用于保護(hù)充電電纜的方法和充電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于保護(hù)給可電驅(qū)動(dòng)的車輛(5)的牽引電池(3)充電的充電裝置(1)的充電電纜(26)的方法。在該方法中，確定充電電纜(26)的載流能力。從存儲(chǔ)器(32)中讀取用于具有所確定的載流能力的充電電纜(26)的過載保護(hù)的數(shù)據(jù)，其中，該數(shù)據(jù)具有電流值和對(duì)應(yīng)的切斷時(shí)間。測(cè)量流過充電電纜(26)的充電電流的電流強(qiáng)度以形成電流值。如果電流值大于充電電纜(26)的所確定的載流能力，則根據(jù)所讀取的數(shù)據(jù)確定對(duì)應(yīng)該電流值的切斷時(shí)間，開始時(shí)間測(cè)量(34)并且在達(dá)到切斷時(shí)間時(shí)切斷流過充電電纜的電流(56)。此外，本發(fā)明涉及一種充電裝置。
【專利說明】用于保護(hù)充電電纜的方法和充電裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于保護(hù)給可電驅(qū)動(dòng)的車輛的牽引電池充電的充電裝置的充電 電纜的方法，以及一種這樣的充電裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 可電驅(qū)動(dòng)的車輛具有牽引電池（蓄電池），其提供了行駛運(yùn)行所需的電能。在需要 時(shí)，必須借助充電裝置給放電后的電池再充電。此外，可電驅(qū)動(dòng)的車輛的牽引電池與充電裝 置借助充電電纜電連接。根據(jù)充電電纜的載流能力（導(dǎo)電能力），其具有不同的線路橫截 面。例如有載流能力為13A的電纜。其它的電纜具有例如20A、32A或63A的載流能力。根 據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEC62196-2,這樣的電纜配置有例如被構(gòu)造為所謂的類型2插頭的電插頭。按照該 標(biāo)準(zhǔn)IEC62196-2,該插頭于是在設(shè)置為用于不同大的載流能力的電纜時(shí)也具有相同的幾何 規(guī)格。因此從插頭的幾何規(guī)格可能不能獲悉與該插頭連接的電纜適合哪種載流能力。也可 能會(huì)無意地混淆電纜。
[0003] 按照標(biāo)準(zhǔn)IEC61851-1，在這樣的插頭的情況下借助連接在插頭的觸點(diǎn) "Proximity"與"PE"之間的電阻來說明（編碼）電纜的載流能力。在此，特定的電阻值對(duì) 應(yīng)電纜的特定的載流能力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，給出一種方法和裝置，其能夠在充電時(shí)安全并可靠 地保護(hù)充電電纜。
[0005] 該技術(shù)問題根據(jù)本發(fā)明通過按照獨(dú)立權(quán)利要求的方法和充電裝置得到解決。在從 屬權(quán)利要求中給出了優(yōu)選的技術(shù)方案。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明給出了一種用于保護(hù)給可電驅(qū)動(dòng)的車輛的牽引電池充電的充電裝置 的充電電纜的方法，其中：
[0007] -確定充電電纜的載流能力；
[0008] -從存儲(chǔ)器中讀取用于具有所確定的載流能力的充電電纜的過載保護(hù)的數(shù)據(jù)，其 中所述數(shù)據(jù)具有電流值和所屬的切斷時(shí)間；
[0009] -測(cè)量流過充電電纜的充電電流的電流強(qiáng)度以形成電流值；以及
[0010]-如果電流值大于所確定的充電電纜的載流能力，則根據(jù)所讀取的數(shù)據(jù)確定屬于 所測(cè)量的電流值的切斷時(shí)間，開始時(shí)間測(cè)量，并且在達(dá)到所述切斷時(shí)間時(shí)切斷流過充電電 纜的電流。
[0011] 該方法特別有利的是，由此實(shí)現(xiàn)了對(duì)于不同載流能力的充電電纜的過載保護(hù)。此 夕卜，僅需要在存儲(chǔ)器（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器）中保證存有具有相應(yīng)的載流能力的充電電纜的過載保 護(hù)的數(shù)據(jù)。通過補(bǔ)充數(shù)據(jù)，能夠以簡(jiǎn)單方式將該方法也用于具有其它載流能力的其它充電 電纜。
[0012] 充電電纜的載流能力在這里應(yīng)理解為充電電纜承載或傳輸為其設(shè)置的額定電流 的能力。這樣的載流能力如上所述例如可以是13A、20A、32A或63A。對(duì)應(yīng)地例如有具有載 流能力是13A的充電電纜（13A充電電纜）、具有載流能力是20A的充電電纜（20A充電電 纜）、具有載流能力是32A的充電電纜（32A充電電纜）以及具有載流能力是63A的充電電 纜（63A充電電纜）。
[0013] 該方法可以被設(shè)計(jì)為，通過確定電阻值來確定充電電纜的載流能力，該電阻值相 當(dāng)于充電電纜的兩個(gè)觸點(diǎn)之間的電阻的大小，其中，電阻的大小給出了充電電纜的載流能 力。換言之，在充電電纜的兩個(gè)觸點(diǎn)之間的電阻的大小給出了充電電纜的載流能力。借助 該電阻也編碼了充電電纜的載流能力。
[0014] 例如可以確定如下電阻值，其相當(dāng)于根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEC62196構(gòu)造的充電電纜插頭的 觸點(diǎn)"Proximity"與"PE"之間的電阻的大小。
[0015] 該方法可以被設(shè)計(jì)為，為實(shí)現(xiàn)附加的短路保護(hù)，將流過充電電纜的充電電流引導(dǎo) 通過線路保護(hù)開關(guān)。借助該線路保護(hù)開關(guān)可以除了過載保護(hù)外還實(shí)現(xiàn)對(duì)充電電纜的短路保 護(hù)。
[0016] 該方法還可以被設(shè)計(jì)為，根據(jù)所確定的載流能力將流過充電電纜的充電電流引導(dǎo) 通過多個(gè)（例如電并聯(lián)連接的）線路保護(hù)開關(guān)中的一個(gè)。由此實(shí)現(xiàn)了附加的短路保護(hù)。借 助多個(gè)線路保護(hù)開關(guān)（即借助至少兩個(gè)線路保護(hù)開關(guān)），在這里可以有利地實(shí)現(xiàn)對(duì)不同載 流能力的充電電纜的短路保護(hù)。在此，根據(jù)所確定的載流能力（即例如根據(jù)所確定的電阻 值）自動(dòng)將充電電流引導(dǎo)經(jīng)過至少兩個(gè)線路保護(hù)開關(guān)的一個(gè)，而保持其它線路保護(hù)開關(guān)沒 有充電電流。
[0017] 該方法也可以被設(shè)計(jì)為：
[0018] -借助第一開關(guān)裝置（特別是借助開關(guān)或接觸器（Schutz))切斷流過充電電纜的 充電電流，該第一開關(guān)裝置的功能被監(jiān)視；以及
[0019] -在第一開關(guān)裝置故障的情況下，借助第二開關(guān)裝置切斷流過充電電纜的充電電 流。在此，第二開關(guān)裝置可以與第一開關(guān)裝置電串聯(lián)連接。在此特別有利的是，在第一開關(guān) 裝置故障的情況下，也可以借助第二開關(guān)裝置可靠地切斷充電電流。
[0020] 該方法也可以被設(shè)計(jì)為，第二開關(guān)裝置具有帶有遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)器的線路保護(hù)開關(guān)、帶 有工作電流觸發(fā)器的線路保護(hù)開關(guān)或者帶有遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)器的故障電流保護(hù)開關(guān)。在此可以有 利地使用也被用于實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)的線路保護(hù)開關(guān)。在此，故障電流保護(hù)開關(guān)例如可以與線 路保護(hù)開關(guān)電串聯(lián)連接。
[0021] 該方法可以如下運(yùn)行，（為實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)）既在具有第一載流能力的充電電纜的 情況下，也在具有在第一載流能力的50%至100%之間的載流能力的充電電纜的情況下， 將充電電流引導(dǎo)通過線路保護(hù)開關(guān)，該線路保護(hù)開關(guān)具有額定電流，該額定電流的水平相 當(dāng)于第一載流能力，并且該線路保護(hù)開關(guān)具有觸發(fā)特性C。在此特別有利的是，對(duì)于具有在 第一載流能力的50%至100%之間的載流能力的不同充電電纜，僅需要唯一的線路保護(hù)開 關(guān)用于短路保護(hù)。這個(gè)所需的線路保護(hù)開關(guān)具有相當(dāng)于第一載流能力的額定電流。另外， 該線路保護(hù)開關(guān)具有觸發(fā)特性C。
[0022] 該方法也可以如下運(yùn)行：
[0023] -既在具有載流能力63A的充電電纜的情況下，也在具有載流能力32A的充電電纜 的情況下，將充電電流引導(dǎo)通過具有額定電流63A及觸發(fā)特性C的線路保護(hù)開關(guān)；或者
[0024]-既在具有載流能力32A的充電電纜的情況下，也在具有載流能力20A的充電電纜 的情況下，將充電電流引導(dǎo)通過具有額定電流32A及觸發(fā)特性C的線路保護(hù)開關(guān)；或者 [0025]-既在具有載流能力20A的充電電纜的情況下，也在具有載流能力13A的充電電纜 的情況下，將充電電流引導(dǎo)通過具有額定電流20A及觸發(fā)特性C的線路保護(hù)開關(guān)。在此，對(duì) 于選擇性地使用63A充電電纜與32A充電電纜僅需要應(yīng)用唯一的具有額定電流63A及觸發(fā) 特性C的線路保護(hù)開關(guān)。由此使所需的線路保護(hù)開關(guān)的數(shù)量急劇降低。因此，可以降低所 需的構(gòu)造空間，以及節(jié)省重量和成本。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明還給出了一種用于給可電驅(qū)動(dòng)的車輛的牽引電池充電的充電裝置，其 被構(gòu)造為用于執(zhí)行上面描述的方法或方法變化。
[0027] 所述充電裝置同樣具有上面結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的方法給出的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 以下根據(jù)實(shí)施例詳細(xì)解釋本發(fā)明。其中：
[0029] 圖1示出了用于保護(hù)充電電纜的充電裝置和方法的實(shí)施例，
[0030] 圖2示出了用于保護(hù)充電電纜的充電裝置和方法的另一個(gè)實(shí)施例，
[0031] 圖3示出了線路保護(hù)開關(guān)的觸發(fā)特性。

【具體實(shí)施方式】
[0032] 在圖1中示出了用于給可電驅(qū)動(dòng)的車輛5的牽引電池3充電的充電裝置1。該充 電裝置1借助連接電纜8與供電網(wǎng)10連接。電流從供電網(wǎng)10經(jīng)過連接電纜8、故障電流保 護(hù)開關(guān)12和線路保護(hù)開關(guān)14被引導(dǎo)到充電裝置1的開關(guān)裝置16。該開關(guān)裝置16例如可 以被構(gòu)造成開關(guān)或接觸器，特別是功率接觸器。
[0033] 電流作為充電電流從開關(guān)裝置16繼續(xù)經(jīng)過電流測(cè)量裝置20被引導(dǎo)到充電裝置1 的充電接口 22。該充電接口在實(shí)施例中被構(gòu)造成充電插槽（充電插座）22。電流測(cè)量裝置 20例如可以被構(gòu)造成電流轉(zhuǎn)換器或者具有電流測(cè)量功能的智能電表。
[0034] 在充電接口 22中能夠插入充電電纜26的充電插頭24。充電電纜26借助第二充 電插頭28使充電裝置1與可電驅(qū)動(dòng)的車輛5電連接。充電電流從充電接口 22經(jīng)過充電電 纜26被引導(dǎo)到可電驅(qū)動(dòng)的車輛5,以便給機(jī)動(dòng)車的牽引電池3充電。
[0035] 充電插頭24在實(shí)施例中被構(gòu)造成所謂的類型2插頭，其根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEC62196-2構(gòu) 造。該插頭具有七個(gè)電觸點(diǎn)：四個(gè)電觸點(diǎn)用于傳輸三相交流電，一個(gè)觸點(diǎn)"Pilot", 一個(gè)觸 點(diǎn) "Proximity"，一個(gè)觸點(diǎn) "PE"（標(biāo)準(zhǔn) IEC61851-1)。在觸點(diǎn) "Proximity" 與 "PE" 之間在 插頭24的內(nèi)部安裝了電阻48。借助該電阻元件48,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEC61851-1編碼充電電纜26 的載流能力或額定電流。（同樣的電阻也被安裝在充電插頭28中。）電阻48也被稱為"鄰 近電阻（Proximity-Widerstand)"。它給出了充電電纜的最大載流能力。在此，具有以下對(duì) 應(yīng)關(guān)系：
[0036]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于保護(hù)給能夠電驅(qū)動(dòng)的車輛（5)的牽引電池（3)充電的充電裝置⑴的充電 電纜（26)的方法，其中包括： -確定所述充電電纜（26)的載流能力； -從存儲(chǔ)器（32)中讀取用于具有所確定的載流能力的充電電纜（26)的過載保護(hù)的數(shù) 據(jù)，其中，所述數(shù)據(jù)具有電流值和對(duì)應(yīng)的切斷時(shí)間； -測(cè)量流過所述充電電纜（26)的充電電流的電流強(qiáng)度以形成電流值；以及 -如果所述電流值大于所述充電電纜（26)的所確定的載流能力，則根據(jù)所讀取的數(shù)據(jù) 確定與所述電流值對(duì)應(yīng)的切斷時(shí)間，開始時(shí)間測(cè)量（34)，并且在達(dá)到所述切斷時(shí)間時(shí)切斷 流過所述充電電纜的電流（56)。
2. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， -通過確定電阻值來確定所述充電電纜（26)的載流能力，所述電阻值相當(dāng)于在所述充 電電纜（26)的兩個(gè)觸點(diǎn)之間的電阻（48)的大小，其中，所述電阻（48)的大小給出了所述 充電電纜（26)的載流能力。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于， -為實(shí)現(xiàn)附加的短路保護(hù)，將流過所述充電電纜（26)的充電電流引導(dǎo)通過線路保護(hù)開 關(guān)（14)。
4. 按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， -為實(shí)現(xiàn)附加的短路保護(hù)，根據(jù)所確定的載流能力將流過所述充電電纜（26)的充電電 流引導(dǎo)通過多個(gè)線路保護(hù)開關(guān)（14'、70)中的一個(gè)。
5. 按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， -借助第一開關(guān)裝置（16)切斷流過所述充電電纜（26)的充電電流，所述第一開關(guān)裝置 的功能被監(jiān)視；以及 -在所述第一開關(guān)裝置（16)故障的情況下，借助第二開關(guān)裝置（12、14)切斷流過所述 充電電纜的充電電流。
6. 按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于， -所述第二開關(guān)裝置具有帶有遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)器（36)的線路保護(hù)開關(guān)（14)、帶有工作電流觸 發(fā)器的線路保護(hù)開關(guān)或者帶有遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)器（38)的故障電流保護(hù)開關(guān)（12)。
7. 按照權(quán)利要求3至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， -既在具有第一載流能力的充電電纜（26)的情況下，也在具有在第一載流能力的50% 至100%之間的載流能力的充電電纜的情況下，將充電電流引導(dǎo)通過線路保護(hù)開關(guān)（14)， 所述線路保護(hù)開關(guān)具有額定電流，所述額定電流的水平相當(dāng)于所述第一載流能力，并且所 述線路保護(hù)開關(guān)具有觸發(fā)特性C。
8. 按照權(quán)利要求3至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， -既在具有載流能力63A的充電電纜的情況下，也在具有載流能力32A的充電電纜的情 況下，將所述充電電流引導(dǎo)通過具有額定電流63A及觸發(fā)特性C的線路保護(hù)開關(guān)；或者 -既在具有載流能力32A的充電電纜的情況下，也在具有載流能力20A的充電電纜的情 況下，將所述充電電流引導(dǎo)通過具有額定電流32A及觸發(fā)特性C的線路保護(hù)開關(guān)；或者 -既在具有載流能力20A的充電電纜的情況下，也在具有載流能力13A的充電電纜的情 況下，將所述充電電流引導(dǎo)通過具有額定電流20A及觸發(fā)特性C的線路保護(hù)開關(guān)。
9. 一種用于給能夠電驅(qū)動(dòng)的車輛（5)的牽引電池（3)充電的充電裝置（1)，其被構(gòu)造 為用于執(zhí)行按照權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法。
【文檔編號(hào)】B60L11/18GK104093591SQ201280068491
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2012年2月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月3日
【發(fā)明者】R.蓋勒特, T.利德, M.諾勒韋卡 申請(qǐng)人:西門子公司