插塞连接 器和与此相对应的电联接器(electrische Kupplung)方面取得了统一(工业标准)，由此 车辆所有者能够在全世界范围对其电动汽车的蓄电池进行充电。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种用于为电动汽车充电的充电插座，具有扩展的应用 可能性。该目的根据本发明通过一种用于通过充电插座的输入_接线端与要充电的车辆 的电联接器之间延伸的充电电缆为电动汽车充电的充电插座来实现，该充电插座具有用于 将充电插座接入到电话网络中的部件，其中该部件包括用于电话网络的通信-/分析-/处
理单元。利用本发明获得的优点尤其在于，感兴趣数据、如车辆的蓄电池的当前充电状态 或用于蓄电池充电的功率(Leistimg)可通过电话网络传输。此外，未经授权而使用充电插 座会被禁止。可进行使用-权利的检验、必要时补充有应用者的识别，例如用于结算对车辆 充电中所产生的费用。本发明的适宜的设计方案在从属权利要求中表征。根据第一个可能性，充电插座可以具有用于固定网络的电话连接 (Telefonanschluss)并且通信-/分析-/处理单元构造用于与固定网络的固定网络电话 进行通信。根据第二个可能性，通信_/分析_/处理单元可以构造为具有所配属天线的无线 电-/分析-/处理单元，用于与移动无线电网络的移动电话进行通信。通信_/分析_/处理单元可以与接入在充电插座的输入-连接端和电的输出-连 接(Ausgangs-Anschluss)之间的开关元件的控制输入端相连接。对于在通信-/分析-/处理单元与具有分析-/处理单元的车辆计算机之间的数 据通信来说，通信的数据的信号转换分别在分析-/处理单元中进行。电的输出-连接可以构造成插座-设备基座(Steckdosen-Geraetesockel) 的形式，用于导入充电电缆的插塞连接器，由此可实现充电插座的暗装结构 (Unterputz-Ausfuehrung)。备选地，电的输出-连接可以构造成位于充电插座的壳体之内的并且根据需要可 从壳体中拉出的、包含末端侧的插塞连接器的充电电缆形式。此外作为第一种可能性得出， 在充电插座的壳体中设置充电电缆的自动的电缆卷绕装置(Kabelaufwicklung)，以及作为第二种可能性得出，使用螺旋形电缆作为充电电缆。
以下参照附图中示出的实施例更详细地说明本发明。图中示出图1示出了暗装结构中的充电插座与连接到其上的车辆(电动汽车)的示意图， 其中一方面在充电插座与车辆之间、而另一方面在充电插座与固定网络之间的通信是可能 的，图2示出了暗装结构中的充电插座与连接到其上的车辆的示意图，其中一方面在 充电插座与车辆之间、而另一方面在充电插座与移动无线电网络之间的通信是可能的，图3示出了在应用具有电缆卷绕装置的、用于墙壁-或地面固定的充电插座的情 况下对于图1和2的一个备选实施方式，图4示出了在应用具有螺旋形电缆的、用于墙壁-或地面固定的充电插座的情况 下对于图1和2的一个备选实施方式。
具体实施例方式所提出的充电插座不仅适合于暗装结构，也适合于墙壁固定、柱固定 (Pfostenbefestigung)和地面固定。在此重要的是能够实现充电插座与电话网络之间的 通信的部件，其中备选地可以使用固定网络或移动无线电网络。下面详细描述各个实施方 式。在图1中示出了暗装结构中的充电插座与连接到其上的车辆(电动汽车)的示意 图，其中一方面在充电插座与车辆、而另一方面在充电插座与固定网络之间的通信是可能 的。可看到墙壁27 (例如车库或停车场的墙壁)，带有安装在其中的暗装插座8 (市场上常 见的UP-设备插座(UP-Geraetedose)，由塑料制成，直径60mm)，其中在暗装结构中安装了 充电插座1，该插座具有插座_设备基座5 (电的输出-连接)，带有用于连接充电电缆20 的第一车辆_插塞连接器19的电接触部；输入_连接端10 ；具有控制输入端的开关元件 12 ；包含存储元件的通信_/分析_/处理单元13 ；以及用于与固定网络连接的电话连接14。 通信_/分析_/处理单元13具有部件，用于获得通过电话网络指配的目标号码。输入-接线端(Eingangs-Anschlussklemmen) 10建立与连接电缆11的连接，通过 该连接电缆提供了用于为车辆的蓄电池充电的电力。为了为车辆22充电，充电电缆20用 其第一车辆_插塞连接器19插入插座-设备基座5中和用其第二车辆-插塞连接器21插 入固定在车辆22上的、与此相对应构造的电联接器23中。车辆-插塞连接器21和相对应的电联接器23有利地是标准化的组件(工业标 准)，由此能够实现车辆(电动汽车)的蓄电池能够以快速的方式和方法被充电，而在此 不必使用适配器。充电电压处于400V(优选为三相交流电)的范围中，并且电流强度可以 为直至63A。通过整流器将车辆的蓄电池连接到电联接器上。蓄电池自身的充电优选地以被调 整的方式和方法通过相应的充电-控制_/调整装置进行，该装置可构造成单独设备形式或 者可以是车辆计算机的部分组件。如果例如应用锂离子蓄电池，则首先以恒定的起始电流 进行充电。如果蓄电池达到定义的电池电压，则该电流被保持，直至充电电流几乎回落至零。当充电电流达到起始电流的定义的、非常低的值或者不再继续下降时，则充电结束。相 应地，特征曲线可以离线地生成并且存储在充电-控制-/调整装置中或车辆计算机中。参 照该特征曲线和当前检测的电压-和电流值，可以在充电过程期间计算出蓄电池的当前充 电状态、剩余充电时间和预估的充电结束的时间点。当然可以参照在充电过程期间检测的 电流-和电压值，为了结算目的也计算出变成对于充电是必需的功率。 开关元件12电接入到输入_接线端10与插座-设备基座5的电接触部之间并且 通过其控制输入端由通信_/分析_/处理单元13来控制，通信_/分析_/处理单元13在 其一侧直接与通过电缆41连接到固定网络38上的电话连接14相连接。通信-/分析-/ 处理单元13的能量供应适宜地通过输入-连接端10进行。充电插座1具有中央盘片(Zentralscheibe) 6和覆盖框架7，使得在 应用多重-覆盖框架的情况下形式良好的接入/集成(integration)到安装设 备 _ 设计(Installationsgeraete-Programm)或开关-禾口插座设计(Schalter-und Steckdosenprogramm)中以及与该开关-和插座设计的另外的设备、例如开关/按钮/调光 器/插座的组合是可能的。车辆22具有车辆计算机24，其通过电缆25电连接于联接器23并且除了另外的组 件之外例如还具有显示单元、输入单元和分析_/处理单元。在固定网络38 (例如DECT，数字增强无绳通信)上通常例如通过电缆40或通过无 线电-中间链路(Funk-Zwischenstrecke)连接了大量的固定网络电话39。通过通信-/ 分析_/处理单元13能够实现在固定网络电话39与充电插座1或连接到其上的车辆22 (与 分析_/处理单元共同作用下)之间的通信。此外可以在充电插座中设置有如下部件，只有当车辆被明确地识别之后，该部件 才开启在车辆22与充电插座1之间的通信并且反之亦然，以及开启为了充电目的的接通 (freischaltung)。适宜地，这种识别在充电插座的显示单元中显示出来。信号转换、期望的/检测的信号序列的存储、数据的变换、以及必要时的加密(编 码/解码)分别在充电插座的和车辆的分析_/处理单元中进行(配属于车辆计算机或包 含在那里)。此外，数据传输可以通过充电电缆例如通过一个或多个载波频率的调制实现 (载波频率_数据传输通过电导线)，也就是说，分析_/处理单元包含这种适合于数据通信 的调制_/解调装置。在图2中示出了暗装结构中的充电插座与连接到其上的车辆的示意图，其中一方 面在充电插座与车辆之间、而另一方面在充电插座与移动无线电网络之间的通信是可能 的。在该实施方式中与根据图1的实施方式相比，取消了通信_/分析_/处理单元13与电 话连接14。代替的是，充电插座1具有包含存储元件的无线电_/分析_/处理单元16，该 单元通过其控制输入端来控制开关元件12并且该单元通过输入_连接端10获得其供应能 量。无线电_/分析_/处理单元16与集成在中央盘片(Zentralscheibe)6或覆盖框架7 中的天线17相连接。无线电_/分析_/处理单元13具有部件，用于获得指配的目标-移 动无线电号码。借助于包含天线17的无线电_/分析_/处理单元16，可以通过无线电链路46来 实现在移动无线电网络43 (GSM，全球移动通信系统)与充电插座1或与连接到其上的车辆 22之间的直接通信。在移动无线电网络43上通常通过无线电链路45连接了大量移动电话44。其余的设计方案与图1所述相同。通信-/分析-/处理单元13或无线电_/分析_/处理单元16通过插座-设备基座5的电接触部、充电电缆20、联接器23以及电缆25与车辆计算机24以数据技术方式 连接，从而例如可以获取由车辆计算机24检测和报告的、车辆22的蓄电池的当前充电状态 和/或为蓄电池的充电而传输的功率。在图3中示出了在应用具有电缆卷绕装置的、用于墙壁-或地面固定的充电插座 的情况下对于图1和2的一个备选实施方式。例如安装在墙壁27上的充电插座2在其壳 体29的内腔中具有自动的电缆卷绕装置31，该装置带有可卷绕在其上的或可从其上卷下 的充电电缆32，该充电电缆通过电缆-导引装置33从壳体29中引出并且在末端侧具有第 二车辆_插塞连接器21 (电的输出-连接)。自动的电缆卷绕装置31利用其另外的端部通过电缆30与电子设备35连接，其建 立了与输入-连接端10的连接并进而建立了与连接电缆11的连接。在此上下文中，在概 念电子设备35的情况下纳入了开关元件12和包含电话连接14的通信-/分析-/处理单 元13和/或包含天线17的无线电_/分析_/处理单元16。在图4中示出了在应用具有螺旋形电缆的、用于墙壁_或地面固定的充电插座的 情况下对于图1和2的一个备选实施方式。在该充电插座3中，自动的电缆卷绕装置31由 螺旋形电缆36所代替，该电缆在壳体29的内部里处于“静止状态”，在该状态中车辆未被充 电，以及该电缆可通过电缆-导引装置(DUrchfUerimg)33从壳体29中拉出，以便这样来实 现将第二车辆_插塞连接器21连接(电的输出-连接)到车辆22的相对应的联接器23 上。用作充电电缆的螺旋形电缆36的另外的端部与电子设备35连接，其建立了与输入-连 接端10的连接并进而建立了与连接电缆11的连接。利用上面说明的充电插座1，2，3例如可以实现下述的应用情况 充电插座1，2，3以及通信_/分析_/处理单元13或无线电_/分析_/处理单元 16获得指配的目标号码或目标移动无线电号码，在呼叫该号码的情况下实现充电插座的本 地激活，其方法是，通信_/分析_/处理单元13或无线电-/分析-/处理单元16通过其控 制输入端使开关元件12转入开通状态(EIN-Zustand)。随后可以进行车辆22的蓄电池的 充电。没有这种激活则开关元件12处于关断状态，也就是说不能使用充电插座。·车辆22的蓄电池的当前充电状态通过充电-控制_/调整装置以及车辆计算机 来获取，通过充电电缆传输并且通过通信_/分析_/处理单元13或无线电_/分析_/处理 单元16例如由SMS(短信息系统)传输至固定网络电话39或移动电话44。·计算出检测到的、为了车辆22的蓄电池的充电而传输的功率，通过充电电缆传 输并且通过通信_/分析_/处理单元13或无线电-/分析-/处理单元16用于结算的目的， 也就是说为此计费。在此上下文中，也可以应用在车辆的上面所述的识别中被确定的数据。 备选地也可以直接在充电插座中设置用于检测和进一步通知所传输的功率的计算机。在所有的前面附图中说明的充电插座1，2，3中也可以实现一种简化的实施方式， 其不具有开关元件12。在这种简化的实施方式中不能实现通过电话网络切断充电插座。参考标号表1暗装结构中的充电插座2用于墙壁-或地面固定的充电插座
3用于墙壁_或地面固定的充电插座(带有螺旋形电缆)4-5插座_设备基座，用于连接第一车辆_插塞连接器(电的输出_连接)6中央盘片7覆盖框架8暗装插座9-10输入-连接端11连接电缆12具有控制输入端的开关元件13通信_/分析_/处理单元，包含存储元件14用于固定网络的电话连接15-16无线电_/分析_/处理单元，包含存储元件17 天线18-19第一车辆_插塞连接器20充电电缆21第二车辆-插塞连接器(电的输出-连接)22 车辆23用于容纳车辆_插塞连接器的电联接器24车辆计算机25 电缆26-27 墙壁28-29 壳体30 电缆31自动的电缆卷绕装置32充电电缆33电缆-导引装置34-35电子设备36螺旋形电缆37-38固定网络39固定网络电话40 电缆41 电缆
42-
43移动无线电网络44移动电话45无线电链路46无线电链路
权利要求
一种充电插座(1，2，3)，用于通过所述充电插座的输入 连接端(10)与要充电的车辆(22)的电联接器(23)之间延伸的充电电缆(20，32，36)为电动汽车充电，所述充电插座具有用于将所述充电插座接入在电话网络中的部件，其中所述部件包括用于所述电话网络(38，43)的通信 /分析 /处理单元(13，16)。
2.根据权利要求1所述的充电插座(1，2，3)，其特征在于，所述充电插座具有用于固定 网络的电话连接(14)并且所述通信_/分析_/处理单元(13)构造用于与固定网络(38) 的固定网络电话(39)进行通信。
3.根据权利要求1所述的充电插座(1，2，3)，其特征在于，所述通信-/分析-/处理单 元构造为具有所配属天线(17)的无线电_/分析_/处理单元(16)，用于与移动无线电网络 (43)的移动电话(44)进行通信。
4.根据前述权利要求中任一项所述的充电插座(1，2，3)，其特征在于，所述通信-/分 析_/处理单元(13，16)与接入在所述充电插座的所述输入_连接端(10)和电的输出-连 接(5，21)之间的开关元件(12)的控制输入端相连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的充电插座(1，2，3)，其特征在于在所述通信-/分 析_/处理单元(13，16)与具有分析_/处理单元的车辆计算机(24)之间的数据通信，其中 通信的数据的信号转换分别在所述分析_/处理单元中进行。
6.根据前述权利要求中任一项所述的充电插座(1)，其特征在于作为电的输出-连接 的插座-设备基座(5)，用于导入充电电缆(20)的插塞连接器(19)。
7.根据权利要求6所述的充电插座(1)，其特征在于所述充电插座(1)的暗装结构。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的充电插座(2，3)，其特征在于位于所述充电插座 (2,3)的壳体(29)之内的并且根据需要可从所述壳体中拉出的、包含末端侧的插塞连接器 (21)的充电电缆(32，36)作为电的输出_连接。
9.根据权利要求8所述的充电插座(2)，其特征在于所述充电电缆(32)的自动的电缆 卷绕装置(31)。
10.根据权利要求8所述的充电插座(3)，其特征在于作为充电电缆的螺旋形电缆 (36)。
全文摘要
本发明的名称为为电动汽车充电的充电插座，有接入到电话网络中的部件，提出一种充电插座(1，2，3)，用于通过充电插座的输入-接线端(10)与要充电的车辆(22)的电联接器(23)之间延伸的充电电缆(20，32，46)为电动汽车充电，该充电插座具有用于将充电插座接入到电话网络中的部件，其中该部件包括用于电话网络(38，43)的通信-/分析-/处理单元(13，16)。
文档编号H01R13/66GK101989719SQ201010248858
公开日2011年3月23日 申请日期2010年7月30日 优先权日2009年8月1日
发明者B·威尔姆斯, M·朗格 申请人:Abb股份公司