[发明专利]安全模块和具有安全模块的充电站

说明书

用于电动汽车的充电站(2)的安全模块(20)包含至少一个处理器、一个传感器入口以及一个开关出口。为了能够与充电过程无关地保证充电站的安全性，处理器(226)与充电过程无关地监测在至少一个传感器入口(22)处的至少一个传感器测量值，并且当在传感器入口(22)处的传感器测量值超过触发标准时，处理器(26)在开关出口处输出断路信号。

技术领域

本发明涉及一种用于电动汽车充电站的安全模块以及具有安全模块的电动汽车充电站。

背景技术

电动汽车的电气充电站的散布越来越广泛。在本发明的意义上，电动汽车可例如为纯电驱动汽车或者所谓的插电式混合动力汽车，两者都具有能够充电的蓄电池。充电站通常构建在开放的以及半开放的区域中，从而其提供用于公众。随着充电站基础设施的扩建，此种充电站的安全性越来越重要。不论是以直流电(DC)充电、还是以交流电(AC)充电，都必须考虑电子技术的安全方面。必须总是保证充电站无危险地运行。尤其必须保证保护用户免受危害健康的电击。

为此，通常在充电站中设置所谓的故障电流开关(FI开关)。也可替代地或叠加地设置接地故障的检测装置。一旦用户与充电站通电的组件电气接触，则通过此种保护电路防止用户受到危害健康的电击。在此，安全开关用于在接地故障和/或故障电流的情况下断开导电线。

在短路的情况下，也就是说，在高电流的情况下，也必须关闭充电站。为此，设置所谓的接触器，其在高负载的情况下也能可靠地切断电流。借助接触器能够将充电站的网络接口与充电站内部的其余电子装置断开。

除了所述的安全方面以外，在充电站中还可设置其他与安全相关的装置，其监测充电站的电气功能，并在故障情况下要么由其断开导电线、要么输出相应的断开脉冲。

然而，在已知的充电站中，各个与安全相关的装置是自主的并且彼此无关地运行。这意味着，不存在上级的、对各个安全元件的功能性的监控。由此，在单个安全元件失灵的情况下产生安全隐患。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提高电动汽车充电站的电气安全性。

此目的通过根据权利要求1所述的安全模块以及根据权利要求14所述的充电站实现。

根据本发明已知，借助自主的、与充电过程无关地工作的安全模块能够监测充电站中的各个安全装置的功能性，并且在故障情况下能够采取始终保证安全性的措施。为此，安全模块具有处理器。处理器可编程用于处理传感器测量值。借助处理器实现了根据预先编程的规则启动动作，此动作优选与相应的至少一个传感器入口处的传感器测量值相关。

为了能够启动动作，安全模块具有至少一个开关出口。通过开关出口，安全模块能够输出开关脉冲，借助此开关脉冲能够断开充电站与供应网络的电气连接。也可断开用于充电线缆的充电站接口插座与充电站的其余电子装置之间的电气连接。此断开可在充电站内部完成。也可在其他位置处借助相应的断路开关引起断开。

传感器入口处的传感器测量值输送给处理器，并且根据处理向开关出口输出开关指令。因此，传感器入口以及开关出口与处理器有效连接。

为了能够保证充电站无危险地运行，在此提出，处理器与充电过程无关地工作。这意味着，与在充电过程期间流动的电流无关地，处理器监测充电站中的安全相关的功能。为此，传感器优选监测在至少一个的传感器入口处的传感器测量值。

传感器测量值原则上也可来自在充电站内部的不同种类的传感器。优选这些传感器也设置在安全相关的装置上，例如FI开关、接触器、设备开关或者同类装置。传感器也可与安全相关的装置无关地设置以例如用于直流故障识别和/或交流故障识别。例如，可使用罗氏线圈作为传感器提供传感器测量值。