CN116802078A - 用于给电驱动车辆的蓄电器充电的方法和充电系统 - Google Patents

用于给电驱动车辆的蓄电器充电的方法和充电系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于给电驱动车辆(3)的蓄电器(4)充电的方法,其中,利用车辆(3)的充电装置(6)进行蓄电器(3)的充电过程,在充电过程的第一阶段中蓄电器(4)依据充电源(2)的充电电流(IL)被充以充电源(2)的第一直流电压(U1),在充电过程(6)期间内的蓄电器(3)的电池电压(UBatt)被确定,将蓄电器(4)的电池电压(UBatt)与充电源(2)的充电电压相比较,依据电池电压(UBatt)与充电电压的所述比较来操作变压器(7),其中,在充电过程的在第一阶段之后的第二阶段中该蓄电器(4)依据变压器(7)的扼流电流(ID)被充以变压器(7)的第二直流电压(U2)。本发明还涉及一种充电系统(1)。

Description

用于给电驱动车辆的蓄电器充电的方法和充电系统
技术领域
本发明的一个方面涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于给电驱动车辆的蓄电器充电的方法。
本发明还涉及一种根据权利要求6的前序部分的用于给电驱动车辆的蓄电器充电的充电系统。
背景技术
电驱动车辆例如像电动车具有高达800伏的电压水平。与之相比,当今所用的DC充电桩只提供750伏最大输出电压。
许多DC充电桩只具有最大500伏的输出电压。因此降压兼容性可被用于具有500伏最大电压水平的DC充电桩,以便能给电动车充电。在此,较低电压可以借助增压变压器被变换到较高电压水平。
在700伏充电桩处给800伏车辆充电时,车辆必须设计成使其电压水平小于或等于750伏或者电动车也具备相应的增压变压器以便从一开始就借助增压变压器执行充电过程。但在此情况下,增压变压器的功率可能是针对电动车使用寿命来规定的。因为费用和/或尺寸(功率密度)的原因,在车辆中配备具有很高功率(例如大于150kW)的增压变压器是不利的。典型的功率值为例如50kW或最大150kW。为了还是能保持短的充电时间且同时将增压变压器的变换功率设计得小而建议,首先通过充电桩与车辆电池之间的直接连接开始充电过程。一旦达到充电桩的最大充电电压,就断开直接连接并且执行经由增压变压器的充电过程。但在此出现两项要解决的挑战。在直接借助充电桩的充电过程与借助增压变压器的充电过程之间切换时,可能出现充电中断。同样,在从直接连接的充电过渡至经由增压变压器的充电时可打开/断开旁路接触器并且增压变压器继续充电过程,故由于DC充电桩的输出扼流圈所存储的能量(W=0.5×L×i2),可能存在以下危险,即,在接通至增压变压器内的未通电的电感时可能产生高的过电压,从而也存在充电中断危险。
例如在具有电容蓄电器(例如电荷泵或电压倍增器)的增压变压器情况下,无法实现从经由直接连接的充电至经由增压变压器的充电的流畅过渡。
DE 10 2015 101 187 A1、DE 10 2017 009 355 A1、DE 10 2017 009 352A1和DE10 2017 010 390 A1提出了基于感应蓄电器的变压器类型。在此,其具有以下缺点,即,根据从直接连接至经由增压变压器的充电的过渡方式,借助充电桩的充电过程可能被意外地中断。
发明内容
故本发明的任务是在充电中断方面更安全地设计电驱动车辆的DC充电过程。
该任务通过根据独立权利要求的方法和充电系统来完成。有意义的改进方案来自从属权利要求。
本发明的一个方面涉及一种用于给电驱动车辆的蓄电器充电的方法,其中,
-该电驱动车辆被连接至车外充电源,
-利用连接的车外充电源和该电驱动车辆的充电装置进行蓄电器充电过程,并且
-在蓄电器充电过程的第一阶段中,依据车外充电源的充电电流使用作为车外充电源的充电电压的第一直流电压给蓄电器充电,其中,
-确定充电过程中的蓄电器电池电压,
-通过充电装置将蓄电器电池电压与车外充电源的充电电压相比较,
-依据电池电压与充电电压的比较来运行电驱动车辆的充电装置的变压器,其中,
-在充电过程的在第一阶段之后的第二阶段中依据比充电电流低的变压器扼流电流给蓄电器充以比充电电压高的第二直流电压。
利用所提出的方法,可以执行如下的从借助于充电源与蓄电器之间直接连接的DC充电至经由变压器充电的过渡,即,此时预期没有由过电压或“充电电流降至0安培”造成的充电中断。尤其是,这在800伏车辆在700伏充电桩处的DC充电过程的情况下是有利的。通过这种混合充电方式(经由直接连接的充电和经由变压器的充电),比之从充电过程开始时刻起单纯经由变压器的充电过程,车辆能够被更快速充电(假定:变压器的充电功率小于经由直接连接的充电时的功率)。
尤其是可以借助所提出的方法避免在DC充电站处的车辆充电中断。一方面可以做到了充电电流降低至0安培,因为这两个充电变型(或者第一和第二阶段)的切换只在变压器扼流圈带有电流时执行。充电源和变压器的电流值彼此越接近,在第一和第二阶段之间切换时的电压峰越低。因为需要在充电过程的两个阶段之间进行切换之前,在变压器扼流圈中施加对应于充电源电流的电流。
尤其可能的是,所提出的方法是稳定DC充电过程。尤其是,从充电过程第一阶段到充电过程第二阶段的切换如此进行,即,使得充电电流等于扼流电流。因此可以防止感应电压峰,其可能出于安全考虑而导致充电过程的充电中断。
蓄电器可以例如是牵引电池或电池组或高压电池。尤其是,蓄电器具有500伏、尤其最大850伏的电压水平。电驱动车辆尤其是电动车或混合动力车或插电动力车或纯电动车。尤其是,电驱动车辆具有驱动电动机或驱动单元或驱动总成,其由蓄电器供应电能,从而电驱动车辆可以行进。
车外充电源例如可以是DC充电站或DC充电桩或充电基础设施或充电系统或直流电压充电源。车外充电源尤其可以提供直流电压。尤其是,车外充电源具有最大750伏的电压水平。
尤其是,蓄电器的充电过程借助充电装置进行且被监测。充电装置尤其是电驱动车辆的充电单元,例如像是车内车载充电器。尤其是,充电装置可以是电驱动车辆的车载电源的一部分。
本发明规定,在充电过程第一阶段中蓄电器借助充电装置的旁路电路直接连接至车外充电源,使得车外充电源的充电电流直接流到蓄电器,尤其是变压器在充电过程的第一阶段中借助旁路电路被跨接。尤其是,借助旁路电路来跨接或越过变压器,从而建立在车外充电源与蓄电器之间的直接电流流动。故尤其是可以直接用车外充电源来给蓄电器充电。在此,蓄电器的充电过程或直接充电过程一直进行,直到蓄电器的电压水平基本上等于充电源的电压水平。例如车外充电源可以提供最大750伏的电压,故蓄电器可以通过旁路电路以不超过最大750伏的电压被充电。尤其是,旁路电路可以包括两个路径或两个电压路径。一方面,旁路电路可以分别连接在正和负电压路径。故用于蓄电器充电过程的两个电压电位可关于变压器被跨接/旁路。
本发明规定,在充电过程第二阶段中,旁路电路借助于至少一个隔断元件被切换至无电压,使得车外充电源的充电电流至蓄电器的电流流动被中断。因此尤其借助该至少一个隔断元件或隔离开关或接触器来断开旁路电路,由此中断在车外充电源与蓄电器之间的直接电流流动。尤其当蓄电器的电压水平基本等于车外充电源的电压水平时进行第二阶段。因此,从在充电源与蓄电器之间建立直接电流流动的充电过程第一阶段切换到蓄电器间接通过变压器被充电的第二阶段。故充电源的充电电流不再经由旁路电路流至蓄电器,而是流至变压器,从而变压器可被相应运行。
在本发明的另一个实施例中规定,依据蓄电器电池电压如此操作变压器,即,使得扼流电流依据充电电流被施加到变压器扼流圈中。尤其是在旁路电路断开之后在第二阶段中进行充电电流朝着变压器、尤其是变压器扼流圈的电流流动。因此可以借助充电源充电电流的电流流动将扼流电流施加到扼流圈(电感)中。尤其是,在扼流圈中形成扼流电流。尤其是,扼流电流在此被如此施加到扼流圈,即,扼流电流具有105安培或110安培或115安培的电流值或者在105~115安培之间的电流值。而充电电流的电流值可以位于320~380安培之间。故借助变压器提供较小扼流电流来给蓄电器充电。由于比充电电流低的扼流电流,变压器可以升压变换比第一直流电压更高的电压。
在本发明的另一个实施例中规定,在充电过程第二阶段中依据扼流电流来调整车外充电源的充电电流,尤其是使充电电流的电流值适配于扼流电流的电流值。因为变压器和尤其是变压器扼流圈仅需要数值例如为110安培的电流,故原本具有三倍值的充电电流被减小。在此,尤其借助充电源的降压变压器(BUCK型变压器)将充电电流的电流值减小或调设到扼流电流的电流值。故进行充电源的电流值与变压器的电流值之间的匹配。因此可以防止电压峰和/或电压飞弧和/或在充电过程的两个阶段之间的感应干扰切换效果。
尤其是,在充电源的电流值和变压器的电流值基本接近的情况下,在旁路电路的隔断元件打开时的电压峰能够被降低和/或减小、甚至避免。
上述的电压值和电流值不是指绝对值。所给出的电压值和电流值可以包含偏差。偏差可以因容差、尤其是测量容差而出现。例如各自值可以具有5%、尤其是10%的偏差。
本发明的另一方面涉及一种用于给电驱动车辆的蓄电器充电的充电系统,具有:
-用于提供充电电压的车外充电源,
-电驱动车辆的用于将电驱动车辆连接至车外充电源的充电接口,
-电驱动车辆的用于执行蓄电器的充电过程的充电装置,其中,在蓄电器充电过程的第一阶段中可以依据车外充电源的充电电流给蓄电器充以作为车外充电源的充电电压的第一直流电压,
其特征是,
-用于确定在充电过程期间内的蓄电器的电池电压的确定装置,
-评估单元,其设计成将蓄电器电池电压与车外充电源的充电电压相比较,
-该充电装置的用于依据电池电压与充电电压的比较来提供比充电电流低的扼流电流的变压器,其中,
-该充电装置被设计成在充电过程的在第一阶段之后的第二阶段中依据变压器扼流电流以变压器的比充电电压高的第二直流电压给该蓄电器充电。
尤其是可以借助刚提出的充电系统来实施根据前述方面之一的方法或其实施例。
尤其是,可以借助充电系统来执行更高效且更不易出故障的电驱动车辆DC充电过程。尤其是,所提出的充电系统允许两阶段的充电过程,做法是在第一阶段中首先直接通过充电源来给蓄电器充电,在随后的第二阶段中通过变压器给蓄电器充电。故尤其可以高效地通过DC充电桩(最高750伏)给蓄电器(具有850伏电压水平)充电。尤其是,所提出的充电系统允许用于快充过程的高效可能方式。
本发明规定,充电装置具有用于依据充电电流给蓄电器充电的旁路电路,其中,该旁路电路连接在车外充电源的正电位与蓄电器的正电位之间。借助旁路电路,蓄电器可以直接借助充电源被充电。尤其是,旁路电路允许在蓄电器与充电源之间的直接电流流动。尤其是,旁路电路可以是跨接分支或路径。尤其是,旁路电路可以连接在车外充电源的正电位(HV正电位)和蓄电器的正电位(HV正电位)之间。尤其是,旁路电路连接在充电系统的HV正电位。换言之,旁路电路连接在充电源与蓄电器之间的正电压路径中。尤其是,旁路电路允许跨接变压器。
尤其是旁路电路可以连接至正电压路径以及负电压路径两者。因此例如旁路电路的一部分可连接在充电源的正电位与蓄电器的正电位之间,旁路电路的第二部分连接在充电源的负电位与蓄电器的负电位之间。
在本发明的另一个实施例中规定,旁路电路的第一接线侧连接至变压器的初级侧,旁路电路的第二接线侧连接至变压器的次级侧。因此换言之,变压器可被电跨接,使得充电源的充电电流没有流过变压器,而是经由旁路电路流至蓄电器。因此可以执行蓄电器的更高效充电过程,而在充电过程第一阶段中避免不必要地使变压器承担负荷。
在本发明的另一个实施例中规定,在旁路电路的第一接线侧与旁路电路的第二接线侧之间连接隔断元件,其中,可用隔断元件跨接变压器。尤其是,隔断元件可以是隔离开关或保护件或接触器。尤其可以借助隔断元件将旁路电路切换至电流流动,或者旁路电路被断开。因此隔断元件可以用于给变压器施以充电电流或给旁路电路施以充电电流。
在本发明的另一个实施例中规定,变压器被设计成电流调节式升压变压器。故变压器尤其可以通过充电源的充电电流被调节。尤其是如此调节变压器,即,蓄电器能最大程度地被充电。尤其是,借助变压器将充电源电压转换为较高电压以给蓄电器充电。
该方法的有利实施方式应被视为充电系统的有利实施方式。同样,该方法的有利实施方式可以被视为充电系统的有利实施方式。充电系统为此具有允许执行所述方法或其有利实施方式的主题特征。
附图说明
从以下对优选实施例的说明中以及结合图得到本发明的其它优点、特征和细节。以上在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在附图说明中提到的和/或在图中被单独示出的特征和特征组合不仅在各自所指明的组合中、也在其它组合中或单独地可采用,而没有脱离发明范围。
在图中,功能相同的零部件带有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出本发明的充电系统1的一个实施例的示意性侧视图。尤其是,充电系统1具有车外充电源2和电驱动车辆3。借助车外充电源2,可以尤其给电驱动车辆3充电。换言之,充电系统1包括被用在电驱动车辆3在充电源2处的充电过程中的所有组成部件和/或单元。
电驱动车辆3尤其是电动车或混合动力车或插电动力车或纯电动车。尤其是,电驱动车辆3是具有最高850伏电压水平的车辆。尤其是,电驱动车辆3具有蓄电器4。蓄电器4是车辆电池或HV电池或高压电池或车辆3的电池组。尤其是,蓄电器4具有500伏、尤其是最高850伏的电压水平。借助蓄电器4,尤其可以给电驱动车辆3的电驱动单元或电驱动总成或驱动电动机充电,故借助蓄电器4可以执行电驱动车辆3的运动行驶。
为了能进行蓄电器4的直流电压充电过程,可以通过车辆3的充电接口5或DC充电接口将电驱动车辆3连接或接合至充电源2。充电源2可以例如是DC充电站或DC充电桩或充电基础设施或充电系统。尤其是,DC充电桩(充电源2)具有最高750伏电压水平。
尤其是,电驱动车辆3具有充电装置6。充电装置6可以例如是车内车载充电器或者车内充电单元。借助充电装置6,可以尤其执行、控制和尤其监测在充电源3处的充电过程。
例如蓄电器4可在放电状态下在其接线柱端具有例如500伏、尤其600伏。
例如充电装置6包括变压器7。变压器7例如可以是升压变压器或增压变压器或直流变压器或DC-DC变压器。尤其是如此设计变压器7,即,其能够将充电源2的较低电压变换或升压变换至适于给蓄电器4充电的电压。如果充电源2能够提供适合车辆电池(蓄电器4)的电压,则变压器5例如可以通过旁路电路8被跨接或切换至无电压。例如这可以通过旁路电路8的隔断元件9(旁路接触器)执行。旁路电路8尤其是跨接支路或者隔离分支。隔断元件9可以例如是接触器或隔断开关。如在图1中能看到地,可以借助旁路电路8相应跨接或不跨接蓄电器4和充电源2之间的正电压支路和负电压支路。尤其有利的是,当变压器7的功率低于电驱动车辆3或充电装置6的最大充电功率时,变压器7被跨接。
此外,充电装置6例如可以具有开关元件11。借助开关元件11,尤其可以在车辆3运动行驶期间或在蓄电器4的非充电过程期间将车侧充电接口5切换至无电压。尤其是,开关元件11是接触器或开关单元。
例如可以借助充电源2提供作为充电电压的第一电压U1以给蓄电器4充电。与之相比,又可以借助变压器7提供比充电电压高的第二直流电压U2以充电蓄电器4。在此,尤其在充电过程的第一阶段中用第一电压U1给蓄电器4充电,并在充电过程的在第一阶段之后的第二阶段中用第二电压U2给蓄电器4充电。充电过程的这两个阶段依据蓄电器4的当前充电状态来切换或执行。
例如旁路电路8可能能够相应管理两个HV电位(HV正电位和HV负电位)。这尤其在下述情况下适用,即,尤其变压器7能够控制两个HV电位且其部件未针对充电源2与蓄电器4之间直接连接的电流而设计。但如果变压器7仅影响两个电位之一,则连通的电位可能是针对较高电流强度而设计的,因此还需要旁路接触器(隔断元件9)。
图2示出图1的充电系统1的示意性模拟结构或模拟电路布置。在这里,尤其示出由电压源(750伏)和降压变压器(BUCK型变压器)构成的充电源2。变压器7在此作为电流调节式增压变压器(BOOST型变压器)被示出。
在蓄电器4的分开的充电过程中可能出现或存在以下问题。充电过程的目的尤其是执行连续的充电过程而没有造成充电中断。当旁路电路8的隔断元件9断开时,可能出现0安培充电电流,其将会造成充电中断。同样有另一个缺点,即,在从直接耦合充电过渡至经由变压器7充电时断开隔断元件9,而使得因存蓄于充电源2的输出扼流圈中的电能而存在过电压危险。这可能由变压器7的未通电的扼流圈引起。故在此存在充电中断危险。
不利影响应该尤其伴随模拟结构被示出。尤其是如此进行模拟,即,在充电过程第一阶段(不超过蓄电器4电池电压,即最大720伏)期间将充电电流IL(350安培,尤其在320~380安培之间)馈入蓄电器4。在蓄电器4的电压水平在720~750伏之间的情况下,充电电流IL被调节至110安培。尤其是,充电电流IL在此可以在110~120安培之间。当高于蓄电器4的750伏电压水平后,充电源2的降压变压器被持续接通。隔断元件9(DC旁路接触器)在730伏打开且变压器7在735伏开始运转或工作。
以下的图(图3和图4)示出示例性的模拟过程或图2的模拟结构的模拟过程。在此,图3和4尤其示出时间曲线。图4又示出图3的时间曲线的在隔断元件9打开或打开过程期间内的时间区间。图4尤其示出隔断元件9(旁路接触器)打开时刻。
例如,电压曲线a示出充电源2电压的时间曲线。在此,在图3和4中的各自曲线a中能看到电压峰12。在所执行的示例性模拟的情况下,电压峰12的值为864伏。在此,充电源2的初始钳位电压为740伏。
因此在这里出现约124伏过电压,这造成充电过程中断。出现过电压的原因是在DC充电桩(充电源2)的输出扼流圈中还加有电流。随着接触器打开,充电源2的输出电容和变压器7(增压变压器)的输入电容被充电,随后能够开始在变压器7的扼流圈L中的电流流动。电容的充电能够作为过电压被测量。在曲线b中,在两幅图(图3和4)中示出充电源2中的电流曲线。在曲线c中分别示出在开关元件SG的控制栅处的状态。
在曲线d中尤其示出旁路电路8中的电流曲线。在此,时刻13是隔断元件9(旁路接触器)被打开/断开的时刻。
在曲线e中,变压器7的扼流圈的电流曲线被示出。在此,用时刻14示出变压器7的扼流圈L的电流耗用开始或启动的时刻。
在曲线f中示出开关元件SG1的控制栅的状态。在此,在时刻15能看到在此尤其在110安培电流下开始变压器7的节拍化/时钟启动。
在曲线g中示出蓄电器4的电压曲线,在曲线h中示出蓄电器4的电流曲线。
图5示出图1和图2的充电系统1的另一个示意性电路框图、尤其是局部。
尤其是现在详细介绍如何可借助本发明的充电装置和对应的方法进行从直接耦合DC充电至经由变压器7的DC充电的“平稳”切换。在此重要的是保证任何时候都不出现DC充电过程的充电中断。为此应该做到了充电电流IL在任何时候都不停止,即,不降至0安培。一方面,当在该时刻变压器7的扼流圈L尚无电流时,隔断元件9不应被打开/断开。故值得推荐的是充电电流IL的和扼流电流ID的电流值被设计成基本一致或相同。由此可以防止打开隔断元件9时的电压峰。
尤其是,可以在蓄电器4的充电过程的第一阶段中依据充电源2的充电电流IL给蓄电器4充以作为充电电压的第一电压U1。故例如蓄电器4被充以最高750伏电压。在此可以借助确定装置16来连续确定或查明或测量蓄电器4的当前电池电压Ubatt。尤其进行在充电过程(DC充电过程)中的蓄电器4的当前电池电压Ubatt的连续确定。
确定装置16可以例如是电压测量装置或测量电路或监测单元或示波器或电压-电流测量装置或测量单元。尤其是,确定装置16可以具有多个单独的单元,故在充电系统1的电路布置的多个不同位置可以测量电流和/或电压。
尤其在充电过程中连续进行当前电池电压Ubatt的确定或查明。例如确定装置16可以是充电装置6的一部分。所确定或查明的电池电压Ubatt可以借助充电装置6的评估单元17与充电电压(第一电压U1)相比较。如果电池电压Ubatt的电压值基本上、尤其以+/-5%误差对应于充电电压(第一电压U1)的电压值,则可以结束通过旁路电路8经由直接连接至蓄电器4的充电源2的直接充电过程(尤其是启动结束过程)。在此,变压器7可同时被启动或切换为运行。
因此,可以在充电过程的在第一阶段之后的(尤其在时间上后随的)第二阶段中,蓄电器4依据变压器7的比充电电流IL低的扼流电流ID被充以变压器7的比充电电压更高的第二直流电压U2。例如充电电流IL可以具有350安培的电流值,并且扼流电流ID具有110安培的电流值。第二直流电压U2可以例如是850伏电压值,与之相比,第一电压可以是750伏电压值。
为了这两个充电阶段或充电过程阶段的切换,可以采用两个变型。这在以下将加以描述。
在第一变型中,在开始时闭合隔断元件9,使得充电电流IL可以经由在充电源2与蓄电器4之间的直接连接流动。换言之,这近似以旁路电路8进行。在此,可以将例如350安培充电电流IL用于充电过程的第一阶段。在此,例如电流值可以在320~380安培之间区间内。在此用电流流动方向18示出其走向。
在随后的步骤中,变压器7开始其工作。这尤其在约710伏电池电压Ubatt下完成。在此,开关元件SG1尤其被闭合。因此进行扼流圈L的扼流电流ID的形成。在此,在105~115安培电流范围内的扼流圈L电流被施加。在此阶段期间,充电源2的充电电流IL保持恒定(例如在350安培)。这用电流流动方向19来表示。在电池电压Ubatt的720伏电压值情况下,完成充电源2的充电电流IL的调设。故出现了充电桩电流减小到一个新的电流值,其值在100~120安培区间内。扼流电流ID的形成尤其用电流流动方向20来示出。例如随后可以在电池电压Ubatt的740伏电压值情况下断开隔断元件9(旁路接触器)。由于充电电流IL和扼流电流ID具有两个基本相同的电流值,故在无不利性能(充电中断)的情况下进行充电过程的第二阶段。
在随后的两幅图6和7中,现在又进行图2的模拟结构的模拟过程。在此采用的是用于在充电过程第一阶段至充电过程第二阶段的平稳切换的第一变型。在图6和7中的这些曲线或图示对应于与图3和4中的相同的编号,并且图7在此又详细示出图6的一时间区间的局部,尤其是在隔断元件9的打开或打开过程期间内。在此,图7尤其示出隔断元件9(旁路接触器)的打开时刻。
在此,现在仅介绍如在图3和4中的重点。尤其是,在此在图6和7的曲线a中能看到电压峰12仅为754伏。故在隔断元件9打开时过电压仅为14伏。因为该过电压小,在接触器(隔断元件9)打开时在变压器7的扼流圈中已施加有电流,其与充电源2的电流(确切说是充电源2的输出扼流圈的电流)相同大小。因而在这里未造成充电过程的充电中断。另外,在曲线e和f中也能一方面看到扼流圈L开始接纳电流和另一方面变压器7开始投入工作。在此尤其是在曲线e中的时刻14能看到变压器7的扼流圈L的电流在旁路接触器打开之前和之后位于相似的水平。故未出现充电中断。
在图8和图9中再次示出图2的模拟结构的模拟过程。在这里,在图8和图9中,相同的编号也对应于在图3和图4中的编号,且图9在此又详细示出图8的一时间区段的局部,尤其是在隔断元件9的打开或打开过程期间内。在此,图9尤其示出隔断元件9(旁路接触器)打开的时刻。
在此,仅描述以下变型,在此首先减小充电源2的电流并随后就运行或启动变压器7。
在此变型中,又首先闭合隔断元件9,从而借助充电电流IL来经由充电源9直接给蓄电器4充电。在此,充电电流IL可以例如具有350伏。在此,变压器7尤其未启用。接着进行充电源2的充电电流IL调设至如下电流值,即,随后应以该电流值经由变压器7在充电过程的第二阶段中给蓄电器2充电。例如充电电流IL在此被调设或减小至110安培的电流值。
在充电电流IL的电流值达到110安培(例如也可能是在100到120安培之间)之后进行变压器7的激活或启动。在此,扼流电流IL现在被施加到扼流圈L中。在此尤其将规定的电流值(例如110安培)施加到扼流圈L中。充电源2的充电电流IL在此保持恒定。在此,尤其是充电电流IL的和扼流电流ID的电流值可以具有110安培。尤其是在730伏电池电压Ubatt下开始变压器7的运行。而充电桩电流的减小在720伏电池电压下就已达成。
在施加110安培扼流电流之后且电池电压Ubatt达到740伏之后,隔断元件9被打开,从而现在可以进行经由变压器7的蓄电器4充电过程。
尤其是,从充电过程的第一阶段到充电过程第二阶段的过渡是流畅的。
在此,图8和9的两幅模拟结果图示示出与在图6和7中已能看到且已解释的相似的结果。在此也又能在曲线a中看到754伏电压峰12。故在此变型中过电压也仅为14伏,因此未出现充电过程的充电中断。
尤其可以利用所提出的充电系统1和相应的方法来获得充电过程的稳定化。在此,流过变压器7的电流在旁路电路8(旁路线)打开前被调节到与通过尚闭合的旁路线时一样的电流强度,因为否则出于安全考虑因在接触器打开时在旁路线中的感应电压峰而中断充电过程。在此情况下可以首先将旁路线内的电流调节至变压器的最大电流强度,随后在变压器中并行形成电流流动,或者首先形成流过变压器的电流,随后相应减小旁路线内的电流。在相同的电流强度下,于是可以断开旁路线而不会出现明显的电压峰。
尤其是,可以在旁路接触器(隔断元件9)打开时刻将电流(IL)减小至充电源2或变压器7的调整的电流Δ(例如+/-10安培来代替大于100安培)。由此显著减小旁路接触器(隔断元件9)的保持力。
尤其是,所给出的电流值和电压值可以包含测量容差或测量误差。故所给出的电流值和电压值可以具有5%、尤其10%的偏差。

Claims (7)

1.一种用于给电驱动车辆(3)的蓄电器(4)充电的方法,其中,
-该电驱动车辆(3)被连接至车外充电源(2),
-利用连接的该车外充电源(2)和该电驱动车辆(3)的充电装置(6)执行对该蓄电器(4)的充电过程,
-在充电过程期间确定该蓄电器(4)的电池电压(UBatt),
-通过该充电装置(6)将该蓄电器(4)的电池电压(UBatt)与该车外充电源(2)的充电电压相比较,并且
-依据该电池电压(UBatt)与该充电电压的比较来操作该电驱动车辆(3)的充电装置(6)的变压器(7),
其特征是,
-在该蓄电器(4)的充电过程的第一阶段中,该蓄电器(4)依据该车外充电源(2)的充电电流(IL)被充以作为该车外充电源(2)的充电电压的第一直流电压(U1),其中,在所述充电过程的第一阶段中,该蓄电器(4)借助该充电装置(6)的旁路电路(8)直接连接至该车外充电源(2),从而使得该车外充电源(2)的充电电流(UL)通过该旁路电路(8)直接流向该蓄电器(4),尤其是该变压器(7)在所述充电过程的第一阶段中借助该旁路电路(8)被跨接,并且
-在充电过程的在该第一阶段之后的第二阶段中,该蓄电器(4)依据该变压器(7)的比该充电电流(IL)低的扼流电流(ID)被充以该变压器(7)的比该充电电压高的第二直流电压(U2),
其中,在所述充电过程的第二阶段中,该旁路电路(8)借助于至少一个隔断元件(9)被切换为无电流,由此该车外充电源(2)的充电电流(IL)经由该旁路电路(8)至该蓄电器(4)的电流流动被中断并且来自该充电源(2)的该充电电流(IL)流过该变压器(7),使得该蓄电器(4)间接通过该变压器(7)被充电。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征是,依据该蓄电器(4)的电池电压(UBatt),该变压器(7)如此操作,即,使得该扼流电流(ID)依据该充电电流(IL)被施加到该变压器(7)的扼流圈(L)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征是,在所述充电过程的第二阶段中,该车外充电源的充电电流(IL)依据该扼流电流(ID)被调整,尤其使该充电电流(IL)的电流值适配于该扼流电流(ID)的电流值。
4.一种用于给电驱动车辆(3)的蓄电器(4)充电的充电系统(1),具有:
-用于提供充电电压的车外充电源(2),
-该电驱动车辆(3)的用于将该电驱动车辆(3)连接至该车外充电源(2)的充电接口(5),
-该电驱动车辆(3)的用于执行该蓄电器(4)的充电过程的充电装置(6),
-用于在充电过程期间确定该蓄电器(4)的电池电压(UBatt)的确定装置(16),
-评估单元(17),其设计用于将该蓄电器(4)的电池电压(UBatt)与该车外充电源(2)的充电电压相比较,以及
-该充电装置(6)的用于依据该电池电压(UBatt)与该充电电压的比较来提供比该充电电流(IL)低的扼流电流(ID)的变压器(7),
其特征是,
-该充电装置(6)具有用于依据该充电电流(IL)给该蓄电器(4)充电的旁路电路(8),其中,该旁路电路(8)接设在该车外充电源(2)的正电位与该蓄电器(4)的正电位之间且接设在该车外充电源(2)的负电位与该蓄电器(4)的负电位之间,并且
-该充电装置(6)被按下述方式设计,即,使得在该蓄电器(4)的充电过程的第一阶段中,该蓄电器(4)能够依据该车外充电源(2)的充电电流(IL)通过该旁路电路(8)被充以作为该蓄电器(4)的该车外充电源(2)的充电电压的第一直流电压(U1),并且
-该充电装置(6)被按下述方式设计,即,使得在所述充电过程的在该第一阶段之后的第二阶段中,依据该变压器(7)的扼流电流(ID)以该变压器(7)的比该充电电压高的第二直流电压(U2)给该蓄电器(4)充电,
其中,在所述充电过程的第二阶段中,该旁路电路(8)借助于至少一个隔断元件(9)被切换为无电流,由此该车外充电源(2)的充电电流(IL)经由该旁路电路(8)至该蓄电器(4)的电流流动被中断,并且来自该充电源(2)的该充电电流(IL)流过该变压器(7),使得该蓄电器(4)能够间接通过该变压器(7)被充电。
5.根据权利要求4所述的充电系统(1),其特征是,该旁路电路(8)的第一接线端侧与该变压器(7)的初级侧相连,该旁路电路(8)的第二接线端侧与该变压器(7)的次级侧相连。
6.根据权利要求5所述的充电系统(1),其特征是,在该旁路电路(8)的第一接线端侧与该旁路电路(8)的第二接线端侧之间接设有该隔断元件(9),其中,借助于该隔断元件(9)能够跨接该变压器(7)。
7.根据权利要求4至6之一所述的充电系统(1),其特征是,该变压器(7)被设计成电流调节式升压变压器。
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