CN113715667A - 用于运行充电桩和机动车的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行用于给机动车(2)的蓄能器(8)充电的充电桩(24)的方法(46)，所述充电桩具有用于连接在所述机动车(2)上的连接装置(28)，其中，所述连接装置(28)配置有第一电流传感器(34)和第一电压传感器(36)。通过充电桩(24)的连接装置(28)启动充电过程，并且借助第一电流传感器(34)检测流过所述充电桩(24)的连接装置(28)的第一电流(38)并且借助第一电压传感器(36)检测施加在该处的第一电压(40)。检测由蓄能器(8)接受的第二电流(18)和施加在该处的第二电压(20)。将第一电流(38)与第二电流(18)比较，并且将第一电压(40)与第二电压(20)比较。根据所述比较产生第一故障报告(62)。此外，本发明涉及一种用于运行机动车(2)的方法(48)以及一种充电桩(24)和机动车(2)。

Description

用于运行充电桩和机动车的方法
技术领域
本发明涉及一种用于运行充电桩的方法和一种用于运行机动车的方法。此外，本发明涉及一种充电桩和机动车。所述机动车具有蓄能器，并且所述充电桩用于为机动车的蓄能器充电。充电桩为此具有用于连接在机动车上的连接装置。
背景技术
通常使用充电桩为机动车的蓄能器、尤其是高压电池充电。所述充电桩在外侧具有连接装置(Anschluss)，所述连接装置例如插塞至电动交通工具的相应的插头中。作为对此的备选，所述连接装置本身设计为插头，线路插塞至所述插头中，所述线路又与机动车连接。根据连接装置的设计使用不同的标准。
充电桩本身例如固定地设计并且与供电网电连接。由此能够借助充电桩进行基本上不限次数的充电过程，并且基本上不需要维护或者只需要相对较小程度的维护。一种备选的设计方案规定，移动式地设计充电桩。在这种情况下只进行充电桩与地面或者其它位置固定的对象的机械连接。充电桩本身具有蓄电装置，在运行时由所述蓄电装置供给机动车的蓄能器。当移动充电桩的蓄电装置被放空时，必须拆除所述充电桩并将其移动至相应的充电位置以重新充电。由此提高了运行耗费。然而可以根据需求改变移动充电桩的所在地，并且由此在移动充电桩的使用时间中将其设立在不同位置上。
机动车的蓄能器的充电过程与预设的(额定)电压以及预设的(额定)电流相应地进行，以便一方面避免充电桩过载并且另一方面避免蓄能器过载。以此方式也能够提高蓄能器的使用寿命。为了使充电过程由此能够保护式地进行，需要测量施加(anliegen，或者说作用)在充电桩的连接装置上的电压和流过所述充电桩的电流，并将其与规定(电流/电压)进行比较。在存在偏差时需要相应地调整适配充电过程。
如果充电桩的维护经过相对较长的持续时间，尤其是如果所述充电桩设计为固定的，则用于检测电流以及用于检测电压的传感器可能会具有程度增大的测量误差、尤其是所谓的偏移(Drift)。因此无法最佳地进行充电过程，并且估计会损坏蓄能器。为了避免这一点，机动车通常同样具有相应的传感器，借助所述传感器监测充电过程。如果施加的电压或者电流不符合规定，则从机动车方面中断充电过程。对于这些传感器也需要以确定的时间间隔重新校准，因为在该处也可能出现测量误差。如果在此在测量过程中产生相对较大的误差，则无法进行机动车的充电过程，尽管实际流过的电流或者施加的电压在规定范围内。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种特别适宜的用于运行充电桩的方法以及一种特别适宜的用于运行机动车的方法以及一种特别适宜的充电桩和特别适宜的机动车，其中，有利地简化维护和/或避免彻底失灵。
所述技术问题在用于运行充电桩的方法方面通过用于运行用于给机动车的蓄能器充电的充电桩的方法解决，所述充电桩具有用于连接在所述机动车上的连接装置，其中，所述连接装置配置有第一电流传感器和第一电压传感器，在所述方法中，
-通过所述充电桩的连接装置启动(或者说开始)充电过程，
-借助第一电流传感器检测流过所述充电桩的连接装置的第一电流并且借助第一电压传感器检测施加在该处的第一电压，
-检测由蓄能器接受的第二电流和施加在该处的第二电压，
-将第一电流与第二电流比较，并且将第一电压与第二电压比较，并且
-根据所述比较产生第一故障报告。
所述技术问题在用于运行机动车的方法方面通过用于运行机动车的方法解决，所述机动车具有蓄能器，所述蓄能器能够通过充电桩的连接装置充电，并且所述蓄能器配置有第二电流传感器和第二电压传感器，在所述方法中，
-借助所述充电桩启动充电过程，
-检测流过充电桩的连接装置的第一电流和施加在该处的第一电压，
-借助第二电流传感器检测由蓄能器接受的第二电流并且借助第二电压传感器检测施加在该处的第二电压，
-将第一电流与第二电流比较，并且将第一电压与第二电压比较，并且
-根据所述比较产生第二故障报告。
所述技术问题在充电桩方面通过用于给机动车的蓄能器充电的充电桩解决，所述充电桩具有用于连接在所述机动车上的连接装置，其中，所述连接装置配置有第一电流传感器和第一电压传感器，并且所述充电桩以按照本发明的方法运行。
所述技术问题在机动车方面由一种机动车解决，所述机动车具有蓄能器，所述蓄能器能够通过充电桩的连接装置充电，并且所述蓄能器配置有第二电流传感器和第二电压传感器，并且所述机动车以按照本发明的方法运行。
所述方法用于运行充电桩。所述充电桩适合、尤其是设置和设计用于为机动车的蓄能器充电。为此可行的是，尤其是借助线路、例如电缆将蓄能器和充电桩至少暂时地相互电连接。充电桩具有连接装置以连接在机动车上，所述连接装置例如符合确定的标准。所述连接装置尤其设计为充电插头或者具有至少一个充电插头。充电插头例如按照确定的标准、优选按照类型(Typ)1或者类型2设计。
所述连接装置配置有第一电流传感器和第一电压传感器。在此可行的是，借助第一电流传感器检测流过连接装置的电流。所述电流以下尤其被称为电的第一电流并且呈现了电流的借助第一电流传感器检测的值。尤其是如果第一电流传感器具有测量误差，则所述电的第一电流在此可能与实际流过连接装置的电流有偏差。借助第一电压传感器能够检测施加在连接装置上的电压。在此，所检测的值在以下尤其称为电的第一电压。在此也可能的是，所述电的第一电压由于测量误差或者不准确性而与实际施加的电压有偏差。第一电流传感器和第一电压传感器例如是连接装置的组成部分或者与所述连接装置是分开的，然而适宜地与所述连接装置适当地连接。
所述方法规定，首先通过充电桩的连接装置启动充电过程。在此尤其是借助线路尤其将机动车连接在连接装置上。电流由此从充电桩向机动车流动并且尤其在该处馈入机动车的蓄能器中。为了启动充电过程，以适当方式将确定的电压施加在连接装置上，从而产生电流。
此外，借助第一电流传感器检测流过充电桩的连接装置的电的第一电流。此外，借助第一电压传感器检测在该处施加的电的第一电压。适宜地根据所检测的电的第一电压和/或所检测的电的第一电流调整适配充电过程，从而调控所述充电过程。尤其针对电的第一电流或者电的第一电压存在确定的额定规定(或者说额定预设)，根据所述额定规定进行所述调控。电压/电流的调节在此适宜地借助充电桩的确定的半导体开关实现。
此外，检测由机动车的蓄能器接受的电的第二电流。此外检测在该处施加的电的第二电压。在此适宜地借助机动车的相应的传感器测量第二电压和/或第二电流。所述检测因此尤其是借助接收从机动车向充电桩发送的相应数据实现。为此，尤其使用可能存在的、也用于给蓄能器充电并且优选具有多条绞合线或者电缆芯线的线路。电缆芯线的至少一条在此用于传输数据，而其余的至少两条或者多条电缆芯线用于为蓄能器充电。在对此的备选方案中，例如直接从机动车中读出充电桩的第二电流和/或第二电压。在另一种备选方案中，不是通过线路，而是借助无线电连接进行交换。
在另一个工作步骤中，将电的第一电流与电的第二电流进行比较。在此比较相应的测量值，所述测量值可能由于测量误差或者不准确性与真实的值有偏差。以下尤其是也将电的第一电流只称为第一电流并且将电的第二电流只称为第二电流。此外，将电的第一电压与电的第二电压进行比较，所述电的第一电压以下尤其是也只称为第一电压，并且所述电的第二电压以下尤其是只称为第二电压。在此也使用可能分别与实际的值有偏差的测量值。如果不存在测量误差并且电阻基本上可以忽略，则第一电流等于第二电流并且第一电压等于第二电压。而如果可能存在误差(或者说故障)，例如布置在充电桩和蓄能器之间的可能的线路的设计有误差，或者连接装置、线路和/或蓄能器的可能的触点氧化，则所述值彼此不同。在传感器中的至少一个的校准有误差时，所述值也不同。
根据比较产生第一故障报告。在此，尤其是当两个电流彼此绝对地相差确定的极限值和/或电压彼此绝对地相差另一个确定的极限值时产生第一故障报告。备选地或者与之结合地将第一电流与第一电压相乘并且将第二电流与第二电压相乘。将以此方式产生的值相互比较。只当所述值彼此绝对地相差超过附加的确定的极限值时才产生第一故障报告。
通过所述方法已经提早地识别到例如有故障的用于给蓄能器充电的线路。当各个单独的值彼此相对较大程度地偏差时，也能够相对提早地识别老化效应。也可行的是，提早识别其中一个传感器、即第一电流传感器或者第一电压传感器的故障。如果其中一个传感器存在故障，则尤其是在充电过程被调控地进行的情况下，所述充电过程无法正确地进行，这导致机动车的蓄能器无法最佳地进行充电。通过所述方法提早地确定了这点，因为借助由机动车提供的第二电流和第二电压进行验证。因此，在适宜地选择相应的极限值时能够在阻碍蓄能器的完全充电之前提早识别测量误差、即尤其是缺少的或者有误差的校准。由此防止彻底失灵。对于充电桩的运行者而言，也不需要以一定的时间间隔分开地检查第一电流传感器和第一电压传感器，因为这借助机动车进行。由此简化了维护。
第一故障报告例如存储在充电桩的故障存储器中。然而特别优选的是将第一故障报告发出、尤其是发出至总站、例如服务器。为此尤其使用无线电连接或者有线的通信。
另一种方法用于运行机动车，所述机动车具有蓄能器、例如高压电池。所述蓄能器适宜地包括壳体，其中，在所述壳体中布置有电池单体。机动车例如是陆上机动车并且适宜地设计为多辙的(mehrspurig)。作为对此的备选，所述机动车例如是单辙的并且例如是摩托车。机动车适宜地包括尤其是通过变流器与蓄能器电连接的电气的驱动装置。由此借助蓄能器为驱动装置进行供电。所述驱动装置尤其作用在机动车的可能的轮子上。驱动装置例如由一个电动机或者多个电动机构成。作为对此的备选，电动机附加地包括内燃机，通过所述内燃机辅助所述电动机或者多个电动机。
为了给蓄能器充电可行的是，将机动车连接在充电桩的连接装置上。所述机动车为此尤其具有相应的插头或者另外的其它连接装置。例如可行的是，将机动车的其它连接装置直接与充电桩的连接装置连接，或者为此考虑使用可能的附加的线路。此外，机动车具有对应配属于蓄能器的第二电流传感器和第二电压传感器。在此能够借助第二电流传感器检测第二电流，所述第二电流与所检测的由蓄能器接受的、即流入蓄能器中的电流对应。借助第二电压传感器能够检测施加在蓄能器上的第二电压。第二电流和第二电压分别是可能由于各个传感器的故障和/或老化效应与实际值有偏差的测量值。
所述方法规定，首先通过充电桩启动充电过程。通过充电过程使能量从充电桩馈入蓄能器中，从而使电流流入蓄能器中，为此施加相应的电压。在此借助第二电流传感器检测、适宜地测量由蓄能器接受的第二电流。借助第二电压传感器检测、适宜地测量施加在蓄能器上的第二电压。也检测流过充电桩的连接装置的第一电流和和施加在该处的第一电压。这适宜地是尤其借助充电桩产生并且向机动车发送或者能够由机动车调取的测量值。尤其是通过由机动车接收相应的数据实现按照所述方法对这些值的检测。
在另一个工作步骤中，将第一电流与第二电流比较，并且将第一电压与第二电压比较。这例如分别单独地进行，或者将第一电流和第一电压适宜地相互结合为第一辅助值，并且将第二电流和第二电压适宜地相互结合为第二辅助值。在这种情况下尤其将两个辅助值用于比较。根据比较产生第二故障报告，所述第二故障报告例如存储在机动车的故障存储器中。在此，当相应的值彼此相差超过确定的相应的极限值时，适宜地产生第二故障报告。
基于所述方法由此在机动车中也能够检查是否存在传感器的老化效应、故障或者有误差的校准，而与是否通过充电桩进行相应的检查无关。由此可行的是，与充电桩的具体设计方案无关地借助机动车识别充电桩和/或机动车是否有故障。第二故障报告例如在进行例行检查时由车间读出，从而能够在该处进行维修，而不会出现机动车部件已经彻底失灵的情况。
例如当存在第一或者第二故障报告时，只将其存储在相应的故障存储器中和/或发送至可能的服务器或者其它总站中。然而特别优选的是，对传感器中的至少一个进行校准。在此对其中一个传感器的校准尤其是根据相应其它的传感器进行。例如根据第二电流传感器校准第一电流传感器。作为对此的备选根据第一电流传感器校准第二电流传感器。在此始终这样进行校准，使得由于校准而使第一电流等于第二电流。因此在校准之后两个电流传感器会至少提供相同的值，从而使第一电流等于第二电流。
备选地或者特别优选与之结合地根据第二电压传感器进行第一电压传感器的校准或者根据第一电压传感器进行第二电压传感器的校准。在此也这样进行校准，使得在校准之后在两个电压传感器中测得相同的电压。为了校准传感器例如分别添加相应的补偿值和/或调整适配其它参数。
如果再次执行两种方法中的一种，则在校准之后，第一电流与第二电流相同，并且第一电压与第二电压相同，从而不会再产生故障报告。因此，基于校准使充电桩与机动车或者相反地使机动车与充电桩在之后机动车通过充电桩的充电过程中协调适配，因此防止充电过程中断、尤其是防止当第二电流和/或第二电压处于不允许的范围中时充电过程在机动车方面中断。如果第一电压传感器和/或第一电流传感器例如因为具有误差而被校准，则在之后的充电过程中改善了调控，从而提高了蓄能器的耐久性。
例如始终对第一电流传感器和第一电压传感器进行校准，从而始终对充电桩的传感器进行新的校准。备选地始终对第二电流传感器和第二电压传感器进行校准。在另一备选方案中，根据首先被检查的确定的参数进行校准。
特别优选地在充电桩和机动车之间交换相应传感器的校准日期。由此在机动车中存在的认知是，充电桩的传感器的最后一次校准是何时进行的。在充电桩中也存在的认知是，机动车的传感器的校准是何时进行的。因此能够评估分别提供的测量值、即第一电流、第一电压、第二电流和第二电压是否是根据新校准的传感器产生的，或者所述校准是否经过相对较长的时间，从而使传感器在确定相应的值时的可靠性降低。
在根据各个其它相应的传感器对传感器进行可能的校准时，适宜地考虑相应的校准日期。在此适宜地分别对校准日期更早的传感器进行校准。因此尤其当第一电流传感器的校准日期早于第二电流传感器的校准日期时，根据第二电流传感器校准第一电流传感器。也例如当第二电压传感器的校准日期早于第一电压传感器的校准日期时，根据第一电压传感器校准第二电压传感器。由此相对有效地顾及并且消除老化效应。如果进行了相应的校准，则尤其将相应的校准日期设置为当前日期或者设置为传感器根据其进行了校准的校准日期。
例如在充电过程开始之后相对迅速地、即尤其在2秒之后、5秒之后或者10秒之后进行比较。例如当充电过程尚未结束时进行比较。由此使可能的故障报告已经提早地可供使用，从而例如已经能够进行充电过程的适配。然而特别优选在充电过程结束之后、即当不再有电流流过连接装置并且尤其是在所述连接装置上不再施加有电压时才进行比较。由此既在充电桩中也在机动车中针对比较使用基本上相同的时间点。因此，如果相应的方法既由充电桩进行也由机动车进行，则基本上同时产生两个故障报告。以此方式对于用户也能够了解从何时起可能存在相应的故障报告。此外以此方式不考虑可能在充电过程开始时出现的效应、例如短暂的过压。
特别优选多次检测电流并且产生(或者说建立)相应的时间序列(Zeitreihe)。换言之，对第一电流或者第二电流、特别优选地既对第一电流也对第二电流多次进行检测，并且产生相应的时间序列。由此存在两个时间序列。备选地或者特别优选与之结合地也针对第一电压和/或第二电压产生相应的时间序列。基于多次检测由此识别并且能够补偿短暂的波动。例如形成相应的时间序列的平均值，并且将相应的平均值用于进行比较。然而特别优选的是，将完整的时间序列用于进行比较。由此尤其能够推导出传感器之一是否在确定的范围中具有增大的测量误差，从而在可能的校准中能够考虑到这一点。
特别优选地在每50ms至每200ms之间重新检测相应的值。尤其是每隔100ms检测电流和/或电压。由此有相对较大的时间序列可供所述比较使用，并且能够在产生故障报告时顾及到可能的偏差是只短暂地持续还是为系统性的。在充电过程按照电流/电压的确定的、非恒定的规定进行时，也能够根据时间序列对传感器进行更精确的校准。由于所选择的100ms使得在此针对每个充电过程不需要处理过大的数据量，因此保护了硬件资源。
例如在产生了第一和/或第二故障报告时进行输出。由此用户能够了解充电桩或者机动车的功能性是否受到负面影响。特别优选的是，当存在第一故障报告时，将其传递给机动车。备选地或者与之结合地，当产生了第二故障报告时将所述第二故障报告从机动车向充电桩传递。换言之，在充电桩和机动车之间交换故障报告。以此方式，如果故障报告是在比较时分别按照相同的规定产生的，则对所述故障报告的产生进行验证。由此检查机动车或者充电桩的其它功能性是否受到了负面影响。
在另一种备选方案中，在充电桩中确定输出了多少能量。换言之，确定输出的能量的量。所述输出的能量的量优选用于向机动车的用户进行结算。备选地或者特别优选与之结合地在机动车中确定接受的能量的量。由此使用户能够验证结算的能量的量是否也与实际接受的能量的量相符。
优选根据相应的能量的量检查传感器。换言之，借助第一电流和第一电压、尤其借助相乘来确定理论上输出的能量的量。将所述理论上输出的能量的量与输出的能量的量进行比较。如果两个值一致，则充电桩的两个传感器无故障地工作。而如果存在偏差，则至少一个传感器存在故障情况。备选地或者特别优选与之结合地根据第二电流和第二电压确定理论上接受的能量的量并且与接受的能量的量进行比较。如果这两个值彼此有偏差，则机动车的传感器的至少一个存在故障。如果确定了充电桩的传感器的故障情况，则优选根据机动车的传感器校准所述充电桩的传感器。如果确定了机动车的传感器的故障，则适宜地根据充电桩的传感器校准所述机动车的传感器。因此尤其是将相应的能量的量用于评价是否校准传感器和在必要时校准哪个传感器。因此，由于输出的和/或接受的能量的量而存在附加的测量参量，根据所述测量参量进行验证，这由此提高了可靠性和准确性。
充电桩用于对机动车的蓄能器进行充电。机动车例如是包括电动机的自行车。所述自行车尤其设计为所谓的电动助力车(Pedelecs)。作为对此的备选，所述机动车例如是电驱动的小型摩托车或者电驱动的摩托车。然而所述机动车特别优选是电地运行的机动车、尤其是轿车(Pkw)。所述轿车适宜地具有与轮子处于有效连接中的电动机。所述电动机在此至少部分地构成机动车的主驱动装置。
蓄能器优选是蓄电装置(Stromspeicher)，并且例如借助一个或者多个电容器构成或者包含一个或者多个电容器。然而蓄能器特别优选包括一个或者多个电池并且适宜地由所述电池构成。蓄能器优选是所谓的高压电池、即借助其提供大于200V的电压的高压蓄能器。提供的电压尤其介于400V和800V之间。
充电桩具有壳体，所述壳体例如由金属制造。由此防止布置在壳体中的部件损坏。所述壳体优选在安装状态中电导引至地面、优选电导引至大地。壳体为此适宜地具有相应的装置。因此壳体的电势在运行时等于地电势。因此在人员触摸壳体时排除了对人员的伤害。壳体例如基本上是直角平行六面体状的，这使运输和制造更容易。也简化了装配。
在壳体中优选布置有供电单元，借助所述供电单元尤其提供电压和电流。因此在供电单元上施加有确定的电压。充电桩还具有连接装置。可能的供电单元适宜地与所述连接装置电接触和电连接。换言之，连接装置借助供电单元进行供给。在运行时可以将线路与连接装置连接，所述线路例如是充电桩本身的组成部分并且尤其不能拆卸地与所述充电桩连接。连接装置在此例如布置在壳体中。作为对此的备选，线路能拆卸地与连接装置连接，并且所述线路例如是单独的构件或者是机动车的组成部分。在这种情况下，所述连接装置适宜地在外侧布置在壳体上。
所述连接装置尤其由充电插头、即尤其是充电联接器提供，所述充电联接器直接固定在壳体上，并且从壳体突伸出来。为了给机动车的蓄能器充电，将相应的线路、例如电缆插入连接装置中。作为对此的备选，连接装置包括固定在壳体上的电缆，并且多条绞合线/电缆芯线等在所述电缆中导引。充电插头布置在另一个端部上。由此使得连接装置的充电插头能够插入电动交通工具的相应插头中。
连接装置、尤其是可能的充电插头适宜地符合确定的标准、例如类型1或者类型2。例如在运行时借助供电单元提供交变电流，从而在连接装置上也施加交变电流。然而特别优选借助供电单元提供直流电，从而在连接装置上施加直流电压。换言之，将充电桩用于直流电压充电。借助供电单元提供的电压以及由此提供的电流优选与机动车的蓄能器适配。尤其借助连接装置提供400V或者800V的直流电压。
总而言之，连接装置用于连接在机动车上。所述连接装置配置有第一电流传感器和第一电压传感器。传感器在此这样布置和连接，使得能够借助第一电流传感器检测、例如直接测量流过连接装置的第一电流。借助第一电压传感器能够检测并且尤其是直接测量施加在连接装置上的第一电压。
充电桩按照一种方法运行，在所述方法中，通过连接装置启动充电过程。在此尤其借助可能的供电单元在连接装置上施加第一电压，从而使第一电流流过连接装置。在此适宜地调控施加的(第一)电压和/或(第一)电流。流过连接装置的第一电流借助第一电流传感器检测、适宜地直接测量，并且施加在连接装置上的第一电压借助第一电压传感器检测、适宜地直接测量。检测由蓄能器接受的第二电流和在该处施加的第二电压，方式为适宜地从机动车中读出或者至少从所述机动车接收所述值。将第一电流与第二电流比较，并且将第一电压与第二电压比较。根据比较产生第一故障报告。
充电桩适宜地具有控制单元，通过所述控制单元至少部分地执行所述方法。控制单元适宜、尤其是设计和设置用于执行所述方法。控制单元适宜地包括多个电气的和/或电子的构件，借助所述构件实现电路。控制单元例如具有处理器，所述处理器尤其设计为可编程的。控制单元例如由处理器构成。控制单元适宜地包括专用的电路(ASIC)或者由所述专用的电路构成。
机动车优选是陆上机动车并且优选具有多个轮子，所述轮子的至少一个、优选多个或者全部借助驱动装置驱动。适宜地将所述轮子的其中一个、优选多个设计为能控制的。由此使得机动车能够与确定的路面、例如轨道等无关地移动。在此适宜地能够使机动车基本上任意地在尤其是由沥青、柏油或者混凝土制成的路面上定位。机动车例如是商用车、例如载重汽车(Lkw)或者公共汽车。然而特别优选的是，所述机动车是轿车(Pkw)。
机动车尤其具有驱动装置，借助所述驱动装置实现所述机动车的行进。所述驱动装置至少部分地设计为电的，并且由此具有电动机。机动车优选是电动车，在所述电动车中使用只一个或者多个电动机用于推进。在一种备选方案中，驱动装置附加地具有内燃机，因此机动车设计为混合动力机动车。所述或者所述多个电动机借助蓄能器运行，所述蓄能器适宜地是蓄电装置。蓄能器适当地是电池或者适宜地包括电池。蓄能器尤其是高压电池或者包括至少一个高压电池。优选在蓄能器和电动机之间布置有电的变流器，通过所述变流器调节对电动机的馈电。
借助蓄能器、尤其是高压电池适宜地提供直流电压，其中，所述电压例如介于200V至800V之间并且例如基本上为400V。蓄能器、适宜地为高压电池具有电池单体、例如多个电池单体。电池单体例如包括一个或者多个电元件，所述电元件彼此串联和/或并联连接。在另一种备选方案中，电池单体例如包括电容器或者多个电容器。蓄能器适宜地包括彼此电连接和/或串联地电连接的多个这种电池单体。
此外，蓄能器具有壳体，将电池单体、适宜地将所有电池单体布置在所述壳体内。壳体优选由金属、例如钢、如精炼钢制造，或者由铝和/或以压铸工艺制造。壳体尤其设计为封闭的。适宜地在壳体中置入接口，所述接口构成蓄能器的连接装置。所述接口在此与电池单体电接触，从而只要所述接口与相应的插头连接，就能够从蓄能器外部馈入电能和/或从电池单体中取用电能。插头在此优选是机动车的电导线的组成部分。
由此至少能够通过充电桩的连接装置给蓄能器充电，其中，将相应的线路插入接口中，所述线路例如是充电桩的组成部分或者是机动车的组成部分。线路在此尤其根据所述线路的从属关系能拆卸地或者不能拆卸地与蓄能器连接。线路适宜地在充电桩的连接装置和蓄能器、优选接口之间具有多条电缆芯线，从而能够传递不同的电势和/或附加的数据。
蓄能器配置有第二电流传感器和第二电压传感器。传感器的其中一个、尤其是两个例如布置在可能的壳体内。作为对此的备选，两个传感器布置在可能的壳体之外。传感器例如构成可能的接口的组成部分。至少可行的是，借助第二电流传感器检测由蓄能器接受的第二电流，即尤其是测量流入蓄能器的电流。借助第二电压传感器能够检测并且尤其是测量施加在蓄能器、例如接口上的第二电压。第二电流传感器例如包括分流器或者磁场传感器，其中，根据磁场检测流过的(第二)电流。
机动车按照一种方法运行，在所述方法中，借助充电桩启动充电过程。在此尤其对借助充电桩或者至少流进蓄能器中的电流或者施加的电压进行调控。适宜地在此使用借助第二电流传感器和/或第二电压传感器提供的测量数据、即第二电流或者第二电压。检测流过充电桩的连接装置的第一电流和施加在该处的第一电压。为此尤其读出、优选借助可能的线路读出相应的数据。借助第二电流传感器检测由蓄能器接受的第二电流并且借助第二电压传感器检测施加在该处的第二电压。将第一电流与第二电流比较，并且将第一电压与第二电压比较，并且根据所述比较产生第二故障报告。
机动车、例如蓄能器适宜地具有控制单元，借助所述控制单元执行所述方法。控制单元适宜、尤其是设计和设置用于执行所述方法。控制单元例如具有微处理器，所述微处理器适宜地设计为可编程的。备选地或者与之结合地，控制单元包括专用的电路(ASIC)。
与所述方法相关地描述的优点和扩展设计实质上也能够转用到充电桩和机动车上以及相互转用并且反之亦然。
附图说明
以下根据附图对本发明的实施例进行更详尽的阐述。在附图中：
图1示意性地简化地示出了机动车和充电桩；并且
图2示出了用于运行充电桩和机动车的方法。
相互对应的部件在所有附图中配设有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示意性地简化地示出了形式为轿车(Pkw)的机动车2。机动车2具有电动机4，所述机动车2的多个轮子6中的至少一个或者多个借助所述电动机驱动。轮子6用于使机动车2与未详细示出的地面接触。电动机4借助蓄能器8运行，所述蓄能器设计为高压电池。借助蓄能器8在此使未详细示出的变流器通电，借助所述变流器使电动机4运行。在此借助蓄能器8提供800V的直流电压，所述直流电压由变流器转变为交流电压，所述交流电压与对电动机4的功率要求适配。机动车2还具有与蓄能器8电连接的其它连接装置10。通过所述其它连接装置10能够将电能馈入机动车2中并且由此给蓄能器8充电。
机动车2具有第二能量表
Figure BDA0003073002440000131
借助所述能量表统计(或者说计算)由蓄能器8通过所述其它连接装置10接受的能量。此外，机动车2包括第二电流传感器14以及第二电压传感器16。所述第二电流传感器以及第二电压传感器对应配属于蓄能器8，并且借助第二电流传感器14能够测量并且由此检测由蓄能器8接受的第二电流18。借助第二电压传感器16能够测量并且由此检测施加在蓄能器8上的第二电压20。第二电流18以及第二电压20分别是受到相应传感器14、16的测量准确性影响的测量值并且由此可能与实际的值有偏差。机动车2还具有第二控制单元22，借助所述第二控制单元22能够从传感器14、16读出第二电流18或者第二电压20。控制单元22也与第二能量表12在信号技术上耦连，从而能够读出和/或控制所述第二能量表。
此外，在图1中示出了充电桩24，所述充电桩具有基本上呈直角平行六面体状的壳体26。壳体16由金属制造并且借助未详细示出的固定装置固定在地面上。充电桩24包括连接装置28，所述连接装置在端部具有充电插头30，所述充电插头在外侧连接在壳体26上。充电插头30符合确定的标准、尤其是类型1或者2的标准。充电插头3与其它连接装置10对应，并且能够将所述充电插头与其它连接装置可拆卸地插入彼此中。
连接装置28的另一个端部与布置在壳体中的蓄电装置32电连接。蓄电装置32本身在一种设计方案中同样设计为电池或者与连接在未详细示出的电导线上的连接装置对应。充电桩具有对应配属于连接装置28的第一电流传感器34以及第一电压传感器36。由此能够借助第一电流传感器34测量流过连接装置28的第一电流38。借助第一电压传感器36能够测量并且由此检测施加在连接装置28上的第一电压40。第一电流28和第一电压40也是可能具有误差的测量值。充电桩24还具有第一能量表42，借助所述第一能量表能够统计由蓄电装置32馈入连接装置28中的能量。第一能量表42、第一电流传感器34和第一电压传感器36与第一控制单元44在信号技术上连接，借助所述第一控制单元能够由此相应地控制所述第一能量表、第一电流传感器和第一电压传感器。
图2示出了用于运行充电桩24的方法46和用于运行机动车2的方法48，所述两个方法在时间上并行地进行。在此分别至少部分地由第一控制单元44进行用于运行充电桩24的方法46并且至少部分地由第二控制单元22进行用于运行机动车2的方法48。
两个方法46、48以共同的第一工作步骤50开始。在该工作步骤中启动充电过程。为此将充电插头30插入其它连接装置10中，从而使蓄能器8通过多个元件与蓄电装置32相互电连接。为了启动充电过程，在连接装置28上按照规定施加确定的电压，从而产生电流。因此使电能从蓄电装置32转移至蓄能器8中。
在在时间上直接连接的第二工作步骤52中，借助第一电流传感器34测量流过连接装置28的第一电流38。也借助第一电压传感器36测量施加在连接装置28上的第一电压40。在此借助传感器34、36每100ms检测第一电流38以及第一电压40，从而形成两个时间序列。也借助第一能量表42检测由蓄电装置32输出的能量的量。第二工作步骤52在此对应配属于用于运行充电桩24的方法46。
在同时进行的、对应配属于用于运行机动车2的方法48的第三工作步骤54中，借助第二电流传感器14每100ms检测第二电流18并且由此产生另一时间序列。此外借助第二电压传感器16每100ms测量第二电压20并且产生另一时间序列。借助第二能量表12检测由蓄能器8接受的能量的量。
在充电过程结束之后、尤其是当充电插头30从所述其它连接装置10上脱离时，将具有第二电流18以及第二电压20的时间序列通过所述其它连接装置10和连接装置28、即设置用于数据交换的电缆芯线从机动车2向充电桩24传递并且在第四工作步骤56中由所述充电桩24获取。具有第一电流38以及第一电压40的时间序列通过连接装置28从充电桩24向机动车2传递，并且在第五工作步骤58中由所述机动车获取。
在接下来的由充电桩24进行的第六工作步骤60中，将第一电流、即时间序列与第二电流18、即也是相应的时间序列进行比较。也将第一电压36、即也是时间序列与第二电压20进行比较。如果在此在彼此对应的时间序列中存在大于确定的极限值的区别，则产生第一故障报告62。在第一故障报告62中在此包含的内容为彼此对应的时间序列相差多少，并且在哪些值中、即尤其在什么样的电流强度或者电压强度中存在该差别。
在同时由机动车2执行的第七工作步骤64中同样将第一电流38的时间序列与第二电流18的时间序列进行比较。也将第一电压40的时间序列与第二电压20的时间序列进行比较。在此也检查相应的时间序列是否相差超过确定的极限值，其中，为此准确地使用也在第六工作步骤60中使用的相同的极限值。如果相应的时间序列相差超过确定的极限值，则产生第二故障报告66，其中，在第二故障报告报告66中也储存有相应的时间序列相差多少，并且在哪些值中出现该差别。
第一故障报告62和第二故障报告66由此以相同的方式产生并且相同地构建。两个故障报告62、66除了通过充电桩24或者机动车2产生之外在此没有区别。如果控制单元22、44无故障地工作，则第一故障报告62正好在也产生第二故障报告66时产生，并且反之亦然。如果例如第二控制单元20有故障，则没有产生第二故障报告66，但产生第一故障报告62。并且只当电流传感器14、34中的至少一个和/或电压传感器16、36中的至少一个有故障时才存在第一或者第二故障报告62、66。
在接着的第八工作步骤68中，如果产生了第一故障报告62，则将所述第一故障报告以及借助第一能量表42测量的能量的量、即由充电桩24输出的能量的量的值从充电桩24向机动车2传输，所述传输例如借助无线电或者在连接装置28尚与其它连接装置10连接的情况下通过所述连接装置28进行。此外传递传感器34、36的校准日期、即第一电流传感器34以及第一电压传感器36的最后(或者说上一次)校准的日期。这些传感器34、36的校准在设立充电桩24时以及以规定的时间间隔进行。
在第九工作步骤70中，将借助第二能量表12检测的能量的量、即由蓄能器8接受的能量的量的值从机动车2向充电桩24发送。如果产生了第二故障报告66，则也将其向充电桩24发送。也传递第二电流传感器14的校准日期以及第二电压传感器16的校准日期。在此，对这些传感器14、16的最后校准在机动车2的例行维护期间进行。
在接下来的第十工作步骤72中，由充电桩24接收第二故障报告66以及由第二能量表检测的能量的量。如果在所述第十工作步骤中获取了第二故障报告66，则验证了传感器14、16、34、36中的至少一个传感器的有误差的检测。在这种情况下，根据第一电流38以及第一电压40的时间序列得出理论的第一能量的量，如果第一电流传感器34和第一电压传感器36无故障地工作，则所述理论的第一能量的量与借助第一能量表42统计的能量的量一致。也根据第二电流18以及第二电压20得出理论的第二能量的量，如果第二传感器14、16无故障地工作，则所述理论的第二能量的量与借助第二能量表12统计的能量的量一致。根据这种比较由此推导出，机动车2或者充电桩24的其中一个或者两个传感器14、16、34、36是否有故障。也检查在以此方式确定的有故障的传感器14、16、34、36中，校准日期是否早于与之对应的传感器的校准日期。
如果在第十工作步骤72中确定充电桩24的传感器34、36的其中一个有故障，即如果借助第一能量表42统计的能量的量与理论的第一能量的量不一致，则检查第一电流传感器34的校准日期和第一电压传感器36的校准日期是否早于第二电流传感器14或者第二电压传感器16的校准日期。如果第一电流传感器34的校准日期和第一电压传感器36的校准日期早于第二电流传感器14或者第二电压传感器16的校准日期，则根据第二电流传感器14对第一电流传感器34进行校准。为此根据第一电流和第二电流18、34的时间序列推导出参数，将所述参数馈送到第一电流传感器34中。根据改变的参数，当再次执行相同的方法46时，第一电流34的时间序列将与第二电流20的时间序列相同。也根据第二电压传感器16校准第一电压传感器36。在此也使用相应的时间序列并且由此推导出相应的参数，将所述参数馈送到第一电压传感器36中或者根据所述参数改变已经存在的参数。因此，基于所述改变，在重新进行方法46时，第一电压40将与第二电压20相同。
在同时进行的第十一工作步骤74中，也在机动车2中获取第一故障报告62、充电桩24的传感器34、36的校准数据以及借助第一能量测量装置42统计的能量的量。在此也得出理论的第一和第二能量的量，并且如果需要，则根据充电桩24的相应传感器34、36对第二电流传感器14和/或第二电压传感器16进行校准。换言之，所进行的操作与在第十工作步骤72中进行的操作对应，然而其中，第十一工作步骤74在机动车2方面进行。
总而言之，由此在第八至第十一工作步骤68、70、72、74中交换输出的或者接受的能量的量、即所述能量的量的相应的值。同样在充电桩24和机动车2之间交换故障报告62、66以及传感器14、16、34、36的校准日期，从而能够在第十和第十一工作步骤72、74中进行校准。为此，如果存在故障报告62、66的其中一个，则对电流传感器14、34的其中一个根据电流传感器14、34中的另一个进行校准。如果存在故障报告62、66的其中一个，则也对电压传感器16、36的其中一个根据电压传感器16、36中的另一个进行校准。
如果产生了第一故障报告62，则在接下来的第十二工作步骤6中通过未详细示出的通信接口将所述第一故障报告发送至总站(Zentrale)，从而使充电桩24的运行者能够对充电桩24进行维护。在此，只当如果在第十工作步骤72中也对充电桩24的传感器34、36进行了校准，即如果传感器34、36中的至少一个有过故障时，才发出第一故障报告62。还告知进行了校准，并且具体是根据机动车辆2进行了校准。此外传递机动车2的确定的序列号以及对应配属于所述机动车2的传感器14、16的校准日期。此外，与故障报告62、66的存在无关地将借助第一能量表42统计的能量的量在未详细示出的显示器上显示输出和/或向总站发送。根据这些值对机动车2的用户进行结算。
如果产生了第二故障报告66，则在由机动车2执行的第十三工作步骤78中将所述第二故障报告存储在机动车2的未详细示出的故障存储器中。在未详细示出的显示器上也为用户显示输出产生了第二故障报告66。如果产生了第一故障报告62，则这同样为用户显示输出，从而用户能够检查充电桩24的结算。此外，当对机动车2的传感器14、16进行了校准时，将此存储在故障存储器中，从而能够在之后访问车间时复查对传感器14、16的正确校准。
本发明不局限于上述实施例。而是本领域技术人员还可以从中推导出本发明的其它不同的变型，只要不脱离本发明的技术方案即可。此外，尤其结合实施例所述的所有的单独技术特征也能够以其它方式相互组合，只要不离开本发明的技术方案即可。
附图标记清单
2 机动车
4 电动机
6 轮子
8 蓄能器
10 其它连接装置
12 第二能量表
14 第二电流传感器
16 第二电压传感器
18 第二电流
20 第二电压
22 第二控制单元
24 充电桩
26 壳体
28 连接装置
30 充电插头
32 蓄电装置
34 第一电流传感器
36 第一电压传感器
38 第一电流
40 第一电压
42 第一能量表
44 第一控制单元
46 用于运行充电桩的方法
48 用于运行机动车的方法
50 第一工作步骤
52 第二工作步骤
54 第三工作步骤
56 第四工作步骤
58 第五工作步骤
60 第六工作步骤
62 第一故障报告
64 第七工作步骤
66 第二故障报告
68 第八工作步骤
70 第九工作步骤
72 第十工作步骤
74 第十一工作步骤
76 第十二工作步骤
78 第十三工作步骤

Claims (10)

1.一种用于运行用于给机动车(2)的蓄能器(8)充电的充电桩(24)的方法(46)，所述充电桩具有用于连接在所述机动车(2)上的连接装置(28)，其中，所述连接装置(28)配置有第一电流传感器(34)和第一电压传感器(36)，在所述方法中，
-通过所述充电桩(24)的连接装置(28)启动充电过程，
-借助所述第一电流传感器(34)检测流过所述充电桩(24)的连接装置(28)的第一电流(38)并且借助第一电压传感器(36)检测施加在该处的第一电压(40)，
-检测由蓄能器(8)接受的第二电流(18)和施加在该处的第二电压(20)，
-将第一电流(38)与第二电流(18)进行比较，并且将第一电压(40)与第二电压(20)进行比较，并且
-根据所述比较产生第一故障报告(62)。
2.一种用于运行机动车(2)的方法(48)，所述机动车具有蓄能器(8)，所述蓄能器能够通过充电桩(24)的连接装置(28)充电，并且所述蓄能器配置有第二电流传感器(14)和第二电压传感器(16)，在所述方法中，
-借助所述充电桩(24)启动充电过程，
-检测流过充电桩(24)的连接装置(28)的第一电流(38)和施加在该处的第一电压(40)，
-借助第二电流传感器(14)检测由蓄能器(8)接受的第二电流(18)并且借助第二电压传感器(16)检测施加在该处的第二电压(20)，
-将第一电流(38)与第二电流(18)进行比较，并且将第一电压(40)与第二电压(20)进行比较，并且
-根据所述比较产生第二故障报告(66)。
3.根据权利要求1或2所述的方法(46、48)，其特征在于，在存在其中一个故障报告(62、66)时，对其中一个电流传感器(14、34)根据另一个电流传感器(14、34)进行校准和/或对其中一个电压传感器(16、36)根据另一个电压传感器(16、36)进行校准。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法(46、48)，其特征在于，在充电桩(24)和机动车(2)之间交换传感器(14、16、34、36)的校准日期。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法(46、48)，其特征在于，在充电过程结束之后进行所述比较。
6.根据权利要求1至5之一所述的方法(46、48)，其特征在于，分别多次地检测电流(18、34)和/或电压(20、36)并且分别产生时间序列，其中，将所述时间序列用于进行所述比较。
7.根据权利要求1至6之一所述的方法(46、48)，其特征在于，在充电桩(24)和机动车(2)之间交换故障报告(62、66)。
8.根据权利要求1至7之一所述的方法(46、48)，其特征在于，在充电桩(24)和机动车(2)之间交换输出的或者接受的能量的量。
9.一种用于给机动车(2)的蓄能器(8)充电的充电桩(24)，所述充电桩具有用于连接在所述机动车(2)上的连接装置(28)，其中，所述连接装置(28)配置有第一电流传感器(34)和第一电压传感器(36)，并且所述充电桩按照根据前述权利要求之一所述的方法(46)运行。
10.一种机动车(2)，所述机动车具有蓄能器(8)，所述蓄能器能够通过充电桩(24)的连接装置(28)充电，并且所述蓄能器配置有第二电流传感器(14)和第二电压传感器(16)，并且所述机动车按照根据前述权利要求之一所述的方法(48)运行。
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