CN108944496A - 运行电气充电控制装置的方法和具有该装置的机动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行电动机动车(11)的电气充电控制装置(10)的方法，其中，将带有充电插头(20)的充电电缆(19)插入具有充电活盖(13)的充电插座(12)中，以便为电动机动车(11)的至少一个蓄电池充电，并且借助电气充电控制装置(10)的充电通信芯片(17)控制至少一个充电过程。为了激活(31)充电通信芯片(17)，至少一个识别设备(14)识别所述充电活盖(13)的开合状态(15)并且通过至少一个产生的识别信号(16)输出所述开合状态(15)，其中，当所述充电活盖(13)被打开时，所述充电通信芯片(17)从去激活的状态(30)中被激活。

Description

运行电气充电控制装置的方法和具有该装置的机动车
技术领域
本发明涉及一种用于运行电动机动车的电气充电控制装置的方法。本发明还涉及一种具有电气充电控制装置的电动机动车。
背景技术
需要机动车与充电桩之间的通信用于在充电桩上给电动机动车的蓄电池充电。根据CCS标准(Combined Charging System)，可以是PLC芯片(动力线通信芯片)的充电通信芯片必须被集成在电动机动车中。为了确保提高构件的寿命并且避免不必要的电磁干扰辐射或有悖电磁兼容性(EMV)标准的EMV干扰辐射，充电通信芯片当其不被需要时被关掉。具体地，这意味着，一旦在电动机动车上识别不到充电插头、那就是说电动机动车与充电桩之间不存在通过充电电缆的连接，则充电通信芯片应该被关掉。按照本发明，电动机动车的充电控制装置的充电通信芯片的激活发生在需要充电通信芯片来控制充电过程的情况下。
由专利文献DE 10 2011 056 501 A1已知一种用于识别电驱动机动车与相应的充电站之间的连接状态的方法。在此，测量机动车与充电站之间的“控制导引(Control-Pilot)”线路的长度。该长度借助信号传输时间测定。所以该方法识别电线的充电插头是否插在电动机动车上。
由专利文献DE 10 2011 076 451 A1已知车辆的一种闭锁装置，以便在电缆组连接期间，防止当车辆驶离时损坏用于给电动车充电的电缆组。显示电缆组是否连接着的电缆组指示器可以是与机动车中的容纳件耦连的插头的探测器。电缆组指示器也可以是开关，其中，开关的信号显示，机动车的充电活盖是否开着或者关着。在车辆停止期间，如果电缆组指示器探测到肯定的结果，则锁定机动车。
基于充电通信芯片在其激活时的初始化时间，对使用者而言在充电过程开始时产生一定的等待时间。只有在充电通信芯片激活后，使用者才可以收到充电过程的充电开始的反馈，从而使用者在初始化时间期间必须等待该反馈。如果充电通信芯片长久地处于激活，从而不产生使用者的等待时间，相反则会对此产生构件的较短寿命方面的问题或EMV干扰辐射方面的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于运行电气充电控制装置的方法，其中，如此激活充电通信芯片，从而避免长久地处于激活状态产生的上述问题，并且同时，想要给电动机动车充电的使用者可以更快地收到关于充电开始的反馈并且因此减少使用者的等待时间。
所述技术问题按照本发明根据独立权利要求解决。有利的扩展设计在从属权利要求、以下说明书以及附图中描述。
本发明提供一种用于运行电动机动车的电气充电控制装置的方法。在此，电动机动车可以是具有蓄电池和电动机的电气运行的机动车或具有附加的内燃机的混合动力车辆。所述充电控制装置借助充电通信芯片控制电动机动车的蓄电池的至少一个充电过程。在此，所述蓄电池是为机动车的电动机的运行提供电能的蓄电池，机动车由所述电动机驱动。为进行充电过程，将带有充电插头的充电电缆插入机动车的充电活盖中。在充电过程中可以将电能从充电桩通过充电电缆输入机动车的蓄电池中。在此，机动车的充电插座具有充电活盖。当充电活盖关闭时，也就是说在充电活盖的关闭的开合状态下，充电插座受到保护，也就是说充电活盖如此安置在充电插座上方，使得充电插座尤其不能从外部进入和/或防止例如受到天气影响。当充电活盖打开时、也就是说在打开的开合状态下，与此相反地，为进行充电过程可以将充电插头插入充电插座中。
根据本发明，当充电活盖被打开而且在充电活盖的打开发生时充电通信芯片原先被去激活的情况下，激活充电通信芯片。例如，在机动车的运行状态下，例如在机动车的行驶期间，充电通信芯片处于去激活的状态。如果使用者将机动车停放在例如充电桩旁并且打算开始充电过程，为此使用者打开机动车的充电活盖，以便可以连接充电电缆。由于充电通信芯片在使用者打开充电活盖的时刻被激活，因此充电通信芯片在充电通信芯片激活时所经历的初始化时间落在使用者例如首先将充电电缆与充电桩上的连接端连接并且然后与机动车的充电插座连接所用的时间段内。通常，充电电缆的插塞过程时间段比充电通信芯片的初始化时间长。优点在于，一旦使用者将充电电缆既与充电桩又与机动车连接，使用者就可以立即收到反馈、例如充电过程已成功开始。因此避免或至少减少了使用者直到他收到相应的反馈为止的等待时间。也就是说，直到充电控制装置反馈至使用者为止的时间比使用者插入充电插头的操作时间段短或至少比只有插入充电电缆时才激活充电通信芯片的时间短。
充电活盖的打开首先借助为此设置的识别设备被识别。所述识别设备以至少一个产生的识别信号输出充电活盖的开合状态。识别信号可以用于识别充电活盖的打开。例如，识别信号在充电活盖处于关闭的开合状态时具有第一数值，并且在充电活盖处于打开的开合状态时具有第二数值。当识别信号的数值从第一数值转变为第二数值时，存在充电活盖的打开。因此，识别信号可以用于识别使用者是否打开机动车的充电活盖，并且在使用者打开机动车的充电活盖的时刻可以激活充电通信芯片，从而充电通信芯片可以控制使用者期待的充电过程。
本发明也包括可得出附加优点的扩展设计。
根据所述方法的扩展设计，如果识别到使用者在预定的时间内预计会进行充电过程，则在打开充电活盖前就激活充电通信芯片。为此，根据扩展设计，当在机动车与至少一个预先已知的充电桩之间探测到无线连接时激活充电通信芯片。如果当这样的探测发生时充电通信芯片处于去激活的状态，则激活充电通信芯片。之后当打开充电活盖时充电通信芯片保持激活状态。机动车可以设置为，该机动车与预先已知的充电桩、也就是说与该机动车以前在其上充过电的那些充电桩自动建立无线连接。该无线连接可以直接存在于充电桩与例如机动车的车载电脑或机动车的使用者的移动电话之间，其中，所述移动电话通过另外的无线连接、例如蓝牙连接或WLAN连接与机动车的车载电脑相连。预先确定的时间可以是通常使用者在驶近和与此伴随的与充电桩的无线连接之后开始充电过程的时间段、例如一分钟或根据使用者习惯调整的数值。该扩展设计的优点是，在打开充电活盖前就激活充电通信芯片，并且因此确保，当使用者为进行充电过程在打开充电活盖后将带有充电插头的充电电缆特别快地、意思是在小于初始化时间的时间内插入机动车的充电插座中时，通信芯片的初始化时间也结束了。在此情况下，通过扩展设计也确保，不会产生使用者的等待时间并且使用者可以立即收到关于充电过程开始的反馈。
所述方法的另一扩展设计同样规定，时间上在打开充电活盖前就激活充电通信芯片。在此扩展设计中，当探测到在预先确定的区域内发生机动车的停放过程时激活充电通信芯片。例如当机动车以变小的速度在预先确定的区域中行驶并且被停放在预先确定的区域中时存在停放过程。预先确定的区域可以例如由使用者设定并且是使用者通常给其机动车充电的区域。例如，该区域是使用者的车库或使用者可使用充电桩的停车位。预先确定的区域也可以包含多个预先设定的分别向公众提供可使用的充电桩的区域。通过该扩展设计也得出以下优点，即，当使用者将充电插头插入机动车的充电插座中时，使用者至少可以收到关于充电过程开始的反馈，而不必等待充电通信芯片的初始化时间或充电通信芯片的初始化时间的部分过去。
一扩展设计规定，当使用者采取相应的控制过程时激活充电通信芯片。为此，使用者例如可以利用与机动车的车载电脑相连的无线移动设备的应用程序或向机动车的信息系统进行相应的输入，其中，输入分别是用于激活充电通信芯片的控制过程。在相应的输入中，无线移动设备的应用程序或与机动车的信息系统相连的车载电脑产生激活信号。如果充电通信芯片处于停止状态，则充电通信芯片由激活信号激活并且当打开充电活盖时保持激活状态。该扩展设计的优点是，使用者可以主动且受控制地影响充电通信芯片的激活，并且当使用者例如需要充电通信芯片用于充电过程时，使用者可以激活该充电通信芯片。
所述方法的一扩展设计规定，当在电动机动车的充电活盖侧探测到电动机动车的无线钥匙时，时间上在打开充电活盖前就已经激活充电通信芯片。充电活盖侧是提供或安置有机动车的充电活盖的一侧。例如，机动车的车载电脑可以设计为，该车载电脑可以识别无线钥匙相对于机动车的位置，也就是说至少如此良好地设计，从而识别无线钥匙位于机动车的哪一侧。在携带无线钥匙的使用者前往充电活盖侧的情况中，使用者有可能想要开始充电过程。根据该扩展设计，如果在这种情况下充电通信芯片处于去激活状态，则激活充电通信芯片，其中，当充电活盖被打开时充电通信芯片保持激活状态。该扩展设计的优点也在于，即使使用者将充电插头在打开充电活盖后特别快地插入充电插座中也可以收到反馈。
所述方法的一扩展设计规定，如果在充电通信芯片激活后在预定的时间段内未发生充电过程，则再次将充电通信芯片去激活。例如如果使用者打开充电活盖但未插入充电电缆并且因此不开始或不打算开始充电过程，则在预先确定的时间段后停止充电通信芯片。预先确定的时间段可以是这样一种时间段，使用者通常在该时间段内完成将充电电缆插入机动车的充电插座中。所以时间段例如可以为一分钟、尤其小于一分钟。根据该扩展设计，如果一开始成功地开始了充电过程，而随后结束该充电过程结束后不再进行充电过程时，也激活充电通信芯片。在此情况下，当在充电过程结束后预先确定的时间段过去时，将充电通信芯片去激活。优点在于，当不需要充电通信芯片时，充电通信芯片不保持激活。由此在不必要的时间段期间避免了一些问题、如充电通信芯片的不必要的老化现象或由充电通信芯片引起的机动车中的电磁干扰。
所述方法的扩展设计规定，只有当充电通信芯片对于确定的充电过程或确定类型或模式的充电来说是必要的情况下，才将充电通信芯片保持激活。如果充电过程以需要借助充电通信芯片来控制的充电模式进行，则充电通信芯片至少在充电过程期间保持激活。这样的第一充电模式例如是DC充电。在不需要借助充电通信芯片来控制的充电模式中，在预先确定的时间段后再次将充电通信芯片去激活，以便避免例如电磁干扰辐射方面的问题。这样的第二充电方式例如是AC充电过程。预先确定的时间段在此情况下可以尤其非常短、例如小于两秒，这是因为根据已开始的具有第二充电模式的充电过程在该充电过程开始后立即就明确，在此情况中不需要充电通信芯片。由于预先确定的时间段非常短，得出这样的优点，即，例如使电磁干扰辐射方面的问题最小化。
在一扩展设计中规定，当关闭充电活盖时则将充电通信芯片去激活，或者，如果充电通信芯片已处于去激活状态，则充电通信芯片在充电活盖的关闭发生时保持去激活。例如，使用者可以在结束充电过程后立即、例如在结束充电过程后一秒内将充电插头从充电插座中拔出并且关闭充电活盖。通过该扩展设计可得出这样的优点，即，在结束充电过程后立即再次将充电通信芯片去激活，以便避免上述问题。可以专业地借助识别设备的识别信号识别充电活盖的关闭。
本发明也涉及一种机动车，该机动车具有具备充电通信芯片的电气充电控制装置。所述机动车还具有识别设备，所述识别设备设计用于，识别电气充电控制装置的充电活盖的开合状态。所述识别设备设计用于，将所述开合状态以相应的识别信号输出，其中，当充电活盖关闭时，所述识别信号例如具有第一数值，并且当充电活盖打开时，所述识别信号具有第二数值。机动车的控制设备设计用于，根据识别信号激活充电通信芯片。例如当充电通信芯片处于去激活的状态并且识别信号的数值从第一数值变为第二数值时，控制设备激活充电通信芯片。
本发明也包括按照本发明的机动车的扩展设计，这些扩展设计具有如联系按照本发明的方法的扩展设计已描述的特征。因此，按照本发明的机动车的相应扩展设计此处不再次描述。
附图说明
以下说明本发明的实施例。在附图中：
图1示意性地示出机动车的具有充电活盖的充电控制装置；和
图2示意性地示出按照本发明的方法的方框图。
具体实施方式
以下阐述的实施例均是本发明的优选的实施方式。在这些实施例中，实施方式的所述部件分别是本发明的单个的、应彼此独立看待的特征，这些特征也分别彼此独立地扩展设计本发明，并且因此也可以单独地或以不同于所示的组合视作本发明的构件。此外，每个所述的实施方式也可以通过本发明的已经描述的特征的另外的特征补充。
在附图中，功能相同的元件分别设有同一附图标记。
图1示意性地示出机动车11的充电控制装置10。充电控制装置10具有带有充电活盖13的充电插座12。识别设备14设计为，识别充电活盖13的开合状态15并且以识别信号16输出该开合状态。基于识别信号16可以激活或停止充电控制装置10。充电活盖13在打开的开合状态15中示出，打开的开合状态15通过充电活盖13的打开18实现，在图1中还示出带有充电插头20的充电电缆19。
图2示意性地示出按照本发明的方法的方框图。在此，当充电通信芯片17处于去激活的状态30时，充电活盖13的打开18导致充电通信芯片17的激活31。当处于激活状态32时，充电活盖13的打开18导致激活状态32的保持33。在激活31或激活状态30的保持之后等待预先确定的时间段34过去，并且在预先确定的时间段34结束后检查充电过程35是否被充电通信芯片17控制或是否存在充电通信芯片17的不使用36。在不使用36的情况下接着出现充电通信芯片的去激活37。在充电过程35的情况下接着出现充电通信芯片17的激活保持38和重复39等待，直至预先确定的时间段34再次过去。
在一实施例中，机动车11的使用者想要给机动车11的蓄电池充电。为此，他将未示出的充电桩的充电电缆19的充电插头20插入充电控制装置10的充电插座12中。充电插座12设有充电活盖13。在运行状态下、例如在机动车的行驶中，该充电活盖以已知的方式关闭，从而充电插座12不可进入。在此情况下，识别设备14产生具有第一数值的识别信号16。因此，通过识别信号16的第一数值已知充电活盖的关闭状态，也就是说，充电活盖13的开合状态15在此情况下是关闭的。为了能够将充电插头20插入充电插座12中，因此使用者必须打开充电活盖13。在打开18发生的时刻，识别设备14识别到新的开合状态15，开合状态15这时是打开的开合状态15。在此情况下，识别信号16例如具有第二数值。当识别信号16的数值从第一数值变化为第二数值时，充电通信芯片17被激活。也就是说，当例如想要进行充电过程的使用者将充电活盖13从关闭的开合状态15中打开并且因此引入打开的开合状态15时，充电通信芯片17被激活。也就是说，充电通信芯片17在充电活盖13的打开18发生时就已经被激活而不是在插入充电插头20时才被激活。
在图2中的示意性的方框图中示出，如果充电通信芯片17处于去激活状态30或激活状态32中，当充电活盖13的打开18发生时如何行事。如果充电通信芯片17在充电活盖13的打开18发生时处于去激活状态30中，则进行充电通信芯片17的激活31。如果充电通信芯片17在打开18发生时就处于激活状态32中，则进行该激活状态32的保持33。也就是说，在充电活盖13的打开18发生后，充电通信芯片17在两种情况下都是激活的。充电通信芯片17在打开18发生时就处于激活状态32的情况可能由于充电通信芯片17已被激活出现，这是由于使用者已通过例如手机App中的操作过程或借助机动车的车载电脑的功能激活充电通信芯片17，或机动车已自动与提供带有充电插头20的充电电缆19的充电桩连接，或想要进行充电过程的使用者已带着无线钥匙前往机动车的提供具有充电活盖13的充电控制装置的一侧。
如果充电通信芯片17是被激活的，则进行等待预先确定的时间段34。该预先确定的时间段例如是通常在打开充电活盖后直到使用者将充电插头20插入充电插座12中以便开始充电过程35为止流逝的时间段。如果充电过程35在预先确定的时间段34内开始，则接着出现充电通信芯片17的激活保持38。如果充电通信芯片17保持激活，则接着出现再次等待预先确定的时间段34过去的等待的重复39，从而产生重复循环。如果充电过程35在一个重复39后结束，则识别到充电通信芯片17的不使用36并且接着出现充电通信芯片17的去激活37。如果在这样的停止37之后将充电插头20从充电插座12中拔出并且关闭充电活盖13，则充电通信芯片17继续保持停止。充电通信芯片17可以重新通过再次打开充电活盖13而被激活。
因此，该实施例示出，如果识别不到充电插头或充电过程已结束，为与充电桩的充电通信而在车辆侧需要的充电通信芯片、例如PLC通信芯片如何被关掉，以便消除通信问题。按照本发明，充电通信芯片在充电过程之前智能激活并且初始化。为此，一旦充电活盖被打开就激活通信芯片，由此实现通信芯片的提前激活。在此，优点在于，避免了由于通信芯片的相对较高的初始化时间、例如7秒引起的充电延迟，并且使用者不必较久地等待这7秒才可以被报告关于充电开始的肯定反馈。因此，通信芯片根据充电活盖的开合状态被激活或被停止，或者说，在插入充电插头之前激活负责充电通信的控制设备。如果在插入充电插头后识别到不需要通信芯片，则充电通信芯片不依赖于充电活盖状态再次被关掉。然而如果需要充电通信芯片，则尽可能快地开始相应的充电过程并且避免了等待时间。也就是说，充电通信芯片的激活通过用作初始触发器的充电活盖识别实现。对于充电活盖长久地被识别为打开而充电插头未被插入的情况，在定义的超时后关掉芯片。
总体上，此例示出了，通过本发明如何减少用于充电过程的充电插头的插入与由此得出的给使用者的包含充电过程成功开始的反馈之间存在的时间段。充电通信芯片以智能的方式在充电过程开始之前就被激活，由此避免了使用者的不必要的等待时间并且同时避免了充电通信芯片的不必要的活动，由于该活动可能在通信芯片上出现老化现象或出现电磁的干扰辐射。
附图标记列表
(10) 充电控制装置
(11) 机动车
(12) 充电插座
(13) 充电活盖
(14) 识别设备
(15) 开合状态
(16) 识别信号
(17) 充电通信芯片
(18) 打开
(19) 充电电缆
(20) 充电插头
(30) 状态
(31) 激活
(32) 状态
(33) 保持
(34) 时间段
(35) 充电过程
(36) 不使用
(37) 去激活
(38) 激活保持
(39) 重复

Claims (9)

1.一种用于运行电动机动车(11)的电气充电控制装置(10)的方法，其中，当在为电动机动车(11)的至少一个蓄电池充电时，将带有充电插头(20)的充电电缆(19)插入电气充电控制装置(10)的具有充电活盖(13)的充电插座(12)中，借助电气充电控制装置(10)的充电通信芯片(17)控制至少一个充电过程，
其特征在于，
在所述充电通信芯片(17)去激活的情况下，当所述充电活盖(13)被打开时，则充电通信芯片(17)从去激活的状态(30)中被激活。
2.按照权利要求1所述的方法，其中，当探测到所述机动车(11)与至少一个预先已知的充电桩无线连接时，时间上在所述充电活盖(13)的打开(18)发生前就已经将所述充电通信芯片(17)从去激活的状态中激活，并且所述充电通信芯片(17)在所述充电活盖(13)打开时保持激活。
3.按照前述权利要求之一所述的方法，其中，当所述机动车(11)在预先确定的区域内发生停放过程时，时间上在所述充电活盖(13)的打开(18)发生前就已经将所述充电通信芯片(17)从去激活的状态中激活，并且所述充电通信芯片(17)在所述充电活盖(13)打开(18)时保持激活。
4.按照前述权利要求之一所述的方法，其中，时间上在所述充电活盖(13)的打开(18)发生前就已经基于激活信号将充电通信芯片(17)从去激活的状态中激活，并且所述充电通信芯片(17)在所述充电活盖(13)打开(18)时保持激活，无线移动设备和/或车载电脑的应用程序在使用者的相应输入时产生所述激活信号。
5.按照前述权利要求之一所述的方法，其中，当在所述电动机动车(11)的充电活盖侧探测到电动机动车(11)的无线钥匙时，时间上在所述充电活盖(13)打开(18)前就已经将所述充电通信芯片(17)从去激活的状态中激活，其中，所述充电活盖侧是机动车(11)的提供所述充电活盖(13)的一侧。
6.按照前述权利要求之一所述的方法，其中，当在激活(31)后预定的时间段(34)内未发生充电过程(35)时，则所述充电通信芯片(17)被去激活。
7.按照前述权利要求之一所述的方法，其中，只有当以需要借助所述充电通信芯片(17)完成控制的充电模式进行充电过程(35)时，所述充电通信芯片(17)才保持激活，否则在预定的时间段后所述充电通信芯片(17)再次被去激活。
8.按照权利要求6或7之一所述的方法，其中，当关闭所述充电活盖(13)时，当所述充电通信芯片(17)激活的情况下，将充电通信芯片(17)去激活，或者当所述充电通信芯片(17)在关闭所述充电活盖(13)时就已经被去激活的情况下，则充电通信芯片(17)保持去激活。
9.一种机动车(11)，所述机动车(11)具有具备充电通信芯片(17)和识别设备(14)的电气充电控制装置(10)，所述识别设备(14)用于识别电气充电控制装置(10)的充电插座(12)的充电活盖(13)的开合状态(15)，其中，所述识别设备(14)设计用于，将所述充电活盖(13)的开合状态(15)以相应的识别信号(16)输出，
其特征在于，
所述机动车(11)的至少一个控制设备设计用于，按照前述权利要求之一所述的方法根据所述识别信号(16)控制所述充电通信芯片(17)的激活。
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