CN106394272B - 用于机动车辆的充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆(10)的充电装置(22)，该充电装置包括：用以将该充电装置(22)与至少一个外部电能源(18，20)连接的多个插头连接构件(12，14，16)、各自与这些插头连接构件(12，14，16)之一相关联用以对这些插头连接构件(12，14，16)的温度进行检测的多个温度测量元件(26，28，30)、以及与这些温度测量元件(26，28，30)电连接用以对这些温度测量元件(26，28，30)的检测到的温度进行评估的一个评估单元(32)，其中，这些温度测量元件(26，28，30)通过一根公用第一连接线(42)与该评估单元(32)连接，并且在各自情况下通过第二连接线(36，38，40)单独地与该控制单元(32)电连接。

Description

用于机动车辆的充电装置
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的充电装置，该充电装置包括用以将该充电装置与至少一个外部电能源相连接的多个插头连接构件、各自与这些插头连接构件中的一个相关联用以对这些插头连接构件的温度进行检测的多个温度测量元件、以及与这些温度测量元件电连接用以对这些温度测量元件的检测到的温度进行评估的评估单元。
本发明还涉及一种机动车辆，该机动车辆包括用于提供驱动力的电动机器、用于为该电力驱动机器储存电能的电能存储器，并且包括用于对该电能存储器充电的充电装置。
最后，本发明涉及一种用于对机动车辆的充电装置的多个插头连接构件的温度进行检测的方法。
背景技术
电力驱动机动车辆通常具有多个充电插座，用以将机动车辆与外部充电站连接并且对内部电能存储器充电。在充电过程中，通常经由这些充电插座传输大量电能，因此这些充电插座可能在充电过程中变热。为了保护充电插座免受过高温度以及免受与温度相关的损坏，这些充电插座通常具有温度传感器，这些温度传感器对这些充电插座的温度进行检测并相应地将所述温度传输至用于对该充电过程进行控制的中央控制单元。必要时，如果这些充电插座的温度超过阈值，该控制单元可以中止该充电过程。例如，CN 103138316 A中已知这种包括温度监控充电插座的充电装置。
这种充电装置的一个缺点是各个独立的温度传感器通过两条电力线路分别与运算放大器电连接，因此机动车辆中用于温度传感器的布线费用高。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种包括温度测量元件的用于机动车辆的充电装置，其中，这些温度测量元件能以低水平的技术费用与评估单元电连接。
在引言部分中引用的充电装置的情况下，此目的实现是在于：这些温度测量元件通过一根公用第一连接线与该评估单元连接并且分别通过第二连接线与该控制单元电连接或可以与其电连接。
在引言部分中引用的机动车辆的情况下，此目的是通过根据本发明的用于对该电能存储器充电的充电装置实现的。
在引言部分中引用的根据本发明的用于对机动车辆的充电装置的多个插头连接构件的温度进行检测的方法的情况下，此目的实现是在于：这些温度测量元件分别顺序地与该评估单元电连接，用以分别检测各插头连接器的相应温度。
这些温度测量元件通过一根公用第一连接线与该评估单元连接的结果是可以大大降低布线费用，因为这些温度测量元件都仅具有一个用于电接触的单独的电力线路，并且此外作为第二电接触，这些温度测量元件通过该公用电连接线与该评估单元连接。
这些温度测量元件按照根据本发明的方法分别与该评估单元顺序电连接的结果是，可以使用一个单独的评估单元来对多个温度测量元件的测量信号进行评估，其结果是进一步降低了技术费用。
因此，完全实现了本发明的目的。
在一个优选实施例中，这两根连接线可以在各自情况下通过可控开关而与该评估单元连接。
因此，这些温度测量元件可以与该评估单元单独连接，因此例如运算放大器形式的单独的评估单元可以用于所有温度测量元件，因此进一步降低了技术费用。
在这种情况下，当这些可控开关与一个控制单元连接时是特别优选的，该控制单元用以打开和关闭这些可控开关并且用以相应地选择性地将这些温度测量元件与该评估单元连接。
因此，可以避免该公用第一连接线上的补偿电流，因此温度的精确测量是可能的。
在一个优选实施例中，该控制单元被设计成将温度测量元件与该评估单元连接，所述的温度测量元件是与连接至外部电能源的插头连接构件相关联的。
因此，可以对各自所使用的插头连接构件的温度进行检测，因此可以避免在通过该插头连接构件的充电过程中的温度过高。
在一个优选实施例中，这些温度测量元件可以在各自情况下通过这些可控开关中的一个与该评估单元的电连接件连接。
因此，一个单独的评估单元可以被用于对各温度测量元件的温度进行评估，因此进一步降低了技术费用。
在一个优选实施例中，该评估单元被设计成借助所检测到的使用的插头连接构件的温度来对电力充电功率进行计算，该电力充电功率是借助该插头连接构件传输的。
因此，可以限制该电力充电功率并且可以避免损坏这些电力部件。
在一个优选实施例中，这些温度测量元件是温度测量电阻器的形式。
因此，能以低水平的技术费用对这些插头连接构件的温度进行精确检测。
当该评估单元是运算放大器的形式时是更为优选的。
因此，能对来自这些温度测量元件的所检测到的温度信号进行精确评估。
当这些插头连接构件是机动车辆的充电插座形式时是更为优选的。
因此，该充电装置与一个外部电能源(例如充电站)的可靠且简单的连接是有可能的。
总之，在根据本发明的充电装置的情况下，由于该公用第一连接线和单独的第二连接线可大大降低这些温度测量元件的布线费用，因为这些温度测量元件各自只具有一根单独馈线，并且通过一个公用返回线而与该评估单元连接或可与其连接。
总体而言，本发明包括下述1、9和10中所记载的技术方案，下述2-8为优选技术方案：
1.一种用于机动车辆的充电装置，该充电装置包括：
-多个插头连接构件，用以将该充电装置与至少一个外部电能源连接，
-多个温度测量元件，这些温度测量元件各自与这些插头连接构件中的一个相关联，用以检测这些插头连接构件的温度，以及
-一个评估单元，该评估单元与这些温度测量元件电连接，用以评估这些温度测量元件的检测到的温度，
其中这些温度测量元件通过一个公用第一连接线与该评估单元连接，并且在各自情况下通过第二连接线与该控制单元单独电连接或能够与其电连接。
2.如上述1所述的充电装置，其中所述第二连接线能够在各自情况下通过可控开关与该评估单元连接。
3.如上述2所述的充电装置，其中所述可控开关与控制单元连接，用以打开和关闭所述可控开关，并且用以相应地选择性地将所述温度测量元件与该评估单元连接。
4.如上述3所述的充电装置，其中该控制单元被设计成将一个温度测量元件与该评估单元连接，所述的温度测量元件是与连接至外部电能源的插头连接构件相关联的。
5.如上述1至4之一所述的充电装置，其中所述温度测量元件能够在各自情况下通过所述可控开关中的一个与该评估单元的一个电力连接件连接。
6.如上述1至5之一所述的充电装置，其中所述温度测量元件是温度测量电阻器的形式。
7.如上述1至6之一所述的充电装置，其中该评估单元是运算放大器的形式。
8.如上述1至7之一所述的充电装置，其中所述插头连接构件是充电插座的形式。
9.一种机动车辆，包括一个用于提供驱动力的电动机器、一个用于为该电力驱动机器储存电能的电能存储器，并且包括如上述1至8之一所述的用于对该电能存储器充电的充电装置。
10.一种用于对如上述1至8之一所述的机动车辆的充电装置的多个插头连接构件的温度进行检测的方法，其中温度测量元件与评估单元单独地顺序地电连接，用以分别检测这些插头连接构件的各自的温度。
不言而喻，以上提到的这些特征以及还有待在以下说明的那些特征不但可以在对应指定的组合中使用，而且还可以在其他组合中或者它们单独使用而不脱离本发明的范围。
附图说明
在附图中展示了本发明的多个示例性实施例并且在以下的说明中对其进行更详细的说明。在附图中：
图1示出了包括用于对电能存储器充电的充电装置的机动车辆的示意性图示；
图2示出了用于将各温度测量元件与一个评估单元电连接的电路的示意性图示；
图3示出了用于将这些温度测量元件与一个评估单元连接的电路的另一个实施例；并且
图4示出了用于确定机动车辆所使用的充电插座的温度的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了总体以10指示的机动车辆的示意性平面图。机动车辆10可以是纯电力驱动车辆的形式或是带有混合驱动的机动车辆的形式，并且通常具有三个电力充电插座12、14、16，用以通常将机动车辆10与一个或多个电能源18、20电连接，并且相应地对电力负载和/或电能存储器提供电能。
这些充电插座12、14、16是与充电单元22电连接的，其中，充电单元22与机动车辆10的电能存储器24电连接，用以对电能存储器24充电。
充电单元22用于运送电压，具体地讲，将来自外部电能源18、20的高电压向电能存储器24运送，如果需要的话，将该电压转变为充电电压。
这些充电插座12、14、16与各自的温度传感器26、28、30相关联，用以检测各充电插座12、14、16的温度，用以避免在借助充电插座12、14、16的电能传输过程中的过高温度。这些温度传感器26、28、30通常与控制单元32电连接，用以对来自温度传感器26、28、30的温度信号进行评估，并相应地对该充电过程进行控制。
这些温度传感器26、28、30通常在各自情况下通过单独的电力线路与控制单元32连接，其中，所有温度传感器26、28、30都通过一个公用返回线与控制单元32连接，如下面更详细说明的。因此可以降低用于将温度传感器26、28、30与该控制单元32电连接的技术费用。
图2示出了该控制单元32的电路的第一实施例、以及与所述的控制单元连接的这些温度传感器26、28、30的第一实施例。
在此实施例中，温度传感器26、28、30是温度测量电阻器的形式。该控制单元32具有三个运算放大器34、36’、38’，其中，运算放大器34、36’、38’的第一电力连接件在各自情况下通过一个单独的电力线路36、38、40与温度传感器26、28、30连接。温度传感器26、28、30通过一个公用电力线路42与运算放大器34、36’、38’的第二电力连接件连接。由于以此方式配置的温度传感器26、28、30的电接触连接，可以降低温度传感器26、28、30的布线的技术费用，因为该公用电力线路42被用作用于将温度传感器26、28、30与运算放大器34、36’、38’连接的返回线。
图3示出了该控制单元32的电路的另一个实施例、以及与所述的控制单元连接的温度传感器26、28、30的另一个实施例。
在此实施例中，该控制单元32只具有一个运算放大器44，有可能的是：借助单独的电力线路36、38、40将所述的运算放大器的第一输入接点与温度传感器26、28、30连接。电力线路36、38、40在各自情况下具有一个可控开关46、48、50，用以将温度传感器26、28、30单独地与运算放大器44的第一输入接点电连接。温度传感器26、28、30借助该公用电力线路42与运算放大器44的第二输入接点连接。该控制单元32还具有控制器52，该控制器与可控开关46、48、50连接，用以顺序地打开和关闭这些可控开关46、48、50，并将温度传感器26、28、30单独地与运算放大器44顺序地电连接。优选地，控制器52是微控制器的形式。
由于温度传感器26、28、30借助可控开关46、48、50的单独连接，可以读出温度传感器26、28、30的温度测量值，并通过单独的运算放大器44延时地评估，因此降低了该控制单元32的技术费用。
此外，这些可控开关46、48、50可以用于防止公用电力线路42的补偿电流。因此，可以对温度传感器26、28、30的测量信号进行精确地检测，而不受该补偿电流影响。
由于一个温度传感器26、28、30与运算放大器44的在各自情况下的相继延时的电力连接，可以顺序地读出所有温度测量信号，因此能以规则的间隔顺序地检测这些充电插座12、14、16的温度，并且这些充电插座12、14、16的可靠的温度测量是可能的。如果只有充电插座12、14、16中的一个与用于对电能存储器24充电的外部电能源18、20电连接，在各自情况下只有相应的相关联的温度传感器26、28、30可以与运算放大器44连接，因此在此情况下只对所使用的充电插座进行监控。
图4示意性地示出了用于对温度传感器26、28、30的测量值的读出过程进行说明的示意性流程图。该方法总体上以60指示。该方法从步骤62开始。在步骤64中，首先这些可控开关46、48、50执行自检测试。在步骤66中，该控制单元32检查连接的是哪一个给电能存储器24充电的充电插座12、14、16。在步骤68中进行检查来确定是否第一充电插座12在工作，如果第一充电插座12在工作，在步骤70中驱动该可控开关46，并且在步骤72中读出温度传感器26的测量值。
如果第一充电插座12不在工作，在步骤74中进行检查来确定是否第二充电插座14在工作；如果第二充电插座14在工作，在步骤76中驱动关闭的可控开关48，并且在步骤78中读出温度传感器28的测量值。
如果在步骤74中确定第二充电插座14不在工作，在步骤80中进行检查来确定是否第三充电插座16在工作；如果第三充电插座16在工作，在步骤82中关闭该可控开关50，并且在步骤84中读出温度传感器30的温度测量值。如果没有连接充电插座12、14、16，方法60返回步骤66，如通过反馈86所示的。能以规律的间隔(如每秒一次)进行这种检查。
通过该方法可以针对性的方式关闭可控开关46、48、50，用以读取温度传感器26、28、30中的特定的一个温度传感器，并对相应地处于工作中的充电插座12、14、16的温度进行测量。

Claims (10)

1.一种用于机动车辆(10)的充电装置(22)，该充电装置包括：
-多个插头连接构件(12，14，16)，用以将该充电装置(22)与至少一个外部电能源(18，20)连接，
-多个温度测量元件(26，28，30)，这些温度测量元件各自与这些插头连接构件(12，14，16)中的一个相关联，用以检测这些插头连接构件(12，14，16)的温度，以及
-一个评估单元(32)，该评估单元与这些温度测量元件(26，28，30)电连接，用以评估这些温度测量元件(26，28，30)的检测到的温度，其特征在于，这些温度测量元件(26，28，30)通过一个公用第一连接线(42)与该评估单元(32)连接，并且在各自情况下通过第二连接线(36，38，40)与该评估单元(32)单独电连接或能够与其电连接。
2.如权利要求1所述的充电装置(22)，其特征在于，所述第二连接线(36，38，40)能够在各自情况下通过可控开关(46，48，50)与该评估单元连接。
3.如权利要求2所述的充电装置(22)，其特征在于，所述可控开关(46，48，50)与评估单元(32)连接，用以打开和关闭所述可控开关(46，48，50)，并且用以相应地选择性地将所述温度测量元件(26，28，30)与该评估单元(32)连接。
4.如权利要求3所述的充电装置(22)，其特征在于，该评估单元(32)被设计成将一个温度测量元件(26，28，30)与该评估单元(32)连接，所述的温度测量元件是与连接至外部电能源(18，20)的插头连接构件(12，14，16)相关联的。
5.如权利要求2至4之一所述的充电装置(22)，其特征在于，所述温度测量元件(26，28，30)能够在各自情况下通过所述可控开关(46，48，50)中的一个与该评估单元(32)的一个电力连接件连接。
6.如权利要求1至4之一所述的充电装置(22)，其特征在于，所述温度测量元件(26，28，30)是温度测量电阻器的形式。
7.如权利要求1至4之一所述的充电装置(22)，其特征在于，该评估单元(32)是运算放大器的形式。
8.如权利要求1至4之一所述的充电装置(22)，其特征在于，所述插头连接构件(12，14，16)是充电插座的形式。
9.一种机动车辆(10)，包括一个用于提供驱动力的电动机器、一个用于为该电动机器储存电能的电能存储器(24)，并且包括如权利要求1至8之一所述的充电装置(22),所述充电装置(22)用于对该电能存储器(24)充电。
10.一种用于对如权利要求1至8之一所述的机动车辆(10)的充电装置(22)的多个插头连接构件(12，14，16)的温度进行检测的方法(60)，其中温度测量元件(26，28，30)与评估单元(32)单独地顺序地电连接，用以分别检测这些插头连接构件(12，14，16)的各自的温度。
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