充电系统及其运行方法技术方案

充电系统，包含：设置用于检测电动汽车牵引电池的充电状态的检测工具，设置用于由检测的牵引电池的充电状态确定牵引电池的充电曲线的确定工具，以及设置用于计算充电特征图的计算工具，此充电特征图由分别具有恒定的区段特定电功率的至少两个时间区段构成，其中，充电曲线限制时间区段内部的相应电功率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】充电系统及其运行方法
本专利技术涉及一种充电系统，尤其用于电动汽车的充电系统，以及一种用于运行此种充电系统的方法。
技术介绍
长久以来已知对电动汽车的充电，尤其对电动汽车的牵引电池的充电。通过充电基础设施的扩建产生对根据功率进行结算的增长的需求。通常，在借助交流电流充电时，借助在充电站中为此校准的测量设备测量提供的电能。测得的能量则接着为充电站的用户根据缔结的收费标准进行计算。但是，在借助直流电压充电的情况下，测量技术昂贵并且只能够少量地提供，因此，在借助直流电压充电时对提供的电能进行测量需要高投资成本。同样已知，可进行基于时间的结算。但是，在此种基于时间的结算中，迄今为止假设在整个充电过程中总是通过充电站提供相同的电功率。此假设的电功率乘以充电过程的时间得出提供的电能。但是此种结算模式是不精确的，因为电动汽车内部的充电控制设备总是执行充电曲线，在此充电曲线中，在不同的时间调取不同的电功率。调取的电功率尤其随着充电过程的时长降低。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供一种基于时间的结算，其在检测的电能方面具有高精确度。根据本专利技术，此目的通过一种根据权利要求1的充电系统以及一种根据权利要求12的方法实现。已知，在基于时间的结算中，通常在对实际提供的电能的结算方面存在高度的不精确性。此外已知，在充电过程之前通常提供充足的信息，从而使充电过程能够匹配尤其电动汽车的充电曲线并因此能够事先计算直至充电过程终止之前提供的实际的能量。为此，首先需要得知电池处于哪种充电状态。此充电状态也称作充电点，是用于充电过程的后续走势的特征。通常，充电点给出了电池的剩余闲置容量。充电点也与电池的实际状态、电池温度、电池寿命或类似状态相关。充电点可通过设置在电池上的测量仪器检测。也可能的是，通过脱离于电池的测量仪器进行对充电点的检测。电池可布置在电动汽车中。用于为电池充电的充电控制设备也可布置在电动汽车中。但是，电池可例如也使用光伏(PV)存储器作为电池。在此，也可使用监视并控制电池的充电过程的充电控制设备。PV存储器可例如设置在房屋中并通过房屋的PV设备供给。但是也可能的是，电池由另一房屋的PV设备供给并执行两个参与的家庭之间的结算。根据本专利技术，提出借助其检测电池的充电状态的检测工具。根据本专利技术的检测工具不仅包含直接布置在电池上的测量装置。检测工具而且也可布置在充电站或移动设备中并接收关于充电状态的信息。根据本专利技术，接收也理解为充电状态的检测。除了对充电状态的认知以外，为了能够估计充电过程的走势，还需要对充电控制设备或待充电的电池的充电曲线的认知。通常在充电控制设备中借助充电曲线确定在何种电池状态下以何种电功率充电。通常，充电曲线单调下降地延伸。电池可具有在100％和0％之间的充电点。充电点100％意味着电池完全放空。在此情况下，为了对电池充电而执行整个充电曲线。随着电池状态的改变，即随着充电量的增长，通常以降低的电流强度为电池充电。此充电行为反应在充电曲线中。如果充电点例如在0％，那么则可能意味着电池完全充满并且充电曲线得到完全的执行。在此需要注意的是，对100％和0％的说明仅理解为示例性的。充电曲线通常在充电过程中从电池的实际状态出发执行至充电过程终止、因此至汽车完全充满电，或者执行至充电过程中断。在得知充电曲线的情况下，可接着开发充电计划。由此原因提出确定工具，借助此确定工具能够确定充电曲线。用于实时充电过程的充电曲线可分别总是由获取的充电状态开始确定。通常在充电控制设备中保存有以哪种充电曲线为电池充电。此信息也可保存在汽车外部，例如保存在数据库中。为了确定充电曲线可使用充电控制设备，但也可使用与其分离的装置。确定工具可尤其布置在充电站内或者移动终端设备中。确定工具可载入相应的信息从而确定充电曲线。在得知充电状态以及充电曲线的情况下，可确定充电曲线上的充电点。由此充电点出发可计算充电特征图。为此可设置计算工具。计算工具可布置在汽车中、充电控制设备中、与其分离的充电站中或者移动终端设备中。为了实现基于时间的结算，充电特征图分割为分别具有特定的时长并且分别具有区段特定电功率的多个区段。也就是说，充电特征图由多个彼此相继的时间区段组成，在这些时间区段中，每个时间区段优选具有不同的区段特定功率。因此实现了为每个时间区段计算所提供的电能。为了保证各个时间区段所提供的电能也是在执行充电曲线的过程中为电池所需要的，建议使充电曲线限定时间区段的相应电功率。计算工具也能够额外地与外部条件相关地确定充电特征图。那么，为了确定充电曲线可至少部分地例如使用发电机的预测负荷曲线，例如可再生能源的电功率供应。发电机可例如为光伏设备、风力涡轮机、生物发电厂、热点设备或类似的。光伏设备的负荷曲线可尤其刚好根据天气预报或者历史负荷曲线预测。当发电机的负荷曲线已知时，充电特征图可匹配于此负荷曲线。当负荷曲线预测到电功率的生成时，充电过程的起始点可尤其在时间上推移，尤其延迟。通过使充电曲线限定时间区段的相应电功率，保证了在每个时间点提供的电功率不超出由充电控制设备所调取的电功率。尤其保证了也总是提供由充电控制设备所调取的电功率。使用时间区段以计算提供的电能。不再需要对电功率进行测量。因此可能的是，在不对充电过程期间所调取的电功率进行决定性测量的条件下确定提供的电能并根据结算的收费标准进行结算。时间区段也可形象地理解为“能量条”的相继排列，其中，在每个时间区段中为特定的时间提供恒定的电功率，并且由此得出时间区段的电能。因此，通过计算工具由功率和时间计算出预先定义的能量，此能量基本吻合于充电曲线。接着在使用也可理解为运行计划的充电特征图的条件下执行充电过程。也可能的是，在每个区段结束后重新确定充电点，并且根据在此确定的充电点调整充电特征图。当在确定充电特征图时使用了外部条件、例如发电机的负荷曲线的条件下，这可尤其有利，因为在区段内可能实际的电功率与预测的功率不一致。那么充电点则与预测的不同，并且在必要时必须调整充电特征图。根据一个实施例提出，检测工具尤其由电动汽车或者由用户界面接收关于电池的充电状态的信息。电池的充电状态可通过例如电动汽车内部的充电控制设备确定。尤其可通过确定电池温度、电池电压和电池电流确定所谓的充电状态(StateofCharge,SOC)。由这些信息能够推导出充电状态。此信息可提供给检测工具。检测工具不是必须布置在电动汽车内，而是也可以例如设置在充电站或移动终端设备、例如移动电话、平板电脑或者类似设备中。也可能的是，通过用户界面输入充电状态。例如可能的是，用户在汽车上具有充电状态显示器。用户可使用此充电状态显示器以通过用户界面手动输入充电状态。此手动输入可同样提供给检测工具。在通过移动设备输入的情况下，可以在移动设备上直接布置检测工具。也可以由移动设备将充电状态传递给充电站。根据一个实施例提出，确定工具接收关于电池型号或者用户界面型号的信息。那么，如同能够在汽车内部或者在其外部例如通过用户界面检测充电状态那样，也可检测电池型号。在此前文中的内容相应地适用。电池型号实现了使确定工具确定充电曲线。充电曲线通常至少与电池型号相关并且对不同的电池可能为不同的。在得知电池型号的情况下，确定工具能够例如从存储器载入充电曲线。存储器也可例如通过与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.充电系统，所述充电系统包含，‑设置用于检测电池、尤其电动汽车牵引电池的充电状态的检测工具，‑设置用于由检测的电池充电状态确定电池的充电曲线的确定工具，以及‑设置用于计算充电特征图的计算工具，所述充电特征图由分别具有恒定的电气的区段特定功率的至少两个时间区段构成，其中，所述充电曲线限定时间区段内部的相应电功率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.20 DE 102016107271.01.充电系统，所述充电系统包含，-设置用于检测电池、尤其电动汽车牵引电池的充电状态的检测工具，-设置用于由检测的电池充电状态确定电池的充电曲线的确定工具，以及-设置用于计算充电特征图的计算工具，所述充电特征图由分别具有恒定的电气的区段特定功率的至少两个时间区段构成，其中，所述充电曲线限定时间区段内部的相应电功率。2.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，-所述检测工具从电池或者用户界面接收关于电池充电状态的信息。3.根据权利要求1或2所述的充电系统，其特征在于，-所述确定工具从电池或者从用户界面接收关于电池型号的信息，和/或-所述确定工具根据电池型号从存储器载入充电曲线。4.根据前述权利要求中任一项所述的充电系统，其特征在于，-所述计算工具对至少两个区段累加每个时间区段的时间与所述区段特定功率的相应的乘积，并且确定由此得出的电能，并且提供关于确定的所述电能的信息。5.根据前述权利要求中任一项所述的充电系统，其特征在于，-所述计算工具接收关于最大充电电流的信息并且根据所述最大充电电流为时间区段其中之一确定最大功率。6.根据前述权利要求中任一项所述的充电系统，其特征在于，-所述检测工具、确定工具以及计算工具布置在充电站内或移动通信设备中。7.根据前述权利要求中任一项所述的充电系统，其特征在于，-所述充电特征图具有多个时间区段和/或-为每个所述时间区段确定最大充电功率。8.根据前述权利要求中任一项所述的充电系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：于尔根·瓦夫内尔，
申请(专利权)人：英诺吉能源公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE