本發(fā)明涉及一種用于識(shí)別在機(jī)動(dòng)車的充電插座的無(wú)溫度傳感器的區(qū)域中過(guò)熱溫度的方法。在識(shí)別出過(guò)熱溫度時(shí)觸發(fā)用于充電插座的保護(hù)措施。本發(fā)明還包括用于機(jī)動(dòng)車的充電裝置，借助所述充電裝置能實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法，以及具有充電裝置的機(jī)動(dòng)車。

背景技術(shù)：

在機(jī)動(dòng)車中為了運(yùn)行動(dòng)力電機(jī)可以提供電能量存儲(chǔ)器、例如電池、特別是高壓電池。高壓在此應(yīng)理解成大于60伏、特別是100伏的電壓。為了給能量存儲(chǔ)器充電，可以在機(jī)動(dòng)車的充電插口或充電插座上連接車輛外部的充電站的充電線纜。在為能量存儲(chǔ)器充電時(shí)充電插座的組件可能會(huì)發(fā)熱。在此必須提供過(guò)熱保護(hù)。

當(dāng)前通過(guò)溫度傳感器來(lái)測(cè)量在充電插座中的溫度。充電器是下述組件，充電插座通過(guò)該充電器與能量存儲(chǔ)器連接并且該充電器控制充電電流。在由溫度傳感器顯示的溫度超過(guò)閾值時(shí)，則中斷充電過(guò)程，以保護(hù)充電插座和充電線纜的充電插頭。因?yàn)闇囟葌鞲衅麟m然處于充電插座中，但是沒(méi)有與相觸點(diǎn)直接接觸，所以由溫度傳感器表明的溫度值不是在充電插座的最熱的點(diǎn)(英語(yǔ)：hotspot)中的真正溫度，而是局部值(orientierungswert)，該局部值必須如下被正確地解讀才能可靠地識(shí)別出在充電插座本身內(nèi)的過(guò)熱溫度。

這種解讀由于所使用的充電插座具有多種不同的變型而難以實(shí)現(xiàn)。存在不同的功率等級(jí)，該功率等級(jí)根據(jù)充電插座的組件的能導(dǎo)電的橫截面不同。此外存在不同的國(guó)家或地區(qū)方案，其確定了充電插座的幾何配置。此外，可以在確定的充電插座上連接充電線纜的多個(gè)不同的插頭，從而還存在多個(gè)插頭組合。此外在充電插座的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中能實(shí)現(xiàn)用于溫度傳感器的不同的位置。

這些不同點(diǎn)引起了，為了保護(hù)充電插座，針對(duì)必要的切斷形成了寬闊的溫度帶。換言之，閾值——由溫度傳感器表明的溫度值與該閾值進(jìn)行比較——必須被調(diào)節(jié)得比較低，才能可靠地針對(duì)所有可考慮的工作配置避免過(guò)熱，其中充電插座可以被運(yùn)行。然而由此限制了功能范圍，因?yàn)榇嬖诙喾N組合，其中閾值過(guò)低。換言之，這樣便浪費(fèi)了用于為能量存儲(chǔ)器快速充電的傳輸電功率的潛能。

由wo2013/152376a2已知一種用于運(yùn)行電動(dòng)車輛用的充電連接裝置的方法。利用所述方法避免了超過(guò)充電線纜的可靠的電流負(fù)載能力。為此在電流測(cè)量的基礎(chǔ)上查明了受熱充電線纜的、二次冪的電流平均值。

由de102012019605a1已知一種用于充電裝置的模塊系統(tǒng)，其中還內(nèi)置了溫度傳感器。在監(jiān)控溫度時(shí)以此為出發(fā)點(diǎn)，升高超過(guò)確定的值的溫度能提供對(duì)故障的指示，而在確定的極限值的范圍內(nèi)的溫度表明，充電過(guò)程正確地完成。

由de102010045131a1描述了一種用于電動(dòng)車輛的插塞連接器，其中內(nèi)置了電流測(cè)量設(shè)備和用于測(cè)量充電電壓的電壓測(cè)量設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，在機(jī)動(dòng)車中使用由充電插座的當(dāng)前工作配置給出的熱力學(xué)工作界限。

所述目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案由從屬權(quán)利要求的特征得出。

根據(jù)本發(fā)明提供了一種用于識(shí)別在機(jī)動(dòng)車的充電插座的無(wú)溫度傳感器的區(qū)域中過(guò)熱溫度的方法。即：借助溫度傳感器檢測(cè)溫度值；然而在此該溫度傳感器不直接處于待監(jiān)控的區(qū)域中，而是處于溫度傳感器的與所述區(qū)域不同的安裝位置處，例如在充電器中，該充電器通過(guò)充電插座接收充電電流。由充電插座和充電器組成的組合下面還稱為充電裝置。

現(xiàn)在問(wèn)題是如何能以適合的方式解讀這個(gè)溫度值，以便識(shí)別出，充電插座在溫度技術(shù)方面是否處于其工作界限上，即在無(wú)溫度傳感器的區(qū)域中是否存在過(guò)熱溫度。在此過(guò)熱溫度一方面是指，過(guò)熱即將發(fā)生，即熱損壞充電插座的組件。附加地或替選地，過(guò)熱溫度是指，充電插座與所傳遞的充電功率相比不成比例地大大過(guò)熱，即存在損害。

為了解讀溫度值，查明關(guān)于運(yùn)行充電插座的當(dāng)前工作配置的至少一個(gè)配置值。能給出哪些當(dāng)前工作配置，將進(jìn)一步更為確切地進(jìn)行探討。在至少一個(gè)配置值和溫度值的基礎(chǔ)上查明關(guān)于無(wú)溫度傳感器的區(qū)域的溫度數(shù)據(jù)。上述情況借助綜合特性曲線實(shí)現(xiàn)，其被設(shè)計(jì)用于，作為輸入?yún)⒘拷邮諟囟戎岛椭辽僖粋€(gè)配置值，并且使該輸入?yún)⒘颗c溫度數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)。溫度數(shù)據(jù)在此要理解成，說(shuō)明了具體溫度值，或者二元數(shù)據(jù)，例如“充電插座過(guò)熱”或“充電插座在允許的溫度范圍之內(nèi)”。所描述的綜合特性曲線作為對(duì)應(yīng)函數(shù)，借助該對(duì)應(yīng)函數(shù)為輸入?yún)⒘繉?duì)應(yīng)輸出參量、即溫度數(shù)據(jù)。與溫度數(shù)據(jù)相關(guān)地觸發(fā)用于充電插座的保護(hù)措施，即在溫度數(shù)據(jù)表明在充電插座中出現(xiàn)過(guò)熱溫度時(shí)觸發(fā)用于充電插座的保護(hù)措施。

本發(fā)明具有下述優(yōu)點(diǎn)：充電插座直至下述工作界限能被使用，該工作界限以車輛專有的方式在每種機(jī)動(dòng)車內(nèi)的當(dāng)前工作配置中形成。換言之，溫度傳感器的溫度值可以更為確切地被解讀，因?yàn)橛伤鶞y(cè)量的溫度值能更為確切地推斷出關(guān)于實(shí)際的、在無(wú)溫度傳感器的區(qū)域中存在的運(yùn)行溫度。

為了生成適合的綜合特性曲線，例如可以利用不同的工作配置實(shí)施充電過(guò)程，然后在每次充電過(guò)程中針對(duì)由溫度值和至少一個(gè)配置值組成的各個(gè)組合例如借助溫度計(jì)來(lái)查明在充電插座的該區(qū)域內(nèi)形成的運(yùn)行溫度。相應(yīng)地，這個(gè)測(cè)量的運(yùn)行溫度可以作為溫度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在綜合特性曲線中，從而不再需要溫度計(jì)。溫度數(shù)據(jù)還可以簡(jiǎn)單地僅說(shuō)明，是否形成了過(guò)熱溫度。

在一種實(shí)施方式中，查明至少一個(gè)關(guān)于幾何配置的配置值。通過(guò)該幾何配置來(lái)描述充電裝置的幾何特性。特別是通過(guò)該幾何配置來(lái)描述充電插座的國(guó)家或地區(qū)專用的結(jié)構(gòu)形狀和/或溫度傳感器的安裝位置。由此得出了下述優(yōu)點(diǎn)，考慮幾何距離和/或在溫度傳感器與運(yùn)行中發(fā)熱最強(qiáng)的區(qū)域、所謂的熱點(diǎn)(heiβenpunkt)之間的熱阻。熱點(diǎn)例如可以是在充電插座的電觸點(diǎn)與充電線纜的插入的充電插頭的相應(yīng)的電觸點(diǎn)之間的接觸區(qū)域。

在一種實(shí)施方式中，查明至少一個(gè)關(guān)于切換配置的配置值。切換配置描述了所使用的電流通路的電特性，充電電流經(jīng)由該電流通路從充電站引導(dǎo)至能量存儲(chǔ)器。特別是查明一種切換數(shù)據(jù)，該切換數(shù)據(jù)在單相和多相、例如雙相的充電運(yùn)行之間進(jìn)行區(qū)分。附加或替代于此，通過(guò)配置值查明與充電插座電連接的充電線纜的導(dǎo)線橫截面。特別是導(dǎo)線橫截面可以間接地例如在例如根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)iec62196查明插頭型號(hào)時(shí)被查明。導(dǎo)線橫截面顯著地影響充電線纜的散熱能力、即其冷卻作用。

尤其優(yōu)選的是，所述切換配置通過(guò)讀出充電線纜的電阻編碼來(lái)查明。上述情況可以自動(dòng)地通過(guò)機(jī)動(dòng)車的充電裝置的充電器來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如可以評(píng)估在插頭中的電阻prx。

在一種實(shí)施方式中，查明至少一個(gè)關(guān)于電配置的配置值。電配置在此指明了充電裝置在充電過(guò)程期間的工作狀態(tài)。特別是電配置如下通過(guò)各個(gè)配置值來(lái)說(shuō)明：充電插座的功率等級(jí)；充電電流的電流強(qiáng)度，該充電電流被引導(dǎo)過(guò)充電插座；連接的充電站的電壓；電壓的交變頻率或頻率；進(jìn)行充電的運(yùn)行時(shí)間；能量存儲(chǔ)器的充電狀態(tài)，該能量存儲(chǔ)器通過(guò)充電插座來(lái)充電?？紤]功率等級(jí)得出了下述優(yōu)點(diǎn)：考慮充電插座和/或連接的充電線纜的以結(jié)構(gòu)為條件的或在構(gòu)造方面設(shè)置的熱容和/或?qū)崮芰??？紤]電流強(qiáng)度和/或電壓和/或電壓的頻率得出了下述優(yōu)點(diǎn)：可以查明在充電插座中造成的損耗功率?？紤]運(yùn)行時(shí)間得出了下述優(yōu)點(diǎn)：可以考慮，在充電插座中的損耗功率已經(jīng)進(jìn)行了多久?？紤]能量存儲(chǔ)器的充電狀態(tài)得出了下述優(yōu)點(diǎn)：可以考慮，充電過(guò)程可以還要持續(xù)多久。

在一種實(shí)施方式中，作為保護(hù)措施：中斷機(jī)動(dòng)車的充電過(guò)程。由此得出了下述優(yōu)點(diǎn)：在充電插座中沒(méi)有引起其它損耗功率，并且因此中斷了加熱過(guò)程。一種實(shí)施方式提出，降低或抑制充電電流強(qiáng)度，從而此外充電電流仍存在。由此得出了下述優(yōu)點(diǎn)，可以繼續(xù)進(jìn)行充電過(guò)程。兩種保護(hù)措施分別針對(duì)下述情況開(kāi)始，溫度數(shù)據(jù)表明在充電插座中的過(guò)熱溫度。

特別優(yōu)選地，借助綜合特性曲線，借助由溫度值和至少一個(gè)配置值組成的、對(duì)于失效來(lái)說(shuō)典型的組合識(shí)別出充電插座失效。換言之，綜合特性曲線還可以有利地用于，識(shí)別出由溫度值和至少一個(gè)配置值組成的、對(duì)于以常規(guī)的方式進(jìn)行的充電過(guò)程來(lái)說(shuō)典型的組合，并且然后開(kāi)始保護(hù)措施。例如，雖然僅有限的充電功率通過(guò)充電插座進(jìn)行傳輸，也可能存在比較高的溫度值。這一點(diǎn)可以僅在下述情況下如此：不希望地多的損耗功率在充電插座中引起，因?yàn)槔缬|點(diǎn)受到侵蝕。在這種情況下，開(kāi)始保護(hù)措施同樣是有意義的，因此在充電插座中的運(yùn)行溫度不會(huì)強(qiáng)制性地導(dǎo)致對(duì)充電插座的熱損壞。為此生成綜合特性曲線，充電插座可能故意被損壞，從而存在故障。然后得出了由溫度傳感器的溫度值和至少一個(gè)配置值組成的故障專用的組合。在綜合特性曲線中的溫度數(shù)據(jù)然后可以被解讀，這個(gè)組合指出了充電插座中的故障，從而在機(jī)動(dòng)車中使用綜合特性曲線時(shí)，借助綜合特性曲線，可以僅借助溫度值和至少一個(gè)配置值識(shí)別出這種故障。

本發(fā)明還包括用于機(jī)動(dòng)車的充電裝置。充電裝置應(yīng)理解成由充電插座和后置的充電器組成的所描述的組合。換言之，充電裝置具有溫度傳感器，用于產(chǎn)生溫度值。此外提供了配置詢問(wèn)裝置，其被設(shè)計(jì)用于，查明充電插座的當(dāng)前工作配置的至少一個(gè)相應(yīng)的配置值。配置詢問(wèn)裝置例如可以是用于詢問(wèn)電阻編碼的測(cè)試電路。配置詢問(wèn)裝置還可以包括用于充電裝置的處理器裝置的程序模塊。配置詢問(wèn)裝置還可以包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中存儲(chǔ)配置值，該配置值例如在制造機(jī)動(dòng)車時(shí)可以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。此外提供了綜合特性曲線，其被設(shè)計(jì)用于，作為輸入?yún)⒘拷邮諟囟戎岛椭辽僖粋€(gè)配置值，并且為輸入?yún)⒘颗鋫錅囟葦?shù)據(jù)作為輸出參量，其說(shuō)明了，是否存在對(duì)于由溫度值和至少一個(gè)配置值組成的組合來(lái)說(shuō)不希望大小的溫度、即過(guò)熱溫度。綜合特性曲線例如可以通過(guò)存儲(chǔ)器值和/或通過(guò)參數(shù)化的等式來(lái)表示。此外，充電裝置的處理器裝置被設(shè)計(jì)用于，實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方式。處理器裝置例如可以是充電裝置的微型控制器。還可以通過(guò)處理器裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)所述配置詢問(wèn)裝置。

最后本發(fā)明還包括機(jī)動(dòng)車，其具有電能量存儲(chǔ)器、例如電池和根據(jù)本發(fā)明的充電裝置的實(shí)施形式。根據(jù)本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車優(yōu)選作為機(jī)動(dòng)車輛、特別是乘用車輛構(gòu)成。

附圖說(shuō)明

下面描述本發(fā)明的實(shí)施例。為此，唯一附圖示出了根據(jù)本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車的實(shí)施例。

下面闡述的實(shí)施例是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而在該實(shí)施例中，實(shí)施例的所描述的組件分別為本發(fā)明的要彼此獨(dú)立地考慮的單個(gè)特征，這些特征還彼此獨(dú)立地進(jìn)一步形成本發(fā)明并且因此單獨(dú)地或以與所示出的組合不同的組合被視為本發(fā)明的組成部分。此外，所描述的實(shí)施例還可以通過(guò)本發(fā)明的其它已經(jīng)描述的特征來(lái)補(bǔ)充。

具體實(shí)施方式

圖1示出了機(jī)動(dòng)車1，其中例如可以是機(jī)動(dòng)車輛、特別是乘用車輛。示出了機(jī)動(dòng)車中車輛尾部2。機(jī)動(dòng)車1例如可以是電驅(qū)動(dòng)的機(jī)動(dòng)車或混合動(dòng)力車輛。為了運(yùn)行動(dòng)力電機(jī)(未示出)，機(jī)動(dòng)車可以具有能量存儲(chǔ)器3、例如車載電池、特別是高壓電池。能量存儲(chǔ)器3可以通過(guò)車輛外部的充電站4來(lái)充電。為此，充電站4可以通過(guò)充電線纜5與機(jī)動(dòng)車1電連接。對(duì)此機(jī)動(dòng)車1可以具有充電裝置6。充電裝置6可以具有充電插口或充電插座7和充電器8。充電器8可以是一種器件類型，其能安裝到不同的車輛模式中。盡管如此，充電器8被設(shè)計(jì)用于，在機(jī)動(dòng)車1中在使用充電裝置6的、特別是充電插座7的在機(jī)動(dòng)車1中給出的熱力學(xué)工作界限的情況下有效地為能量存儲(chǔ)器3充電。

為此，充電裝置8可以具有處理器裝置9、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器10和溫度傳感器11。處理器裝置9例如可以通過(guò)微型控制器來(lái)提供。

此外，充電裝置8可以包括功率電子元件12，借助該功率電子元件能控制通過(guò)充電線纜5從充電站4流動(dòng)至能量存儲(chǔ)器3的充電電流的電流強(qiáng)度。功率電子元件12能以已知的方式設(shè)計(jì)。充電線纜5可以通過(guò)充電線纜5的充電插頭13固定和/或連接在充電插座7中并且從而與功率電子元件12電耦聯(lián)。

處理器裝置9可以被設(shè)計(jì)用于，在充電插頭13中讀出電阻編碼prx。處理器裝置9可以被設(shè)計(jì)用于，由溫度傳感器11接收溫度值t。處理器裝置9可以被設(shè)計(jì)用于，由功率電子元件12接收充電電流的電流強(qiáng)度值i。處理器裝置9可以被設(shè)計(jì)用于，由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器10讀出至少一個(gè)配置值g，例如關(guān)于充電插座7的幾何配置、即例如國(guó)家或地區(qū)專用的結(jié)構(gòu)形狀和/或溫度傳感器11的安裝位置。電阻編碼prx、溫度值t、電流強(qiáng)度值i和配置值g分別為關(guān)于運(yùn)行充電插座7的當(dāng)前工作配置的配置值。

處理器裝置9可以具有綜合特性曲線14。處理器裝置9可以借助綜合特性曲線14由所接收的配置值來(lái)查明溫度數(shù)據(jù)、例如溫度值或二元值/二進(jìn)制值(過(guò)熱溫度是/否)，其例如說(shuō)明了，充電插座7是否在其熱力學(xué)工作界限之內(nèi)運(yùn)行，即在充電插座7內(nèi)的運(yùn)行溫度是否低于預(yù)先給定的閾值。為此，溫度傳感器不必設(shè)置在充電插座7本身內(nèi)。借助綜合特性曲線14，處理器裝置9能以適合的方式對(duì)溫度傳感器7的溫度值t進(jìn)行解讀，其中考慮了當(dāng)前工作配置。如果通過(guò)綜合特性曲線的溫度數(shù)據(jù)表明：存在過(guò)熱溫度，則處理器裝置9可以操控功率電子元件12并且由此例如中斷充電電流，或所謂的降額/降級(jí)(derating)、即抑制充電電流，其中觸發(fā)或調(diào)節(jié)功率電子元件。

除了溫度t，還評(píng)估國(guó)家變型方案的充電插座、在插頭中的電阻prx、當(dāng)前的電流i和/或充電工作模式(單相或雙相)。因此可以更好地解讀充電插座的溫度測(cè)量值。

由此得出了下述優(yōu)點(diǎn)：確保了在充電時(shí)較高的功能安全性和可用性。由于在國(guó)際市場(chǎng)上的不同的充電插座和溫度傳感器的不同的安裝情況，所查明的溫度值的擴(kuò)散通過(guò)在此給出的不同的熱阻得出。由于對(duì)各個(gè)國(guó)家編碼進(jìn)行解讀和/或?qū)λ褂玫碾娤辔辉诔潆姇r(shí)查明的相數(shù)進(jìn)行解讀，可以更為精確地查明溫度值t。借助存儲(chǔ)的特征曲線、即綜合特性曲線，能評(píng)估附加考慮的配置值。

總之所述實(shí)例說(shuō)明了，如何能通過(guò)本發(fā)明提供降額-功能，用于保護(hù)充電插座避免受到熱過(guò)載。