[发明专利]用于对电化学蓄能器充电的设备、系统和方法以及车辆

说明书

本发明涉及用于对电化学蓄能器充电的设备、方法和系统以及机动车。用于对电化学蓄能器充电的设备的充电装置具有第一电路，该第一电路与电化学蓄能器电耦合或可电耦合。用于对电化学蓄能器加热的加热装置具有与第一电路分离的第二电路，第二电路具有可通过外部交变磁场感应加热的感应加热元件，该感应加热元件与电化学蓄能器热耦合或可热耦合。

技术领域

本发明涉及一种用于对电化学蓄能器、尤其是车辆电池充电的设备、系统和方法以及具有这种系统的车辆。

背景技术

为了给电动车辆、尤其是电动轿车供应所需的能量，通常在车辆中设置电化学蓄能器。存在不同的充电标准用于给蓄能器再充电。车辆通常可连接到公共电网或使用专用充电站，其根据标准提供交流电、三相交流电或直流电用于充电。作为有线能量传输系统的替代方案，无线能量系统正在开发中，其能对蓄能器进行特别便捷且简单的充电。

为了能实现蓄能器的高效及保护性的充电，通常从蓄能器提取电量并在充电过程中将其用于加热蓄能器。为此例如可将欧姆加热元件集成到蓄能器中或设置在蓄能器区域中，通过该欧姆加热元件可将蓄能器加热到预定或所需的温度。

发明内容

本发明的任务在于，进一步改进电化学蓄能器的充电过程，尤其是在增加蓄能器使用寿命的同时能实现蓄能器的高功耗。

所述任务通过根据本发明的用于对电化学蓄能器充电的设备、系统和方法以及具有这种系统的车辆来解决。

根据本发明的用于对电化学蓄能器、尤其是车辆电池充电的设备包括充电装置和加热装置。充电装置构造用于对电化学蓄能器充电并且具有第一电路，该第一电路与电化学蓄能器电耦合或可电耦合。加热装置构造用于对电化学蓄能器加热并且具有与第一电路分离的第二电路，第二电路具有可通过外部交变磁场感应加热的感应加热元件，该感应加热元件与电化学蓄能器热耦合或可热耦合。

根据本发明的用于对电化学蓄能器充电的系统包括电化学蓄能器、尤其是车辆电池以及根据本发明的用于对电化学蓄能器充电的设备。

根据本发明的车辆、尤其是机动车具有根据本发明的用于对电化学蓄能器充电的系统。

根据本发明的用于对电化学蓄能器、尤其是车辆电池充电的方法包括下述步骤：产生外部交变磁场；通过与电化学蓄能器热耦合的感应加热元件来加热电化学蓄能器，该感应加热元件通过外部交变磁场感应加热；并且通过将第一电路电耦合到电化学蓄能器上而给电化学蓄能器充电，所述第一电路与具有感应加热元件的第二电路分离。

本发明的一个方面基于下述方法：在充电之前和/或在充电期间通过感应加热元件对电化学蓄能器进行加热，其中，设有用于充电的第一电路和用于加热的第二电路，第二电路与第一电路尤其是在空间上和/或电气上分离并且因此可独立控制。由此可独立于充电过程来控制加热过程并且例如使加热过程适配于蓄能器的充电状态和/或温度或适配于环境温度。

由于感应加热元件通过外部交变磁场感应加热，因此可从外部、即蓄能器所在的车辆外部控制或影响蓄能器的加热过程。在此，加热功率尤其是可从外部提供并且不必从蓄能器本身提取，从而减轻了蓄能器的负荷并可延长其使用寿命。

总体上本发明能实现改进的、尤其是高效且保护蓄能器的蓄能器充电。

优选一旦车辆定位、尤其是停放在充电站区域中或停车位上、如在车库中，就开始对感应加热元件或蓄能器进行感应加热。由此在实际充电过程开始、如通过将充电电缆连接到充电装置之前，蓄能器就已经能达到、尤其是超过蓄能器中所含电解质的熔点的温度。

在一种优选实施方式中，第一电路具有感应元件，在其中可通过外部交变磁场感应出用于对电化学蓄能器充电的电流。优选感应元件构造为线圈，该线圈可被外部交变磁场的磁通量穿透。由此外部交变磁场的能量可有利地用于在充电过程之前或在充电过程期间加热电化学蓄能器以及对电化学蓄能器进行充电。