[发明专利]用于给蓄电池无线充电的蓄电池充电系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于给蓄电池、特别是电动车辆的蓄电池无线充电的蓄电池充电系统和方法。

背景技术

一种蓄电池充电系统由WO 2011/097608 A2已知。一种用于给蓄电池无线充电的方法同样由该文献已知。在WO 2011/097608 A2中公开的充电系统应特别设计用于检测能位于充电系统的初级和次级线圈之间的金属物体。为此目的，在充电系统的初级以及次级测上都有若干个测量技术方面的装置。

另外的用于给蓄电池无线地、感应式充电的系统例如在US 2007/0228833 A1以及US 2008/0079392 A1中公开。在这两种情况下涉及的措施应确保对从充电系统的初级侧至次级侧的功率流的监测。

例如能用于给电动车辆电池充电的蓄电池充电器通常构造为电子调节的直流电压源和直流电流源。在充电过程期间，以确定的电压极限值输入调节的充电电流直到确定的充电结束电压。根据蓄电池类型，充电特征曲线可以提供可变的充电电流。

由DE 27 09 863 A1公知了一种自动的电学的蓄电池充电器，所述蓄电池充电器包括用于监测充电电流和用于将所述充电电流设定到预定值的装置。此外，蓄电池充电器包括对蓄电池电压起作用的装置，在进行充电过程中，所述装置相应于蓄电池电压的功能降低所述数值。

例如由DE 10 2011 004 215 A1公知了一种用于机动车的充电装置。所述充电装置具有过载开关，当在最小持续时间内电流强度处于电流强度极限值之上，所述过载开关被打开。具有待充电的蓄电池的机动车能够借助于充电电缆与充电装置连接。

由EP 0 820 653 B1公知了一种具有感应耦合装置的电动车辆电池充电系统。在此，充电能量作为10kHz直到200kHz的范围内的交流电从充电站传输到电动车辆并且在电动车辆中被整流。电动车辆电池充电系统应该特别是适用于装备有蓄电池能量管理系统(BEMS)的车辆。车用网络的蓄电池专门化的存在于电动车辆中的充电控制模块做出决定，并且将关于充电电流的大小和时间点的信号发送到充电站。在EP 0 820 653 B1中，充电站根据以下意义视为普遍通用的，即，应该可连接多个不同的电动车辆。

发明内容

本发明的目的在于，相对于所述的现有技术进一步改进给蓄电池、特别是车辆蓄电池的无线充电，并且在此在满足高质量要求下使仪器制造的费用保持相对小。

根据本发明，该目的通过一种蓄电池系统、以及通过用于借助于一种分散的蓄电池充电系统给蓄电池无线充电的方法来实现。下面结合蓄电池充电系统所述的构造方案和本发明的优点按意义也适用于所述方法，并且反之亦然。蓄电池充电系统特别是适用于给具有电驱动装置的机动车的蓄电池充电。所述蓄电池可以例如是镍铬蓄电池或者锂离子蓄电池。

用于给蓄电池无线充电的蓄电池充电系统包括

-初级侧上的充电单元，也简称为初级侧，

-次级侧上的充电单元，也简称为次级侧，

-变压器，所述变压器具有作为所述初级侧的部件的、初级侧上的线圈和作为所述次级侧的部件的、次级侧上的线圈，

-在所述初级侧上和在所述次级侧上的各一个控制器，

-在所述初级侧上和在所述次级侧上的各一个电压传感器，

-在所述初级侧上和在所述次级侧上的各一个电流传感器，

-在所述初级侧上和在所述次级侧上的各一个通讯单元，

其中，仅仅在所述初级侧上设置直流电压转换器，并且所述直流电压转换器构造为初级侧上的功率调节装置的部件，而次级侧不具有直流电压转换器。

本发明由下述构思出发，即在给蓄电池充电期间必须以足够的精度并且实时地测量充电电流，以便遵循预定的充电特征曲线，并且可以足够快地对可能的干扰做出反应。而在不分散的充电器的情况下可以相对容易地满足所述要求，在分散的充电器的情况下，初级侧和次级侧之间的分隔部是电势薄弱处，这涉及数据的传输。为了以足够的可靠性确保在初级侧和次级侧之间的数据传输，原理上可能的是，给串行通讯通道提供超过一般限度的通道传输能力。在无线数据传输的情况中，在电感的、分散的充电系统中期望所述无线数据传输，然而这种可靠的确定性的通讯通道与在导线连接的数据传输的情况中相比是明显更难实现的。