[发明专利]用于为电动车辆充电的充电站

说明书

一种充电站(20)，该充电站适于为电动车辆(100)充电并包括至少一个电池组(30)。电池组(30)包括串联联接的多个电池(1)和适于单独别控制该多个电池中的每个电池(1)的控制单元(40)。每个电池(1)包括：至少一个电池单元(2)，该电池单元具有电池进线(8)和电池出线(9)；电路元件(5)，该电路元件被布置为从电池进线(8)引至电池出线(9)，以形成围绕电池单元(2)的电路径；以及一个开关(6或7)。该一个开关(6或7)被布置在电池出线(8)和电池进线(9)中的一个中，并且可在第一位置与第二位置之间切换。控制单元(40)连接到每个电池(1)的一个开关(6或7)，并适于控制一个开关(6或7)以在第一位置与第二位置之间切换，在该第一位置，电力引导通过电池单元，对应于电池(1)处于激活状态，在该第二位置，电力引导通过电路元件(5)，对应于电池处于非激活状态。

本发明涉及用于为电动车辆充电的充电站。更具体地，本发明涉及一种充电站，该充电站适于为电动车辆充电的充电站并且包括：至少一个电池组，该电池组包括第一端子、第二端子和多个电池，这多个电池串联联接在第一端子与第二端子之间；电联接装置，该电联接装置适于将该至少一个电池组的第一端子和第二端子联接到电能源以便接收输入电力，并将所述至少一个电池组的第一端子和第二端子连接到电动车辆以将输出电力输送到电动车辆；以及控制单元，该控制单元适于分别控制该电池组的多个电池中的每个电池。所述多个电池中的每个电池包括：带有负端子和正端子的电池单元、连接到负端子的电池进线、以及连接到正端子的电池出线。

应注意，本文中使用的术语“电动车辆”原则上包括任何电动力车辆、尤其是电动力陆地车辆。实例包括：用于家庭运输或工业运输的车辆，比如汽车、公共汽车、货车、货运汽车、厢式货车；以及工业车辆，比如叉车、卡车、手推货车、搬运货车或托盘升降机。进一步的实例包括海船形式的电动力车辆，比如船和轮船。

可以使用通常从外部源(比如普通电网)接收的电压对当前类型的电动车辆充电。另外，最近的发展表明，对即将出现的类型和型号的电动车辆充电所需的电压显著高于通常从外部源(比如普通电网)接收的电压。而且，对无论是当前类型还是即将出现的类型的电动车辆充电所需的电压都随着电动车辆的电池的电量而变化，并且还可能随着其他因素(例如电池的类型)而变化。因此，结果是用于为电动车辆(无论是当前类型还是即将出现的类型)充电的充电站通常需要使用昂贵的高功率电子设备。

用于为电动车辆充电的传统充电站从电能源接收具有一个预定义电压的电力。为了获得在给定情况下为电动车辆充电所需的特定电压，现有技术的充电站因此包括用于将从电网接收的AC电力转换为DC电的AC-DC转换器电路以及具有相关高功率电子设备的DC-DC转换器电路。这两种电路可以构建在一起或者是两个单独的电路。因此，现有技术的充电站包括大量昂贵的高功率电子设备。

随着用于家庭运输和公共运输以及工业应用中的电动车辆的数量不断增加，对用于为电动车辆充电的充电站、特别是用于对电动车辆充电的在制造方面具有成本效益的充电站的需求普遍增加。另外，期望提供这样一种用于为电动车辆充电的充电站，该充电站能够以快速、高效、安全和尤其具有成本效益的方式对电动车辆的电池充电。另外，期望提供一种还在电网上引起较小负载的解决方案。

因此，最近开发的用于为电动车辆充电的充电站类型设有内部电池或电池组。利用这样的充电站，可以降低外部电能源、特别是电网上的压力或负载，并且可以输送大于由外部电能源输送的电压V(ext)的充电站最大输出电压V(max)。最后，这样的充电站使DC-DC充电成为可能，这是因为电池组的DC输出可以被输送或直接馈送到要充电的电动车辆的电池。