[发明专利]充电装置在审

专利信息
申请号: 201080036816.X 申请日: 2010-08-17
公开(公告)号: CN102625970A 公开(公告)日: 2012-08-01
发明(设计)人: 沃克尔·迪德里克斯;阿尔弗烈德·比克曼 申请(专利权)人: 艾劳埃斯·乌本
主分类号: H02J3/18 分类号: H02J3/18;H02J7/00;B60L11/18;H02J3/32
代理公司: 北京弘权知识产权代理事务所(普通合伙) 11363 代理人: 许伟群;郭放
地址: 德国*** 国省代码: 德国;DE
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摘要:
搜索关键词: 充电 装置
【说明书】:

发明涉及一种用于对电动车的电存储器进行充电的充电装置。此外,本发明涉及一种风能设备,并且此外还涉及一种充电站以及风能设备的馈送单元的应用,以及一种用于控制连接到交流电网上的充电装置的方法。

由于当前全球性的石化燃料的能源短缺以及汽油机甚至柴油机的已知的低效率,电动车的重要性越来越高。在此,电动车尤其是可以理解为借助一个电动机或者多个电动机来驱动的乘用车(PKW)。这也可以包括所谓的混合动力车辆,其不仅可以借助电动机来运动,而且附加地具有另一发动机,例如内燃机。

这种电动车通常在电存储器中、尤其是电池中存储其能量。根据本发明和下面的描述,电存储器或者电池尤其是可以理解为能够为电动车的牵引电动机或者多个牵引电动机存储电能的电存储器。在此意义中,电动车尤其是也可以称为电动汽车。这种电存储器的存储容量例如可以在30kWh到50kWh左右,典型地在35kWh左右。

下面也将电存储器称为蓄电池(缩写Akku)。

为了对这种蓄电池充电,尤其是可以区分两个一般的方案。根据一个方案,蓄电池直接在汽车上充电,其中蓄电池保留在汽车(或者其他电动车)上。另一方案提出了将完全或者部分放电的蓄电池用已充电的蓄电池进行更换。于是,有关的车辆行驶到一个地点,在那里提供已充电状态的至少一个构造相同的蓄电池,并且用该提供的蓄电池来更换完全或者部分放电的蓄电池。完全或者部分保留的蓄电池于是可以被充电,而有关的电动车已经可以继续行驶。

这种蓄电池更换可以优选地设置在中心位置如所谓的充电站处。充电站由此可以理解为如下地点:电动车可以在该地点获取电能。为了保证相当的可用性,这种充电站必须库存有大量蓄电池。如果例如从50个库存蓄电池出发,在每个蓄电池50kW至100kW的充电功率情况下对它们进行充电,则该示例性提及的充电站必须具备2.5MW至5MW的充电功率。这样的充电功率不仅对于充电装置提出了这样高的要求,而且也对于至供电网或者供电网的相应的分支(该分支引导至所述充电站,即所述充电装置)的连接提出了高要求。

在此要注意的是,在可预期的电动车的增长情况下,不仅要考虑到一个充电站,而且还要考虑到多个、最优的是许多广泛分布的充电站,或者对于电动车用户而言会争取实现这种状况。

作为一般的现有技术要引用如下文献:DE 103 31 084 A1、WO 2005/008808 A2、US 2006/0192435 A1、DE 100 08 02 8 A1以及2009年1月29日的柏林机动车技术和发动机技术研讨会上Dirk Uwe Sauer的发表文章“混合动力车辆和电动车中的电能存储器(Elektrische Energiespeicher in Hybrid-und Elektrofahrzeugen)”。

由此,本发明所基于的任务是,针对上面描述的问题或者挑战的至少之一提出解决方案。特别地,本发明所基于的任务是,在考虑所涉及的供电网的特殊性情况下实现对于多个蓄电池充电的有效解决方案。

根据本发明,提出了一种根据权利要求1所述的充电装置。

这种充电装置包括:馈送单元,用于将电能馈送到交流电网中;以及蓄电池单元和充电端子,用于连接蓄电池单元以对电存储器之一进行充电和/或放电。

馈送单元包括直流电中间回路,用于缓存电能。直流电中间回路具有中间回路电压,其中该中间回路电压不必是恒定的。

此外,馈送单元包括换流器(也称为变频器或者逆变器),其被提供用于将来自直流电中间回路的直流电流或者直流电压转换为交流电以馈送到交流电网中。同样地,换流器被提供用于将来自交流电网的交流电流转换为直流电流和/或直流电压以馈送到直流电中间回路或者对直流电中间回路充电。

根据本发明,充电装置可以设置有仅仅一个蓄电池单元和相应的端子。然而出于效率的原因,从若干个、尤其是多个蓄电池单元出发。每个蓄电池单元设计用于将电存储器进行充电和/或放电。在此,下文中充电或者放电也被理解为部分充电或者部分放电。最后,应当将充电装置与相应的蓄电池及可能的其他边界条件匹配。

用于对各连接的蓄电池充电的能量从直流电中间回路中获得。在此要提及的是,中间回路存储器本身通常仅仅可以存储少量的能量并且更确切地说在缓存器的意义上工作。

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