[發明專利]用于對電化學蓄能器充電的設備、系統和方法以及車輛

有效

• 申請號: 201880028511.0
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN110573371B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: S·卡盧察;I·倫德;S·拉克斯;P·維亞拉
• 申請（專利權）人: 寶馬股份公司
• 主分類號: B60L3/00
• 分類號: B60L3/00;B60L58/24;H01M10/44;H01M10/48;H01M10/615;H01M10/657
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 程猛

本發明涉及用于對電化學蓄能器充電的設備、方法和系統以及機動車。用于對電化學蓄能器充電的設備的充電裝置具有第一電路，該第一電路與電化學蓄能器電耦合或可電耦合。用于對電化學蓄能器加熱的加熱裝置具有與第一電路分離的第二電路，第二電路具有可通過外部交變磁場感應加熱的感應加熱元件，該感應加熱元件與電化學蓄能器熱耦合或可熱耦合。

技術領域

本發明涉及一種用于對電化學蓄能器、尤其是車輛電池充電的設備、系統和方法以及具有這種系統的車輛。

背景技術

為了給電動車輛、尤其是電動轎車供應所需的能量，通常在車輛中設置電化學蓄能器。存在不同的充電標準用于給蓄能器再充電。車輛通常可連接到公共電網或使用專用充電站，其根據標準提供交流電、三相交流電或直流電用于充電。作為有線能量傳輸系統的替代方案，無線能量系統正在開發中，其能對蓄能器進行特別便捷且簡單的充電。

為了能實現蓄能器的高效及保護性的充電，通常從蓄能器提取電量并在充電過程中將其用于加熱蓄能器。為此例如可將歐姆加熱元件集成到蓄能器中或設置在蓄能器區域中，通過該歐姆加熱元件可將蓄能器加熱到預定或所需的溫度。

發明內容

本發明的任務在于，進一步改進電化學蓄能器的充電過程，尤其是在增加蓄能器使用壽命的同時能實現蓄能器的高功耗。

所述任務通過根據本發明的用于對電化學蓄能器充電的設備、系統和方法以及具有這種系統的車輛來解決。

根據本發明的用于對電化學蓄能器、尤其是車輛電池充電的設備包括充電裝置和加熱裝置。充電裝置構造用于對電化學蓄能器充電并且具有第一電路，該第一電路與電化學蓄能器電耦合或可電耦合。加熱裝置構造用于對電化學蓄能器加熱并且具有與第一電路分離的第二電路，第二電路具有可通過外部交變磁場感應加熱的感應加熱元件，該感應加熱元件與電化學蓄能器熱耦合或可熱耦合。

根據本發明的用于對電化學蓄能器充電的系統包括電化學蓄能器、尤其是車輛電池以及根據本發明的用于對電化學蓄能器充電的設備。

根據本發明的車輛、尤其是機動車具有根據本發明的用于對電化學蓄能器充電的系統。

根據本發明的用于對電化學蓄能器、尤其是車輛電池充電的方法包括下述步驟：產生外部交變磁場；通過與電化學蓄能器熱耦合的感應加熱元件來加熱電化學蓄能器，該感應加熱元件通過外部交變磁場感應加熱；并且通過將第一電路電耦合到電化學蓄能器上而給電化學蓄能器充電，所述第一電路與具有感應加熱元件的第二電路分離。

本發明的一個方面基于下述方法：在充電之前和/或在充電期間通過感應加熱元件對電化學蓄能器進行加熱，其中，設有用于充電的第一電路和用于加熱的第二電路，第二電路與第一電路尤其是在空間上和/或電氣上分離并且因此可獨立控制。由此可獨立于充電過程來控制加熱過程并且例如使加熱過程適配于蓄能器的充電狀態和/或溫度或適配于環境溫度。

由于感應加熱元件通過外部交變磁場感應加熱，因此可從外部、即蓄能器所在的車輛外部控制或影響蓄能器的加熱過程。在此，加熱功率尤其是可從外部提供并且不必從蓄能器本身提取，從而減輕了蓄能器的負荷并可延長其使用壽命。

總體上本發明能實現改進的、尤其是高效且保護蓄能器的蓄能器充電。

優選一旦車輛定位、尤其是停放在充電站區域中或停車位上、如在車庫中，就開始對感應加熱元件或蓄能器進行感應加熱。由此在實際充電過程開始、如通過將充電電纜連接到充電裝置之前，蓄能器就已經能達到、尤其是超過蓄能器中所含電解質的熔點的溫度。

在一種優選實施方式中，第一電路具有感應元件，在其中可通過外部交變磁場感應出用于對電化學蓄能器充電的電流。優選感應元件構造為線圈，該線圈可被外部交變磁場的磁通量穿透。由此外部交變磁場的能量可有利地用于在充電過程之前或在充電過程期間加熱電化學蓄能器以及對電化學蓄能器進行充電。