CN104411533A - 对插头进行解锁的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在为能电驱动的车辆(3)的行驶电池(18)充电的充电装置(1)中对插头(12)进行解锁的方法。在该方法中，充电电缆(15)的插头(12)机械地锁定在充电装置(1)的电连接装置(5)、尤其是插座(5)中。该充电装置(1)对干扰的出现进行监控并且在出现干扰时对插头(12)解锁，从而实现将插头(12)与连接装置(5)分离。

Description

对插头进行解锁的方法
技术领域
本发明涉及一种用于在为能电驱动的车辆的行驶电池充电的充电装置中对插头进行解锁的方法，以及一种这种类型的充电装置。
背景技术
能电驱动的车辆具有行驶电池(蓄电池)，其为车辆的前进运动提供电能。放空的行驶电池必须根据需要通过充电装置再次充电。为此可以设置位置固定地安装在例如电流充电站处的充电装置。为了进行充电，电驱动车辆和充电装置可以通过充电电缆彼此电连接。在充电过程中，充电电缆的插头经常机械地锁定到充电装置的所属的电连接装置(例如插座)中，从而阻止无意地或者未经授权地分离电连接。
发明内容
本发明的目的在于提出一种方法和装置，其中能够安全和可靠地将充电电缆与充电装置分离。
该目的根据本发明通过根据独立权利要求所述的方法和充电装置实现。该方法和充电装置的优选的改进方案在从属权利要求中提出。
根据本发明提出了一种用于在为电能驱动的车辆的行驶电池充电的充电装置中对插头进行解锁的方法，其中，在该方法中，充电电缆的插头机械地锁定在充电装置的电连接装置、尤其是插座中(从而阻止插头与连接装置分离)，充电装置对干扰的出现进行监控，并且在出现干扰时对插头解锁，从而实现将插头与连接装置分离。在该方法中，可选地能够在插头锁定之后开始充电过程，也就是说，该方法能够与充电过程一同实施。通过在出现干扰时对插头进行解锁，有利地确保了：在这样情况中，充电电缆的插头进而充电电缆能够与充电装置分离。因此避免了在干扰时(例如在电流下降或者在有充电装置的干扰时)插头无法再从充电装置的连接装置上拔下。在这种类型的情况中，即充电电缆(通常属于车辆)必须留在充电装置上。如果充电电缆固定安装在车辆上，可能不仅整个车辆无法再与充电装置分离而且也许不能从充电装置处驶离。然而，通过给出的方法能够确保即使在有技术性干扰时(其例如可以起因于充电装置或者车辆或者由二者导致)可以对插头进行解锁并进而可以将充电电缆与充电装置分离。
通过该方法尤其避免了技术服务人员在出现这种干扰时必须到充电装置处，必须断开充电装置并且手动对插头进行解锁。同样无需在电流下时等待电流下降结束以及等待再次产生供电电压，因此则在无干扰运行(正常运行)时对插头进行解锁。
该方法可以如此地设计，即在出现干扰时由能量存储提供对于插头解锁所必需的能量。由此确保，当出于干扰的原因而无法提供在正常运行时对于插头解锁所使用的能源(例如在电流下降时)时，插头也能被解锁。
在此，该方法可以如此地设计，即在充电装置的无干扰运行时，能量存储在能量存储器中。由此确保，在充电装置的无干扰运行(正常运行)时对能量存储器加载能量，从而在出现干扰时，在能量存储器中还存储有用于对插头进行解锁的能量。
该方法能如此地运行，即对在充电装置中出现的电压进行监控，并且当电压离开其正常范围时，识别出出现干扰。该方法尤其是可以如此运行，即对在充电装置中出现的电压进行监控，并且当电压降低到最小值以下时，识别出出现干扰。通过对电压进行监控，例如可以识别出是否存在电流下降、或者充电装置的一个单元是否损坏。如果识别到干扰，那么就对插头进行解锁。
该方法也可以如此地运行，即对至少两个在充电装置中出现的电压进行监控，并且当至少一个电压离开其正常范围时，识别出出现干扰。尤其是该方法如此地运行，即对至少两个在充电装置中出现的电压进行监控，当至少一个电压降低到其最小值以下时，识别出出现干扰。在该方法的变体方案中，两个或者更多的电压被监控。一旦被监控的电压中的一个离开其正常范围，那么就识别出出现干扰进行并且对插头进行解锁。
此外，根据本发明提出了一种用于对能电驱动的车辆的行驶电池进行充电的充电装置，其具有用于与充电电缆的插头进行电连接的电连接装置，其中插头能够机械地在连接装置中锁定和解锁，以及具有紧急解锁装置，其在出现干扰时将插头解锁。在该充电装置中，优利地在出现干扰(尤其是在充电装置的干扰)时通过紧急解锁装置对插头进行解锁。由此即使在出现干扰时也能够安全可靠地将充电电缆的插头(进而整个充电电缆)与充电装置分离。
该充电装置可以如此设计，即电连接装置是插座。
充电装置可以如此地实现，即紧急解锁装置具有能量存储器，能量存储器提供对于解锁所必需的能量。
在此，充电装置可以如此地设计，即能量存储器是电能量存储器，尤其是电容器或者电池。
此外，充电装置可以如此地设置，即紧急解锁装置对在充电装置中出现的电压进行监控，并且当电压离开其正常范围时，尤其是当电压下降到最小值以下时，识别出出现的干扰。
充电装置可以如此地设计，即紧急解锁装置对至少两个在充电装置中出现的电压进行监控，并且当至少一个电压离开其正常范围时，尤其是当至少一个电压下降到其最小值以下时，识别出出现干扰。
此外，充电装置可以具有(机械的或者电的)操作件，在操作件进行操作时对插头进行解锁。通过这种类型的操作件能够可替代地或者附加地手动解锁插头。
在此，充电装置可以如此地设计，即操作件布置在遮盖物、尤其是门或者(可透视的)挡板的后面，从而阻止对操作件的无意的操作。
充电装置的所提到的变体方案具有相同的优点，在上面联系方法对这些优点进行了说明。
附图说明
接下来根据实施例对本发明进行进一步说明。图中示出：
图1是充电装置和电驱动车辆的实施例的示意图，
图2是紧急解锁装置的实施例，
图3是充电装置的实施例的透视图，
图4是充电装置的一部分的截面图，
图5是操作件的实施例的示意图，
图6是操作件的另一个实施例的示意图。
具体实施方式
图1示意性地示出了充电装置1和能电驱动的车辆3的实施例。静态的(位置固定地安装的)充电装置1具有电连接装置5，其在实施例中设计为插座5。该电连接装置5具有电接触件7，其与插头12的电接触件9共同作用。插头12是充电电缆15的组成部分，充电电缆将能电驱动的车辆3与充电装置1电连接。能电驱动的车辆3的行驶电池18通过该电缆15来充电。在图1的实施例中示出了三个充电装置侧的电接触件7和三个插头侧的电接触件9。在另外的实施例中，电连接装置和插头当然也可以具有另外数量的电接触件。
插头12可以在电连接装置5中机械地锁定。为此，充电装置1的锁定件20啮合到插头12的凹槽22中并且在连接装置5中锁定插头12。因此，在锁定状态中防止插头12与电连接装置5分离，尤其是防止插头12从设计成插座5的连接装置中拔出。
锁定件20在本实施例中设计成锁定销栓。通过作动器25、尤其是通过电动机25借助于传动装置来操作该锁定件20。锁定件20在作动器25的无电流状态中保持在其相应的位置中。在图1中示出了插头12的锁定状态，也就是说，该锁定件20啮合到凹槽22中并且防止插头与充电装置分离。
作动器25通过锁定和解锁装置28驱控。在充电装置1的无干扰运行(正常运行)时，该锁定和解锁装置28这样地对作动器25进行驱控，即插头12在分别预设的时间点进行锁定和解锁。当在锁定插头中出现了充电装置1的干扰时，例如在锁定和解锁装置28中的干扰或者电流下降时，则锁定和解锁装置28就无法再对锁定的插头12进行解锁，从而插头就无法再与充电装置1分离。为了避免这种情况，作动器25附加地与紧急解锁装置30电连接。该紧急解锁装置30确保在出现充电装置的干扰时也能够安全和可靠地对插头进行解锁。
在图1中仅仅示出了充电装置1的电连接装置5、锁定和解锁装置28以及紧急解锁装置30。出于清晰的原因，在图1中并未示出其他的部件，例如像充电装置的控制装置、保护装置、测量装置以及功率电子器件。
在图2中示出了紧急解锁装置30的实施例。该紧急解锁装置30具有电压监控单元201。电压监控单元201的第一输入端203被供给第一电压U1，第二输入端205被供给第二电压U2并且第三输入端207被供给第三电压U3。这三个电压U1，U2，U3是充电装置1的待监控电压，例如是该充电装置1的待监控的供给电压。通过阈值开关210来确定，第一电压U1是否处于其正常范围内、或者第一电压U1是否处于其正常范围外。在该实施例中，通过阈值开关210测定，第一电压U1是否降低到最小值(其对应于阈值开关的阈值)之下。当第一电压U1处于其最小值之上时，阈值开关210的输出端则输出逻辑信号“1”，否者输出逻辑信号“0”。
电压U1的正常范围可以例如是大于3V的电压范围。阈值开关210的阈值因此为3V。一旦电压U1小于该阈值(3V)，那么阈值开关210就将其输出端的逻辑信号“1”切换到逻辑信号“0”。
通过另外的阈值开关(在图2中并未示出)能够可选地附加地对电压U1进行监控：电压U1是否超过最大值。该另外的阈值开关的阈值则对应于电压的最大值，即例如电压值7V。在电压U1降低到最小值之下以及在电压U1超过最大值时则都可以对电压U1进行识别。
以如上面联系阈值开关210所描述的相同方式，电压U2和U3也能够通过所属的阈值开关212和214进行监控：这些电压是否处于其相应的正常范围内或者不是。仅仅当所有的三个电压U1，U2和U3都处于其相应的正常范围内时，通过连接在阈值开关下游的与门元件213(其执行逻辑与运算)在电压监控单元201的输出端215上输出逻辑信号“1”。通过该信号，布置在开关单元220中的继电器222被接通。该继电器222的开关触点225据此切换并将作动器25与锁定和解锁装置28电连接。在该种情况中(充电装置1的正常运行中)，作动器25也由锁定和解锁装置28来驱控。
然而，一旦出现干扰并且电压U1，U2和U3中的一个离开其正常区域，那么该情况就由所属的阈值开关识别出，并且在电压监控单元201的输出端输出逻辑信号“0”。由此，继电器222断开并且接触点225切换到图2中示出的开关位置。由此，作动器25与能量存储器230电连接，其布置在紧急解锁装置30的存储器单元232中。在该能量存储器230中存储的电能用于这样地驱控作动器，即该作动器将锁定件20(参考图1)移动到解锁的位置中，并因此将插头12在电连接装置5中解锁。由此，在电压U1，U2和U3的干扰出现时自动地对插头12进行解锁。由此能够将充电电缆与充电装置1分离。
在充电装置1的正常运行中对能量存储器230进行充电。在该实施例中这通过电压U1实现并且借助于二极管235象征性地示出。通过该二极管235，来自提供电压U1的电压源的电能通过二极管235流向能量存储器230并且对其进行充电。
在本实施例中，能量存储器230设计为电能量存储器，确切地说设计成电容器。但是，在另外的实施例中，能量存储器也可以设计成例如电池(例如缓冲蓄电池)或者设计成机械能量存储器(例如弹簧件，其存储机械能，用于在出现干扰时对插头进行解锁，或者设计成质量件/重量件，其中，存储在其中的机械能在出现干扰的情况中被转换用于操作作动器25)。因此，插头的锁定例如可以借助于电磁铁抵抗弹簧件的力来实现，其中机械能被存储在弹簧件中，并且在出现干扰时(例如在充电装置的供电电压出现故障时)通过存储的机械能对插头进行解锁。
在图3中以三维视图示出了充电装置300的另外的实施例。在该充电装置300的壳体壁302处除了示出电连接装置5之外还示出了遮盖物306。操作件处于在遮盖物306的后面，该操作件例如可以设计成推门或者设计成可击碎的板(类似如火警报警器)，利用该操作件可以手动地操纵充电装置300，以对插头进行解锁。此外，充电装置300具有操作单元308。
在图4中示意性地示出了图3中的充电装置300的一部分沿剖面IV-IV的截面图。在壳体壁302上设置有设计成插座5的电连接装置5。在该连接装置5上设置有锁定和解锁装置403，其将插头在连接装置5中锁定或者解锁。此外，在该锁定和解锁装置403上设置有可机械操作的锁定和解锁杠杆405，其通过勃登拉锁(Bodenzug)407与操作件409连接。设计成手动解锁杠杆409的机械操作件409设置在遮盖物412的后面，其中在图4的实施例中，该遮盖件设计成推门412。借助于该操作件409，插头12能够机械地从电连接装置5中解锁。在该紧急解锁过程中，(例如在解除推门上设置的铅封之后)推门412被向上推动，由此可以触及处于其后的操纵件409。通过操纵(例如旋转)该操纵件，借助于勃登拉索407以及锁定和解锁杠杆405，将插头12在连接装置5中解锁。
在图5中示出了操纵件509的另外的实施例，其能够可替代地设置在壳体壁302上。该电操纵件509设计成电按钮(紧急按钮)509。该操纵件509设置在挡板514后面。在干扰时，充电装置的使用者可以击碎该挡板514并对操纵件509进行操纵。由此将插头12在连接装置5中电解锁。
在图6中示出了充电装置300的壳体壁302的另外的实施例，其中操纵件509设置在设计为推门603的遮盖物的后面。在该实施例中，在出现干扰时，充电装置的使用者向上推动(例如在解除设置在推门603上得铅封后)推门603并操纵设置在推门603后面的操纵件509。由此将插头12从连接装置5中电解锁。
已经描述了一种方法和一种充电装置，其中，在出现干扰时，充电电缆插头在充电装置的插座中解锁，并因此实现将充电电缆与充电装置解锁。由此，在出现干扰时能够将充电电缆从充电装置上分离。

Claims (13)

1.一种用于在为能电驱动的车辆(3)的行驶电池(18)充电的充电装置(1)中对插头(12)进行解锁的方法，其中，在所述方法中，
-充电电缆(15)的插头(12)机械地锁定在所述充电装置(1)的电连接装置(5)、尤其是插座(5)中，
-所述充电装置(1)对干扰的出现进行监控，并且
-在出现干扰时对所述插头(12)解锁，从而实现将所述插头(12)与所述连接装置(5)分离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
-对于所述插头(12)解锁所必需的能量由能量存储器(230)提供。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
-在所述充电装置(1)无干扰运行时，将能量存储(235)到所述能量存储器(230)中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
-对在所述充电装置中出现的电压(U1)进行监控，并且
-当所述电压(U1)离开所述电压的正常范围时，尤其是当所述电压(U1)降低到最小值以下时，识别出出现所述干扰。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
-对在所述充电装置中出现的至少两个电压(U1，U2，U3)进行监控，并且
-当至少一个所述电压(U1)离开所述电压的正常范围时，尤其是当至少一个所述电压(U1)降低到所述电压的最小值以下时，识别出出现所述干扰。
6.一种用于对能电驱动的车辆(3)的行驶电池(18)进行充电的充电装置，具有
-用于与充电电缆(15)的插头(12)进行电连接的电连接装置(5)，其中所述插头(12)能够机械地在所述连接装置(5)中锁定和解锁，以及
-紧急解锁装置(28)，所述紧急解锁装置在出现干扰时对所述插头(12)进行解锁。
7.根据权利要求6所述的充电装置，其特征在于，
-所述电连接装置是插座(5)。
8.根据权利要求6或7所述的充电装置，其特征在于，
-所述紧急解锁装置(30)具有能量存储器(230)，所述能量存储器提供对于解锁所必需的能量。
9.根据权利要求8所述的充电装置，其特征在于，
-所述能量存储器是电能量存储器(230)，尤其是电容器或者电池。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的充电装置，其特征在于，
-所述紧急解锁装置(30)对在所述充电装置中出现的电压(U1)进行监控，并且当所述电压(U1)离开所述电压的正常范围时，尤其是当所述电压(U1)降低到最小值以下时，识别出出现所述干扰。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的充电装置，其特征在于，
-所述紧急解锁装置(30)对至少两个在所述充电装置中出现的电压(U1，U2，U3)进行监控，并且当至少一个所述电压(U1)离开其正常范围时，尤其是当至少一个所述电压(U1)降低到所述电压的最小值以下时，识别出出现所述干扰。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的充电装置，其特征在于，
-操作件(409，509)，在所述操作件进行操作时对所述插头(12)进行解锁。
13.根据权利要求12所述的充电装置，其特征在于，
-所述操作件(409，509)布置在遮盖物、尤其是门(412，603)或者挡板(514)的后面。
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