[发明专利]用于在车辆的电蓄能器的充电过程范围中在车辆的数据传输装置与通信网络的数据传输装置之间传输数据的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在车辆的电蓄能器的充电过程范围中在车辆的数据传输装置与通信网络的数据传输装置之间传输数据的设备。

背景技术

对于电动车辆蓄能器的充电需要在车辆与充电装置之间的通信交换。在这样的通信范围中传输状态和控制值，对于技术上的充电过程需要所述状态和控制值。但同样也可以传输对于充电过程的付款/结账需要的信息。此外也可以传输增值服务、例如多媒体内容的闪速更新到车辆和从车辆传输增值服务。

考虑对于上述应用利用在车辆与充电站之间的数字通信。该数字通信可以按照ISO 15188基于电力线技术并且以术语“电力线通信”(PLC)是已知的。在ISO 15188中首先标准化了电动车辆的充电过程。除了纯技术主题、如充电过程的控制(通过例如电压、电流和持续时间的确定)之外，结账过程也是传送车辆数据的动机。除了充电过程自身之外，还谋求不同的目标方向，例如连接到家庭网，该家庭网用于因特网、视频以及网络电台并在充电阶段期间具有非常高的带宽。对于最后提及的范围，当今具有14MBd、85MBd或当前200MBd的电力线技术的产品在市场上是可购买的。计划超越200MBd。该标准此外总结为术语HomeplugAudioVideo(HPAV)。PLC技术是一种传输技术，其使用不同的调制方法例如QAM和载频方法并且可以将电线(导线L和零线N)或所有可用的导线用作传输介质。

此外，对于ISO标准ISO15118规划根据新的HomeplugGreenphy 1.1(HPGP1.1)的方法。该标准由可用的Homeplug标准仅仅使用受限的特征(feature)子集和受限的带宽。对于ISO15118的传输不是在电线上、而是在自身的共同用于其他目的的信号线(控制导向CP)和保护接地(PE)上进行。信号线CP用于非常简单的充电系统并仅仅能实现以在正常情况下+/-12V的具有1kHz时钟的脉宽调制信号对充电过程进行控制。然而，该原先的信号CP对于另外的描述是不相关的。

在HPGP中仅仅使用这样的调制方法，所述调制方法对于干扰是特别鲁棒的。带宽限于10MBd。HPGP以直至1055个载波(Carrier)在1.8Mhz至30Mhz的频带中工作。标准HPGP的设计是这样的，使得Homeplug通用PLC方法可以有保障地相互通信。HPGP和HPAV便可以以最大10Mbd或者以HPGP的有保障的7％部分在由HPAB占用的电线上相互通信。

基于用于车辆的电磁兼容性调节或在不同国家的限制，在充电站与车辆之间的直接通信通过电线是不可能的。因此PLC通信在ISO15118中应用在上述控制导向(CP)信号线上。限定的回线是保护接地(PE)。除了该分离之外必要的是，非常宽地在电平上降低与车辆通信的用于ISO15118的PLC调制解调器的发送功率，以便不引起在车辆自身和环境中的电磁兼容性干扰。在此，首先车辆制造者的要求在机动车许可规程的范围中起极大的作用。因此，在充电桩中除了用于ISO15118的PLC调制解调器之外需要另一路由器或网关，该另一路由器或网关实现与因特网的通信，以便实现在车辆与因特网之间的双向通信。

具有HPGP调制解调器和包括HPAV调制解调器的逻辑耦合器的充电站至今需要两个完全的调制解调器和一个相应的逻辑装置的花费，该相应的逻辑装置用于两个调制解调器例如借助于控制运算器的信号技术耦合。由此，充电站在技术上变得昂贵和高成本。

发明内容

本发明的任务在于，提出一种用于在车辆的电蓄能器的充电过程范围中在车辆的数据传输装置与通信网络的数据传输装置之间传输数据的设备，该设备在结构和/或功能上是改进的。

该任务通过按照本发明的特征的设备解决：一种用于在车辆的电蓄能器的充电过程范围中在车辆的数据传输装置与通信网络的数据传输装置之间传输数据的设备，其中，车辆数据传输装置基于具有第一信号电平的第一通信协议，而通信网络数据传输装置基于具有第二信号电平的第二通信协议，所述设备包括信号匹配装置，所述信号匹配装置具有至少一个第一耦合变换器，所述第一耦合变换器通过相应的线圈将充电站的数据传输装置与所述车辆的和通信网络的数据传输装置相互耦合，其中，所述信号匹配装置将所述第一信号电平与所述第二信号电平匹配，并且反之亦然。