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移动充电桩 用于运行移动充电桩的方法与流程

时间:2018-10-21 13:54:03

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移动充电桩 用于运行移动充电桩的方法与流程

本发明涉及一种用于给电动车辆的电池组充电的移动充电桩。此外,本发明涉及一种用于运行根据本发明的移动充电桩的方法。

背景技术:

已知不同的充电桩基础设施用于为电动汽车的电池组充电。基本上在此在两种充电桩基础设施之间区分,即具有固定充电桩的充电桩基础设施和具有移动充电桩的充电桩基础设施。

固定充电桩固定地安装在一个地点并且连接到电网。固定充电桩具有充电桩接口,用于将充电桩与电动车辆的电动车辆接口电耦合。充电桩接口例如构造为具有充电电缆的充电桩插口或充电桩插头。借助固定充电桩的功率电子装置,电动车辆的电池组的充电过程是能够控制的。对电池组充电所需的电能从电网获取。此外,特殊的固定充电桩可以构造用于,从电动车辆接收电能并且将其直接传递到电网。该方案例如构造用于以下电网:该电网受到相对强烈的波动,例如因为它以相对大的份额地从再生能量转换器、例如风轮或光伏设施来供给。在阳光和/或强风中,能够产生相对多的电流,而在夜晚和在无风的情况下,则能够产生相对少的电流。如果当前的能量需求不能够通过可供使用的能量转换器来满足,则可以动用到存储在电池组中的电能。为此构造的固定充电桩例如由de10202798a1中已知。

移动充电桩与固定充电桩的基本在三个特征方面不同。首先,移动充电桩没有如固定充电桩那样固定地固定(verankern)在一个地点,而是仅仅暂时停放在一个地点并且在任何情况下通过安全装置确保以防止移动充电桩的未经授权的移动。此外,移动充电桩具有内部能量存储器,用于存储电能以及将电能输出到电动车辆的待充电的电池组。此外,移动充电桩不具有与电网的永久电连接。仅仅为了给内部能量存储器充电而需要与电网的电耦合。为此,移动充电桩大多从其安置地点(aufstellungsort)被移除并且被带到与电网耦合的充电站。除了用于与电动车辆电耦合的充电桩接口之外,移动充电桩为此还具有充电站接口,该充电站接口通常布置在移动充电桩的难以接近的区域处。为了通过充电站尽可能快地对内部能量存储器充电,需要附加功率电子装置,该附加功率电子装置具有比用于给电动车辆的电池组充电的功率电子装置更高的功率。根据所述类型的具有充电桩接口以及充电站接口的移动充电桩例如由de10107628a1中已知。

相比固定充电桩,移动充电桩具有以下优点:它们能够在几乎任意的安置地点处安置(aufstellbar)。在安置地点不需要连接到电网上,从而移动充电桩能够特别灵活地使用。此外,内部能量存储器具有以下优点:在电网暂时崩溃的情况下移动充电桩也是能运行的,因为它们是自给自足地能够运行的,直到需要从电网对内部能量存储器充电。已知的移动充电桩具有如下缺点:内部能量存储器应在预给定的温度范围之内运行,以便将内部能量存储器的损耗(verschleiß)、也即容量损失(kapazitätsverlust)保持尽可能小。这尤其是在比较低的外部温度的情况下是成问题的,因为在没有对内部能量存储器的过度损害的情况下在电池组的最大充电功率是可用的之前,内部能量存储器首先必须被加热到按照规定的运行温度。这可能导致对于移动充电桩的用户而言经提高的等待时间。

从de10007975a1和de10213855a1中已知用于电动车辆的电池组的充电站。这些充电站具有用于冷却电池组以及机动车的功率电子装置的冷却设备。该冷却设备部分地集成到充电电缆中并且因此能够容易地与机动车热学上耦合。从de10208191a1中已知如下移动充电站,该移动充电站被构造得能够通过机动车的空调设施来冷却。为此,移动充电站具有能够与空调设施流体连通地(fluidkommunizierend)耦合的冷却通道。

从现有技术中已知的充电站全部具有如下缺陷:仅设置对充电站的内部能量存储器的冷却。在特别低的外部温度情况下,在并不造成损害的情况下,内部能量存储器可能在预热阶段之前仅产生其功率的一小部分(bruchteil)。

技术实现要素:

因此,本发明的一个任务是,在用于给电动车辆的电池组充电的移动充电桩以及在用于运行移动充电桩的方法中消除或至少部分地消除上述缺点。特别地,本发明的一个任务是,提供一种移动充电桩和一种用于运行移动充电桩的方法,其以简单并且低成本的方式和方法减小由于过低运行温度而对内部能量存储器损害的风险和/或在比较低的外部温度情况下、优选地在低于10℃的情况下改善移动充电桩的充电功率。

上述任务通过专利权利要求来解决。因此,该任务通过具有独立权利要求1的特征的用于给电动车辆的电池组充电的移动充电桩和具有并列权利要求10的特征的用于运行用于给电动车辆的电池组充电的移动充电桩的方法来解决。本发明的另外的特征和细节由从属权利要求、说明书和附图得出。在此,与根据本发明的移动充电桩相关联地描述的特征和细节当然也与根据本发明的方法相关联地适用,并且分别反之亦然,从而关于本发明各个方面的公开内容而言总是相互被参照或者说能够相互被参照。

根据本发明的第一方面,该任务通过一种用于给电动车辆的电池组充电的移动充电桩来解决。移动充电桩具有:用于存储以及输出电能的第一内部能量存储器;用于将移动充电桩与电动车辆的电动车辆接口电耦合的充电桩接口;功率电子装置,所述功率电子装置用于控制用于以来自第一内部能量存储器的电能来给电动车辆的电池组充电的充电电流;用于冷却第一内部能量存储器的流体冷却回路(fluidkühlkreislauf);和加热设备,该加热设备具有至少一个与功率电子装置分开来构造的加热元件,用于加热第一内部能量存储器。根据本发明,功率电子装置在能够与流体冷却回路这样热学上耦合,使得能够将功率电子装置的损失热量(verlustwärme)引入到流体冷却回路中用于加热第一内部能量存储器。

第一内部能量存储器可以例如具有锂离子蓄电池和/或磷酸铁锂蓄电池和/或锂聚合物蓄电池和/或钠-氯化镍蓄电池等。第一内部能量存储器优选地具有存储器壳体,其保护能量存储器的电池免受外部影响、尤其机械冲击以及其余环境影响,诸如湿气,热等。第一内部能量存储器构造用于存储电能。为此,第一内部能量存储器能够与移动充电桩系统的充电站电耦合。此外,内部能量存储器构造用于将电能输出到电动车辆的电池组。为此,充电桩接口能够与电动车辆的电动车辆接口电耦合。第一内部能量存储器在运行中产生损失热量。

充电桩接口优选地这样布置在移动充电桩上,使得该移动充电桩对于用户而言能够容易地接近。该充电桩接口被构造用于与电动车辆的电动车辆接口电耦合。为此,该充电桩接口具有多个充电桩接口接触部,能够使所述多个充电桩接口接触部分别与电动车辆接口的电动车辆接口接触部导电接触。

功率电子装置构造用于控制用于以来自内部电流存储器的电能来给电池组充电的充电电流。借助功率电子装置,例如,能够控制充电电流强度以及充电电压并且因此控制充电电流的充电功率。以这种方式,能够延长内部能量存储器的以及电动车辆的电池组的使用寿命。功率电子装置在运行中产生损失热量。

流体冷却回路主要被构造用于冷却第一内部能量存储器。如果第一内部能量存储器具有高于下极限温度的运行温度,那么这尤其是相关的。在高于下极限温度的温度情况下,第一内部能量存储器的这些电池可能已经造成不可逆的损害。这例如导致第一内部能量存储器的容量损失。自更高的、上极限温度起,该第一内部能量存储器面临所谓的“热失控”,在热失控情况下,在第一内部能量存储器之内的放热反应可能变得不可控。作为其后果,第一内部能量存储器可能开始燃烧或者甚至爆炸。借助流体冷却回路,能够防止超出上极限温度以及下极限温度,从而能够以这种方式来延长第一内部能量存储器的使用寿命。

除了第一内部能量存储器的冷却以外,流体冷却回路根据本发明来构造用于,冷却功率电子装置并且因此吸收功率电子装置的损失热量。为此,流体冷却回路能够与功率电子装置热学上耦合。根据本发明,也能够规定:功率电子装置与流体冷却回路热学上耦合。借助这种损失热量,移动充电桩的第一内部能量存储器是能够加热的。如果第一内部能量存储器具有低于第一能量存储器的按照规定的运行温度的温度,则这尤其是在低外部温度的情况下有利的,这是因为在并不需要承受(hinnehmen)对第一内部能量存储器的过度损害的情况下在这种温度情况下仅能够提供第一内部能量存储器的用于给电池组充电的受限的充电功率。流体冷却回路据此被构造用于:在第一内部能量存储器具有低于按照规定的运行温度范围的温度的情况下加热第一内部能量存储器;以及在第一内部能量存储器具有高于按照规定的运行温度范围的温度的情况下冷却第一内部能量存储器。

加热设备同样被构造用于加热第一内部能量存储器。为了产生热量,该加热设备具有至少一个加热元件。该加热元件优选地与功率电子装置不同和/或与功率电子装置分开地构造。在此,例如可以规定:加热设备被构造用于将热量直接引入到第一内部能量存储器中,例如通过接触第一内部能量存储器的能量存储器壳体。可以例如也规定:加热设备至少部分地被布置在第一内部能量存储器之内。移动充电桩优选地这样构造用于,根据所确定的、例如所测量的和/或所计算的第一内部能量存储器的运行温度来运行该加热设备。这优选地是如此(dergestalt):该加热设备在第一内部能量存储器的比较低的运行温度情况下被运行并且在第一内部能量存储器的比较高的运行温度情况下以较低功率来被运行或被关断。

根据本发明的移动充电桩相比传统移动充电桩具有以下优点:借助简单的装置以及以低成本的方式和方法来确保对第一内部能量存储器的调温。尤其是在比较低的外部温度情况下,通过充分利用功率电子装置的损失热量来保证:对第一内部能量存储器的经改善的加热。第一内部能量存储器的损耗以及容量损失因此能够减小。此外,对第一内部能量存储器的经改善的加热具有如下优点:能够特别快速地提供最大充电功率,从而以有利的方式能够缩短电动车辆的电池组的充电过程。

根据本发明的一种优选的扩展方案,可以在移动充电桩中规定,第一内部能量存储器与流体冷却回路这样热学上耦合,使得通过该流体冷却回路能够引起在第一内部能量存储器的不同地热的能量存储器区域之间的温度均衡。在此情况下优选的是,流体冷却回路与多个能量存储器区域热学上耦合,从而通过流体冷却回路能够实现在第一内部能量存储器之内的热量重新分布(wärmeumverteilung)。该流体冷却回路优选地这样构造,使得其多重地(mehrfach)围绕第一内部能量存储器,以便提供在不同的能量存储器区域之间的尽可能均匀的热学耦合。这具有如下优点:以简单的装置以及以低成本的方式和方法能够引起在电池组充电时第一内部能量存储器的特别均匀的加热。第一内部能量存储器的效率因此能够明显改善。同样,第一内部能量存储器的损耗以及容量损失以这种方式能够明显减小。

优选地,加热设备与流体冷却回路这样热学上耦合,使得该流体冷却回路能够借助该加热设备来加热。在这种情况下,不需要在加热设备和第一内部能量存储器之间的直接的热学耦合。借助该加热设备,热量能够输出到流体冷却回路处,该热量又能够从流体冷却回路输出给第一内部能量存储器。该移动充电桩优选地构造用于,与第一内部能量存储器和/或流体冷却回路的所确定的温度相应地关断加热设备或者至少控制加热设备,使得以有利的运行温度来改善对第一内部能量存储器的运行。自确定的运行温度起,借助加热设备的进一步加热不是必要的并且可能必要时甚至负面地影响第一内部能量存储器的使用寿命。以这种方式,以简单的装置以及以低成本的方式和方法来改善对第一内部能量存储器的加热。

根据本发明优选的是,该流体冷却回路具有:功率电子装置流体线路,用于将功率电子装置与流体冷却回路热学上耦合;和功率电子装置旁通线路,用于将功率电子装置从流体冷却回路热学上解耦。功率电子装置流体线路优选地直接被引导接近到(heranführen)功率电子装置处并且优选地接触功率电子装置,尤其是比较大面积地接触功率电子装置,以便确保在功率电子装置和流体冷却回路之间特别有利的热量交换。功率电子装置的接触可以例如被理解为功率电子装置壳体、功率电子装置电路板或功率电子装置构件的接触,其中该功率电子装置构件诸如是电阻、二极管、电容器等。功率电子装置流体线路是能够与流体冷却回路流体连通地耦合的或者与流体冷却回路流体连通地耦合。功率电子装置旁通线路同样地是与流体冷却回路能够流体连通地耦合的。功率电子装置流体线路和功率电子装置旁通线路优选地这样构造和布置,使得通过该流体冷却回路流动的冷却流体流根据耦合状态而定地通过该功率电子装置流体线路和/或通过功率电子装置旁通线路来流动。优选地,功率电子装置流体线路和功率电子装置旁通线路这样与流体冷却回路耦合,使得该冷却流体流在第一耦合状态中仅能够通过该功率电子装置流体线路来流动并且在第二耦合状态中仅能够通过该功率电子装置旁通线路来流动。

在本发明的一种优选构型方案中,功率电子装置与流体冷却回路的热学耦合在流体冷却回路的流通方向上被布置在加热设备与流体冷却回路的热学耦合之前。这意味着,通过流体冷却回路所流动的冷却流体能够首先从功率电子装置吸收热量并且接下来从加热设备吸收热量,以便将所述热量接下来至少部分地输出给第一内部能量存储器。这具有如下优点:尤其是在加热设备的加热元件的比较高的加热功率情况下,能够利用简单的装置以及以低成本的方式和方法来避免通过加热设备而对功率电子装置进行的过度加热。因此,能够改善功率电子装置的使用寿命以及效率。

进一步优选地,流体加热回路具有:用于冷却流体冷却回路的冷却设备,其具有冷却设备流体线路;和用于桥接(überbrücken)该冷却设备的冷却设备旁通线路。冷却设备流体线路能够与流体冷却回路流体连通地耦合。此外,该冷却设备被构造用于,对通过冷却设备流体线路所流动的冷却流体进行冷却。优选地,该冷却设备流体线路和冷却设备旁通线路这样构造并且与冷却流体回路能够流体连通地耦合,使得通过冷却流体回路流动的冷却流体流要么通过冷却设备流体线路要么通过冷却设备旁通线路来被引导。这具有如下优点:在比较冷的第一内部能量存储器情况下,冷却设备能够被桥接并且因此能够引起第一内部能量存储器的快速加热。在超出下极限温度的情况下,冷却设备流体线路能够与流体冷却回路流体连通地耦合,以便避免第一内部能量存储器以及功率电子装置的过度加热。

在本发明的特别优选的构型方案中,冷却设备在流体冷却回路的流通方向上被布置在流体冷却回路与第一内部能量存储器的热学耦合之前并且在功率电子装置与流体冷却回路的热学耦合能力(koppelbarkeit)之后。以这种方式,以牺牲对功率电子装置的冷却为代价(aufkosten…),利用简单的装置以及以低成本的方式和方法来改善第一内部能量存储器的冷却。

优选地第一内部能量存储器具有多个能够彼此分开地操控的第一能量存储器段(energiespeichersegment)。分开的可操控性在本发明的范畴内理解为:无关于或者至少基本上无关于彼此地,能够从各个第一能量存储器段进行电流输送以及电流提取。进一步优选地,第一能量存储器段能够具有不同的最佳运行温度,从而能够根据第一能量存储器段的当前运行温度来对用于给电池组充电的第一能量存储器段进行选择。此外可以规定:第一能量存储器段具有不同年龄(alter)和/或品质和/或损失功率。以这种方式,例如已经具有晚期老化(fortgeschrittenealterung)的确定的第一能量存储器段能够特别针对在相对冷的运行状态中的充电功率而被使用,以便保护其他第一能量存储器段。优选地,这种第一能量存储器段能够特别容易更换地布置在移动充电桩中。这具有优点:能够在第一内部能量存储器的比较低损耗情况下改善充电功率。

根据本发明的优选实施方式,移动充电桩具有被构造为电容器的第二内部能量存储器,其中第二内部能量存储器能够与第一内部能量存储器分开地被操控。该第二内部能量存储器优选地构造为电容器、尤其是超级电容(supercap)。优选地,第一内部能量存储器被构造用于给第二内部能量存储器充电。此外,第二内部能量存储器被构造用于给电动机动车的电池组充电。电容器具有如下优点:该电容器也在比较低的运行温度情况下具有特别高的充电功率以及低损耗,从而在比较冷的第一内部能量存储器情况下,能够开始通过第二内部能量存储器来对电动机动车的电池组充电,此外,借助第一内部能量存储器能够支持对电池组的充电,其中该充电功率能够优选地根据运行温度来控制。一旦该第一内部能量存储器的运行温度达到温度下限阈值,就能够没有问题地进行以最高充电功率来通过第一内部能量存储器给电池组充电。

根据本发明的第二方面,该任务通过用于运行根据本发明的移动充电桩的方法得以解决。该方法具有以下步骤:

-借助功率电子装置通过充电桩接口来导出(abführen)在移动充电桩中所存储的电能,用于通过电动车辆接口来给电动车辆的电池组充电;

-通过移动充电桩的流体冷却回路来冷却功率电子装置;和

-借助流体冷却回路来加热移动充电桩的第一内部能量存储器。

首先,在移动充电桩中所存储的电能借助功率电子装置通过充电桩接口被导出用于给电动机动车的电池组充电。优选地,电能首先从移动充电桩的第二内部能量存储器被导出。可替代地或附加地,

电能能够至少部分地从第一内部能量存储器被导出。只要是第一内部能量存储器具有低于第一温度阈值的运行温度,电能就从第一内部能量存储器优选地以经减小的充电功率来被导出,以便将第一内部能量存储器的损耗保持尽可能小。在此情况下,在功率电子装置中以及第二内部能量存储器中或第一内部能量存储器中产生损失热量。可替代地可以规定:也在低于下限阈值的运行温度情况下执行借助第一内部能量存储器2以最大充电功率对电池组充电,并且承受(inkaufnehmen)第一内部能量存储器2的与此关联的被提高的损耗。这种损耗可能例如影响(auf…aufgeschlagen)用于充电过程的成本。通过流体冷却回路,功率电子装置被冷却。在此情况下,流体冷却回路的的冷却流体被加热。同样可以规定:通过流体冷却回路来冷却第一内部能量存储器的如下区域,所述区域具有高于温度下限阈值的运行温度。只要是第一内部能量存储器或第一内部能量存储器的至少那些区域具有低于第一温度阈值的运行温度,移动充电桩的冷却设备就优选地被桥接或至少被去激活(deaktivieren)。由冷却流体所吸收的功率电子装置的热量被使用用于加热第一内部能量存储器或第一温度存储器的至少那些具有低于第一温度阈值的运行温度的区域。第一内部能量存储器以这种方式优选地被一直加热,直至第一内部能量存储器的运行温度达到或超过温度下限阈值。

在根据本发明的第二方面的用于运行根据本发明的移动充电桩的所描述的方法中得出已经关于根据本发明的第一方面的用于给电动车辆的电池组充电的移动充电桩被描述了的全部优点。据此,根据本发明的方法相对于常规方法具有如下优点:利用简单的装置以及以低成本的方式和方法来确保第一内部能量存储器的调温。尤其是在比较低的外部温度情况下,通过充分利用功率电子装置的损失热量来保证:对第一内部能量存储器的经改善的加热。第一内部能量存储器的损耗以及容量损失因此能够减小。此外,对第一内部能量存储器的经改善的加热具有如下优点:能够特别快速地提供最大充电功率,从而以有利的方式能够缩短电动车辆的电池组的充电过程。

附图说明

下面根据附图进一步地阐述根据本发明的用于给电动车辆的电池组充电的移动充电桩以及根据本发明的用于运行根据本发明的移动充电桩的方法。其中分别示意性地:

图1在前视图中示出根据本发明的移动充电桩系统的优选的第一实施方式,

图2示出图1中的移动充电桩的调温系统的功能上的构造,和

图3在流程图中示出根据本发明的方法的一种优选的实施方式。

具有相同的功能和作用方式的元件在图1至3中分别配备有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中,在前视图中示意性地描绘根据本发明的移动充电桩1的一种优选的实施方式。该移动充电桩1具有充电桩壳体17,该充电桩壳体构造得能够通过移动充电桩1的轮子15来移动(verfahrbar)。这些轮子15可以例如以能够收缩(versenkbar)的方式布置以及构造在充电桩壳体17中。在充电桩壳体17之内,布置第一内部能量存储器2、第二内部能量存储器13、功率电子装置4以及流体冷却回路5。该流体冷却回路5以及与该流体冷却回路处于技术连接的移动充电桩1的组件在图2中被进一步阐明。为了将移动充电桩1与电动车辆电耦合,移动充电桩1具有充电桩接口3,该充电桩接口具有两个充电插座18。通过被优选地构造为触摸屏的用户接口14,移动充电桩是能够操作的以及能够监控的。

图2示意性地示出图1中的移动充电桩的调温系统的功能上的构造。流体回路5优选地具有流通方向s,冷却流体流在移动充电桩1的运行中在该流通方向s上流动。功率电子装置4的损失热量能够被传递到(überführbar)流体回路5中。在此情况下,冷却流体被加热。为此,流体回路5具有功率电子装置流体线路7,该功率电子装置流体线路与该功率电子装置4热学上耦合。为了流体回路5与功率电子装置4的热耦合的桥接,该流体回路5具有功率电子装置旁通线路8。该功率电子装置旁通线路8例如能够被激活用于快速冷却第一内部能量存储器2。借助在功率电子装置的流通方向s上的接下来的、可选的加热设备6,该流体能够进一步被加热。

通过该流体回路5,来自冷却流体的热量能够传递给第一内部能量存储器2。第一内部能量存储器2具有第一能量存储器段12以及第二能量存储器段16,这些能量存储器段能够具有不同的运行温度。借助流体回路5,在第一内部能量存储器之内的这样的温度降(temperaturgefälle)能够被均衡或能够至少部分地被均衡。在流通方向s上在第一内部能量存储器2之后,布置移动充电桩1的第二内部能量存储器13。该第二内部能量存储器根据需要而定能够借助流体冷却回路5来加热或冷却。冷却设备9通过流体冷却回路5的冷却设备流体线路10来与其连接。通过冷却设备旁通线路11能够桥接冷却设备9。冷却设备9的桥接尤其在第一内部能量存储器2的预热阶段(aufwärmphase)中是有利的。功率电子装置流体线路7和冷却设备旁通线路11优选地是通过流体阀能够切换的(schaltbar)。这些流体阀优选地被构造用于,将功率电子装置流体线路7和功率电子装置旁通线路8和/或冷却设备流体线路10和冷却设备旁通线路11这样切换,使得流体线路分别是被阻断的(absperren)并且所属的其他流体线路是开放的(offen)。进一步优选地,这些流体阀被构造用于,将冷却流体流分配到多个流体线路。

在图3中,示意性地在流程图中描绘根据本发明的优选实施方式。在第一方法步骤100中,在移动充电桩1中所存储的电能为了通过电动车辆接口来给电动车辆的电池组充电而借助功率电子装置4通过充电桩接口3被导出。电能可以在此情况下例如唯独地或者至少绝大部分地从第一能量存储器段12被导出。可替代地,电能均匀地或至少基本上均匀地能够从第一内部能量存储器2的能量存储器段被导出。可替代地或附加地,也可以将电能从第二内部能量存储器13导出用于给电池组充电。只要第一内部能量存储器2具有低于温度下限阈值的运行温度,电能的导出就优选地并不以全充电功率来进行,以便减小第一内部能量存储器2的损耗。在此情况下,在功率电子装置4处和第一内部能量存储器2或第二内部能量存储器13处产生损失热量。可替代地可以规定:也在低于下限阈值的运行温度下,以更高的或者最大的充电功率来执行借助第一内部能量存储器2对电池组的充电并且承受第一内部能量存储器2的与此关联的、被提高的损耗。这种损耗可能例如影响用于充电过程的成本。

在第二方法步骤200中,功率电子装置4通过移动充电桩1的流体冷却回路5而被冷却。在此情况下,热量被输出到流体冷却回路5的冷却流体。经加热的冷却流体通过流体冷却回路5被引导至第一内部能量存储器2。在第三方法步骤300中,第一内部能量存储器2借助流体冷却回路5的经加热的冷却流体被加热。第一内部能量存储器2的运行温度越接近温度下限阈值,该损耗就越小并且电动机动车的电池组就能够越快速地被充电。

附图标记列表

1移动充电桩

2第一内部能量存储器

3充电桩接口

4功率电子装置

5流体冷却回路

6加热设备

7功率电子装置流体线路

8功率电子装置旁通线路

9冷却设备

10冷却设备流体线路

11冷却设备旁通线路

12第一能量存储器段

13第二内部能量存储器

14用户接口

15轮子

16第二能量存储器段

17充电桩壳体

18充电插座

100第一方法步骤

200第二方法步骤

300第三方法步骤

s流通方向。

技术特征:

1.一种用于给电动车辆的电池组充电的移动充电桩(1),所述移动充电桩具有:用于存储以及输出电能的第一内部能量存储器(2);用于将所述移动充电桩(1)与所述电动车辆的电动车辆接口电耦合的充电桩接口(3);功率电子装置(4),所述功率电子装置用于控制用于以来自所述第一内部能量存储器(2)的电能来给所述电动车辆的所述电池组充电的充电电流;用于冷却所述第一内部能量存储器(2)的流体冷却回路(5);和加热设备(6),所述加热设备具有至少一个与所述功率电子装置分开来构造的加热元件(7),用于加热所述第一内部能量存储器(2),其特征在于,所述功率电子装置(4)能够与所述流体冷却回路(5)这样热学上耦合,使得能够将所述功率电子装置(4)的损失热量引入到所述流体冷却回路(5)中用于加热所述第一内部能量存储器(2)。

2.根据权利要求1所述的移动充电桩(1),

其特征在于,所述第一内部能量存储器(2)与所述流体冷却回路(5)这样热学上耦合,使得通过所述流体冷却回路(5)能够引起在所述第一内部能量存储器(2)的不同地热的能量存储器区域之间的温度均衡。

3.根据权利要求1或2所述的移动充电桩(1),

其特征在于,所述加热设备(6)与所述流体冷却回路(5)这样热学上耦合,使得所述流体冷却回路(5)能够借助所述加热设备(6)来加热。

4.根据上述权利要求其中任一项所述的移动充电桩(1),

其特征在于,

所述流体冷却回路(5)具有:功率电子装置流体线路(7),用于将所述功率电子装置(4)与所述流体冷却回路(5)热学上耦合;和功率电子装置旁通线路(8),用于将所述功率电子装置(4)从所述流体冷却回路(5)热学上解耦。

5.根据上述权利要求其中任一项所述的移动充电桩(1),其特征在于,所述功率电子装置(4)与所述流体冷却回路(5)的热学耦合在所述流体冷却回路(5)的流通方向(s)上被布置在所述加热设备(6)与所述流体冷却回路(5)的热学耦合之前。

6.根据上述权利要求其中任一项所述的移动充电桩(1),其特征在于,所述流体加热回路(5)具有:用于冷却所述流体冷却回路(5)的冷却设备(9),其具有冷却设备流体线路(10);和用于桥接所述冷却设备(9)的冷却设备旁通线路(11)。

7.根据权利要求6所述的移动充电桩(1),其特征在于,所述冷却设备(9)在所述流体冷却回路(5)的流通方向(s)上被布置在所述流体冷却回路(5)与所述第一内部能量存储器(2)的所述热学耦合之前并且在所述功率电子装置(4)与所述流体冷却回路(5)的热学耦合能力之后。

8.根据上述权利要求其中任一项所述的移动充电桩(1),其特征在于,所述第一内部能量存储器(2)具有多个能够彼此分开地操控的第一能量存储器段(12)。

9.根据权利要求8所述的移动充电桩(1),其特征在于,所述移动充电桩(1)具有被构造为电容器的第二内部能量存储器(13),其中所述第二内部能量存储器(13)能够与所述第一内部能量存储器(2)分开地被操控。

10.用于运行根据上述权利要求其中任一项所述的移动充电桩(1)的方法,所述方法具有以下步骤:

-借助功率电子装置(4)通过充电桩接口(3)来导出在所述移动充电桩(1)中所存储的电能,用于通过电动车辆接口来给电动车辆的电池组充电;

-通过所述移动充电桩(1)的所述流体冷却回路(5)来冷却所述功率电子装置(4);和

-借助所述流体冷却回路(5)来加热所述移动充电桩(1)的第一内部能量存储器(2)。

技术总结

给电动车辆的电池组充电的移动充电桩(1),具有:存储及输出电能的第一内部能量存储器(2);将移动充电桩(1)与电动车辆的电动车辆接口电耦合的充电桩接口(3);功率电子装置(4),用于控制用于以来自第一内部能量存储器(2)的电能来给电动车辆的电池组充电的充电电流;冷却第一内部能量存储器(2)的流体冷却回路(5);和加热设备(6),其有至少一个与功率电子装置分开构造的加热元件(7),以加热第一内部能量存储器(2)。功率电子装置(4)能与流体冷却回路(5)热学上耦合,使得能将功率电子装置(4)的损失热量引入到流体冷却回路(5)中,以加热第一内部能量存储器(2)。还涉及运行移动充电桩(1)的方法。

技术研发人员:F.沃尔夫

受保护的技术使用者:大众汽车有限公司

技术研发日:.08.13

技术公布日:.02.21

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