电动汽车的蓄电器的充电
2020-01-11

电动汽车的蓄电器的充电

本发明涉及一种带有具有电机的驱动设备的能电驱动的车辆(30),带有蓄电器,该蓄电器连接在电机上,并且带有连接在蓄电器上的、借助磁交变场(22)进行无线能量传输的充电装置(46),为此所述充电装置(46)具有电子的、与磁交变场(22)相互作用的线圈(32),其特征在于,所述电子线圈(32)连接在能调节的补偿电路(42)上。

当补偿电路具有用于构成串联电路的、与电子线圈相连接的能调节的第一电容器和以并联电路方式与由电子线圈和第一电容器构成的串联电路相连接的、能调节的第二电容器时,被证明是特别有利的。由此可以实现,同时实现对所传输的功率和对功率传输的效率的影响。可以以期望的方式同样对两个值进行优化,因此可以通过充电装置实现优化的充电。

背景技术

用于尤其借助磁交变场进行无线能量耦合的主要元件是线圈电流,所述线圈电路包括至少一个电子线圈、偶尔也包括多个电子线圈,所述电子线圈在车辆侧由能量场、尤其在磁交变场中的磁流作为能量场来流过,并且在其相应的接口处提供电能。相应地,在充电站侧对线圈电路电施加交流电流,使得线圈电路借助于其一个或多个线圈提供磁交变场,借助于所述磁交变场能够示出能量。经由磁交变场在充电过程期间将充电站的线圈电路与可电驱动的车辆的线圈电路耦合。

电子线圈的形成匝的电导体通常构成为所谓的高频绞合线,这就是说,所述电导体由多个彼此电绝缘的单独导体或者线组成,所述单独导体或者线相应地以形成导体的方式组合。由此实现:在如本发明中的频率应用中降低或基本上避免趋肤效应。为了能够改进将电流尽可能均匀地分布到高频绞合线的各个线上,通常还将单独线捻合。捻合也能够包括:由特定数量的单独线形成束,所述单独线本身自动地捻合,并且其中形成电导体的所述束同样被捻合。

附图说明

本发明允许,当充电站与能电驱动的车辆之间具有较大间距或空气间隙或它们中的和/或相应偏移公差的变化下实现相应的匹配。由此可以将工作频率的改变最小化,因此可以减少开头所述的缺陷。

本发明的一个重要方面在于,对于此类电路布置中线圈电路和/或补偿电路可以根据无线能量传输的耦合度进行调节。这例如通过控制单元实现,优选地所述电路布置包括该控制单元。为此线圈电路的至少一个电子线圈或补偿电路的至少一个无源电子蓄能器被设计为可调节的。举例来说电子线圈由一个具有多个电子线圈的串联电路构成,可以根据需要激活这些电子线圈。同样可以对补偿电路的无源电子蓄能器作如下设置,即它可以是能变化地调节的,例如能机械调节的无源电子蓄能器。通过这种方法可以实现,根据工作频率实现精细分级的频率调谐。在能电驱动的车辆或充电站中应用本发明可以实现对感应式能量传输系统的初级和次级侧的振荡回路的精细分级的频率调谐。本发明可以允许,在较大间距或空气间隙或它们中的和/或相应的偏移公差的变化下实现相应的调节。由此可以使工作频率的改变最小化,因此可以减少开头所述的缺陷。事实表明在将蓄电池用作能电驱动的车辆在作为充电站的加电站进行充电时的蓄能器是特别优选的。本发明允许,即使车辆相对加电站的位置不恰当时也可以可靠地工作,尤其是可以实现高效并且高功率的充电工作。不管是在加电站侧还是车辆侧,可调性借助线圈电路也利用补偿电路实现了总系统适配,可调性也允许在不恰当的边界条件下的可靠并且高效的充电。

图2是用于调节补偿电路的、能电驱动的车辆的控制装置的计算单元的流程示意图,

具有用于借助磁交变场无线地传输能量的充电装置的类型相关的车辆在原理上是已知的,使得为此不需要单独的、参考文献方面的证据。可电驱动的车辆具有充电装置,借助所述充电装置能够为可电驱动的车辆输送能量,为了实施符合规定的运行、即形式运行,所述能量优选存储在车辆的蓄能器中。能量通常借助于充电站来提供,所述充电站就其而言连接到电源上、例如连接到公共的电网上、连接到发电机上、连接到电池和/或类似物上。充电站在吸收电源的电能的情况下产生磁交变场。车辆的充电装置检测磁交变场,提取该能量并且在车辆侧提供电能,尤其是以便对车辆的蓄电器和/或驱动设备的电极提供电會K。

线圈电路包括至少一个电子线圈。除此之外它还可以包括多个,彼此串联和/或并联连接的电子线圈。因此可以作如下设置,即线圈电路具有多个空间上相邻的线圈组成的布置,可以根据耦合度分别可选地或至少部分一起地激活这些线圈。由此可以实现对车辆相对于充电站的偏移的变化的平衡。

电动汽车的蓄电器的充电

本发明涉及一种带有具有电机的驱动设备的能电驱动的车辆(30),带有蓄电器,该蓄电器连接在电机上,并且带有连接在蓄电器上的、借助磁交变场(22)进行无线能量传输的充电装置(46),为此所述充电装置(46)具有电子的、与磁交变场(22)相互作用的线圈(32),其特征在于,所述电子线圈(32)连接在能调节的补偿电路(42)上。

具体实施方式

电感性的能量传输装置具有下述缺陷:可传输的功率和效率与充电站和可电驱动的车辆以及偏移范围之间的空气间隙相关。因此,在预设的系统设计中,仅能够在窄的空气间隙范围以及窄的负载和偏移范围之内实现令人满意的符合规定的运行。传输功率在那里仅还能够通过改变工作频率来调节。然而,该解决方法由于标准范围和预设而仅能够以极其受限的方式使用。

图1中左侧的加电站10包括一个能量源12,该能量源连接在补偿电网26上。能量源不一定是电充电站10的必要的组成部分,而可以是一个外部装置,这里它与电充电站10的端口相连接。补偿电网26与线圈电路28相连接。能量源12通过交变电压传输电能,该电能通过补偿电网26被输送至线圈电路28。线圈电路28由在图1中被标注为Rl的电阻18和在图1被标注为LI的线圈20组成的串联电路构成。电阻18概括表示了加电站侧的损耗。由于加载了交变电压及由其给出的电流量线圈20产生磁交变场22,该磁交变场的作用在于实现无线能量耦合,亦即,能量的感应式传输。

在本发明中未规定,方法流程的结束。然而也可以给出结束标准,这些标准规定了方法执行的结束。

-借助补偿电路的、与电子线圈串联连接的能调节的第一电容器调节借助磁交变场传输到充电装置功率,以及

图1所示的原理框图仅表示出加电站10和连接在上面的能电驱动的车辆30的对基本原理起作用的元件。因此左边的半个图示示意了,被归入到加电站10的元件,相反右边的半个图示示意了车辆侧的元件。

图1所示的原理框图仅表示出加电站10和连接在上面的能电驱动的车辆30的对基本原理起作用的元件。因此左边的半个图示示意了,被归入到加电站10的元件,相反右边的半个图示示意了车辆侧的元件。

本发明允许,当充电站与能电驱动的车辆之间具有较大间距或空气间隙或它们中的和/或相应偏移公差的变化下实现相应的匹配。由此可以将工作频率的改变最小化,因此可以减少开头所述的缺陷。

当补偿电路具有用于构成串联电路的、与电子线圈相连接的能调节的第一电容器和以并联电路方式与由电子线圈和第一电容器构成的串联电路相连接的、能调节的第二电容器时,被证明是特别有利的。由此可以实现,同时实现对所传输的功率和对功率传输的效率的影响。可以以期望的方式同样对两个值进行优化,因此可以通过充电装置实现优化的充电。