[發明專利]借助充電電纜充電的方法、充電電纜和剩余電流保護電路

有效

• 申請號: 201710748877.2
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107800163B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: J-M.馬特爾;A.諾伊恩德林格;F.費斯特爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;B60L53/62;H02H3/347
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

本發明涉及一種用于借助充電電纜來給電運行車輛充電的方法，該充電電纜以用于檢測直流電流的剩余電流保護電路構成。按照本發明，由充電電纜識別重新要進行的充電過程，和在充電過程之前進行剩余電流保護電路的校準。按照另外的實施方式，在充電過程期間進行溫度監視，確定對于溫度變化的值，和在超過溫度變化的閾值時中斷充電過程并且進行剩余電流保護開關的校準。

技術領域

本發明涉及一種用于借助充電電纜給電運行車輛充電的方法、一種充電電纜和一種用于檢測直流電流的剩余電流保護電路(Fehlerstrom-Schutzschaltung)。

背景技術

用于給電動車輛充電的充電電纜典型地利用集成在充電電纜中的剩余電流保護開關(Fehlerstrom-Schutzschalter)來保護(通常也縮寫為RCD，英文Residual-Current-Device，作為剩余電流保護開關的標記)。在此部分地需要應用在交流電流的情況下以及在直流電流的情況下觸發的RCD。這樣的RCD被稱為“類型B的RCD”或“通用電流敏感的剩余電流保護開關”。

在充電電纜中例如采用具有6mA額定剩余電流的RCD。特別地，在類型B的RCD中挑戰的是，確保所需的開關特性的靈敏度和穩定性。因為電子部件總是具有容差和溫度系數。附加地，在焊接到電路板上的過程中以及在運行期間的負荷中，形成一定程度的老化，其引起RCD的值中的偏差。正是具有RCD功能的充電電纜基于應用條件受這些影響的程度高于在電分配器中安裝的正常RCD。特別地，在充電電纜中關于溫度和電流負荷的波動更強烈，這可以強烈影響對于RCD觸發相關的測量的不準確性。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，改善用于檢測充電電纜中的直流電流的剩余電流保護電路的應用。

上述技術問題通過根據本發明的用于借助充電電纜來給電運行車輛充電的方法、根據本發明的充電電纜和根據本發明的用于檢測直流電流的剩余電流保護電路來解決。

建議借助充電電纜給(至少部分)電運行車輛充電的兩種方法，該充電電纜以用于檢測直流電流的剩余電流保護電路構成。兩種方法也可以組合地應用。在第一方法中由充電電纜識別重新要進行的充電過程(典型地在充電電纜的控制單元和對于充電過程而與之連接的車輛之間進行消息交換的范圍內；但是還可以考慮另外的實現，例如借助手動輸入作為觸發器，使得應當開始充電過程)。在充電過程之前開始按照本發明進行剩余電流保護開關的校準。在此，校準可以是調整在為計算剩余電流而使用的公式中的至少一個參數。該校準優選地在每次充電過程之前進行。但是也可以僅在特定充電過程之前執行校準，也就是對于每次充電過程進行剩余電流保護電路的在充電過程之前的校準，對于其滿足附加的、與校準要求相關的標準。在此，校準的執行可以取決于參數，諸如沒有校準的充電過程的次數(例如借助計數器的增量實施)、自從上一次校準過去的時間、借助傳感器提供的參數(例如溫度或溫度差)或這類參數的組合。

根據第二方法，在充電過程期間進行溫度監視并且確定對于溫度變化的值。在超過溫度變化的閾值時中斷充電過程并且進行剩余電流保護開關的校準。該方法可以單獨地或與第一方法結合地應用。

在上面描述的方法中，剩余電流保護電路可以以偏移量加法器構成并且剩余電流保護電路的校準可以包括偏移量加法器的校準。偏移量加法器在此也可以是唯一的校準元件。按照一種實施方式，充電電纜可以以利用其能夠建立或斷開在電源和待充電車輛之間的電流連接的開關構成。在該實施方式中，在斷開的開關的情況下進行偏移量加法器的校準。也就是，當校準中斷充電過程時，開關被斷開以用于校準偏移量加法器(并且然后當需要繼續充電過程時又閉合)。

按照本發明技術方案的實施，剩余電流保護電路以放大器構成。在該實施中，剩余電流保護電路的校準包括放大器的校準。在此，還可以僅進行放大器的校準。替換地，校準附加的其它元件，例如偏移量加法器。