[发明专利]电动汽车的充电布置以及用于操作充电布置的方法

说明书

本发明涉及一种具有动力电池3的电动汽车2的充电布置1，其具有连接到电网的供电站10和带有充电插头6的供电电缆11，其中充电插头6与电动汽车2相连以实施充电过程，其特征在于，在充电插头6中布置了用于将电源电压Uv转换成相对更低的充电电压UL的电压转换器9，以及用于操作充电布置1的方法。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的特征所述的用于电动汽车的充电布置。

本发明还涉及一种用于根据权利要求15前序部分的特征所述的用于操作充电布置的方法。

背景技术

为了使电动汽车或混合动力汽车电动行驶，有必要经由外部能量来源对车辆的电池(以下也称为动力电池)进行充电。在这种情况下，能量的供应通过带有充电电缆的插入式系统得以实现，外部能量来源通过该插入式系统连接到车辆，并且可以进行充电过程。

为了达到标准，在各种标准(例如，IEC 61851，DIN SPEC 70121和ISO 15118)中定义了充电过程。其中，原则上有“交流充电(AC充电)”和“直流充电(DC充电)”之分。进行交流充电时，用充电电缆将电动汽车直接连接到家用插座上(单相或三相)。在此，可传输的功率限定为22kW。

为了实现更高的充电功率，使用所谓的直流充电技术。在该技术中，通过外部充电器产生直流电压，该直流电压通过充电电缆连接到车辆并且在内部直接连接到电池。如此一来，如今，充电功率可达到50kW。

如果纵观汽车行业的目标，电动汽车的里程将从目前的150公里增加到500公里或更多。另外，还要求将充电时间从目前的几小时减少到几分钟。这只能通过将电池充电电流增加到几百安培(而不是今天的50安培)才有可能实现。在这种情况下，充电桩和电动汽车之间的充电电缆存在问题。根据DIN VDE 0298的标准进程，必须根据最大电流设计电缆横截面。

电动汽车和充电桩之间的数据通信使用了不同的方法(PWM，PLC)。但是，通信总是以有线方式通过在充电电缆中的附加的隔离通信线路进行的。

当然，这些额外的通信线路也增加了充电电缆的重量和制造成本。

为了解决重量问题，提出了具有集成水冷的充电电缆。结果，虽然可以节省横截面并因此节省铜的重量，但是水冷却非常复杂并且制造和维护也很昂贵。

此外，在充电桩位置处通常没有水连接，因此它必须额外放置，或者必须在充电桩中安装带有热交换器的水冷却系统。两种解决方案都大大增加了购置成本。此外，由于水冷却，充电桩和充电电缆的维护非常复杂且成本很高。

通过减小电缆横截面使充电电缆的电阻变大，这增加了功率损耗。这些损耗会降低效率，并增加用户和/或运营商必须支付的电荷成本。

例如，从DE 10 2014 004 790 A1中公开了一种充电布置，其中两个储能元件串联连接在机动车辆内，以便增加可能的充电电压。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种可能性，即在遵守已经制定的标准的情况下提高电动汽车的充电功率，同时简化用于开始或结束充电过程所需的处理。

根据本发明，该任务通过具有权利要求1的特征的充电布置得以实现。

有利的实施形式变型是从属权利要求的主题。

该任务的工艺技术部分通过权利要求15中的特征得以实现。

具有动力电池的电动汽车的充电布置具有连接到电网的供电站，以及带有充电插头的供电电缆，其中充电插头与电动汽车相连以实施充电过程。根据本发明，充电布置的特征在于，在充电插头中布置了用于将电源电压转换成相对于电源电压更低的充电电压的电压转换器。