專利名稱：機動車電池充電的方法和電導(dǎo)體布線的制作方法
機動車電池充電的方法和電導(dǎo)體布線除了通過電纜和連接器輸送能源的傳導(dǎo)方法之外，電感方法也可以用于為蓄電池充電，特別是電力機動車的電池。本發(fā)明旨在更進一步發(fā)展為機動車電池充電的電感方法和導(dǎo)線布置。這一目的可以由獨立權(quán)利要求中的任一項產(chǎn)品或方法來實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種導(dǎo)體布線，這種導(dǎo)體布線被配置為通過作用于所述導(dǎo)體布線的交變磁場產(chǎn)生流過所述導(dǎo)體布線的交流電；以及用流過所述導(dǎo)體布線的交流電為機動車的電池進行充電。所述導(dǎo)體布線經(jīng)由低阻抗連接不與所述導(dǎo)體布線外部的電導(dǎo)體連接。根據(jù)本發(fā)明，進一步提供了一種機動車，其包括導(dǎo)體布線和導(dǎo)體布線外部的導(dǎo)電元件，其中，所述導(dǎo)電元件通過低阻抗相互連接到一個保護導(dǎo)體，以使所述導(dǎo)電元件可以接地。本發(fā)明還提供了一種為機動車用的電池充電的方法，在第一步驟里，通過作用于導(dǎo)體布線上的交變磁場在導(dǎo)體布線里產(chǎn)生交流電，該交流電用于為機動車的電池充電，所·述導(dǎo)體布線經(jīng)由低阻抗連接不與所述導(dǎo)體布線外部的電導(dǎo)體連接。利用一個檢測裝置持續(xù)監(jiān)控所述導(dǎo)體布線與導(dǎo)體布線外部的電導(dǎo)線之間低阻抗連接的缺失。結(jié)合本發(fā)明的描述，為機動車電池充電的導(dǎo)體布線被理解為可供交變磁場作用于其上以在該導(dǎo)體布線上產(chǎn)生交流電來為機動車電池充電的任何一個或多個導(dǎo)體布線。在這種情況下，流過所述導(dǎo)體布線中的交流電被理解為至少在部分導(dǎo)體布線中會隨時間變化的電流，盡管該電流在時間間隔內(nèi)可以不是周期性的。因此，該電流可能改變方向，盡管它不是必須如此。交流電這個術(shù)語在這里也包括了在一個方向但安培隨時間改變的可變電流。在這種情況下，交變磁場指的是能夠在該說明書所述的導(dǎo)體布線中產(chǎn)生交流電的暫時性可變的磁場。這種暫時性可變磁場可以由變壓器或電磁鐵組成的外導(dǎo)體布線中隨時間變化的電流來激發(fā)。該可變磁場同樣也可以由永磁體或其中有恒定電流或可變電流流過的外部導(dǎo)體布線來激發(fā)。在這種情況下，交變磁場這個術(shù)語同時也包括了變化的電磁場。在這種情況下，電池被理解為任何能以電能形式儲存并提供能量的，而且可以從電路中取出的裝置。該電池同樣可以指原電池(伽伐尼電池；galvanic cell)或原電池的布線。在這種情況下，導(dǎo)體間的低阻抗連接是指具有歐姆電阻很低的導(dǎo)電連接，在實際應(yīng)用情況下所期望的電流流過這種連接不會導(dǎo)致電壓伏特數(shù)降低，從而會對希望進行的操作或布線或任何使用所述布線的系統(tǒng)造成影響。根據(jù)本發(fā)明一個較佳實施例，這種導(dǎo)體布線包括一個中性點，所述中性點經(jīng)可接地的高阻抗連接以連接到所述導(dǎo)體布線外部的電導(dǎo)體。在本實施例中，通過高阻抗連接該中性點和導(dǎo)體布線外部的電導(dǎo)體連接到同一地方保持相同電勢，只要沒有可感知的電流流過該高阻抗連接。由此，只要沒有電流能夠產(chǎn)生這樣的危險的流過該高阻抗連接的接觸電壓，在高阻抗連接的中性點和導(dǎo)體布線外部的電導(dǎo)體之間能夠確保沒有危險的接觸電壓發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明又一個優(yōu)選的實施例，這也可以與前面的優(yōu)選實施例結(jié)合，提供了一個裝置，該裝置用于檢測該導(dǎo)體布線和該導(dǎo)體布線外部的電導(dǎo)體之間的低阻抗連接。這樣的檢測裝置能夠快速識別該導(dǎo)體布線對該導(dǎo)體布線外部的一個電導(dǎo)體或者多個電導(dǎo)體的低阻抗連接的發(fā)生或存在。此種檢測裝置的不同形式通常是已知的。根據(jù)本發(fā)明的有一個優(yōu)選的實施例，其也可以與前面提到的優(yōu)選實施例相結(jié)合，提供了一個使該交變磁場無效的裝置。萬一或一旦該檢測裝置識別該導(dǎo)體布線對該導(dǎo)體布線外部的一個電導(dǎo)體或者多個電導(dǎo)體的低阻抗連接的發(fā)生或存在，這種使該交變磁場無效的裝置優(yōu)選由所述檢測裝置發(fā)射的信號所觸發(fā)。因此，當該導(dǎo)體布線對該導(dǎo)體布線外部的一個電導(dǎo)體或者多個電導(dǎo)體的低阻抗連接的發(fā)生或存在時，這可能使通過在該導(dǎo)體布線上感應(yīng)的交變電流產(chǎn)生的交變磁場無效。在該交變磁場被供電之后，感應(yīng)的交流電因此減少以致于在具有創(chuàng)新的導(dǎo)體布線和該導(dǎo)體布線外部的電導(dǎo)體之間的非期望的持續(xù)存在的剩余電流停止。 根據(jù)本發(fā)明提供的一種車輛，其包括保護導(dǎo)體，所述保護導(dǎo)體用于與機動車周圍的導(dǎo)電元件低阻抗連接，尤其是地面。根據(jù)本發(fā)明又一個優(yōu)選實施例，該優(yōu)選實施例也可以與前面的實施例相結(jié)合，提供了一種機動車，該機動車具有一個裝置，該裝置用于檢測所述導(dǎo)體布線與所述導(dǎo)體布線外部的電導(dǎo)線之間的低阻抗連接。特別優(yōu)選地是一種機動車，該機動車具有一個使所述交變磁場失效的裝置。這種使所述交變磁場失效的裝置12優(yōu)選地產(chǎn)生使交變磁場失效的信號，優(yōu)選地，該信號被發(fā)送或傳輸?shù)窖b置ET上從而產(chǎn)生交變磁場。優(yōu)選地，所述信號被一個開關(guān)裝置接收和分析。只要開關(guān)裝置接收從裝置12發(fā)送的用于使交變磁場失效的信號，該開關(guān)裝置就使交變磁場失效。較佳地，通過切斷產(chǎn)生交變磁場的裝置ET的能源供應(yīng)，就會發(fā)生使這種交變磁場失效。來自從裝置12中的用于使交變磁場失效的信號傳輸?shù)角袚Q裝置，優(yōu)選地，通過無線發(fā)送，例如，使用光線，紅外光束或無線電波，該裝置較佳地但不是強制性地安裝在機動車上。使用多個獨立的方法的信號傳輸提供了額外的可靠性。經(jīng)過該導(dǎo)體布線e，f，g和2，2’，2"該信號也可以被感應(yīng)發(fā)送，優(yōu)選地，對用于給電池充電的交流電進行載波頻率調(diào)制。這種調(diào)制信號感應(yīng)生成一個在對應(yīng)的其他導(dǎo)體布線上可以很容易進行解調(diào)和分析的相應(yīng)信號。與有線傳輸路徑相比，這種使該交變磁場無效的信號的無線傳輸路徑具有在導(dǎo)體布線(I)和所述導(dǎo)體布線(I)外部的電導(dǎo)體(8，8’，...)之間不會有多余的低阻抗連接能夠發(fā)生的優(yōu)點，特別是機動車外部的導(dǎo)體。一旦這種用于檢測導(dǎo)體布線I與導(dǎo)體布線I外部的電導(dǎo)體8，8’，...之間的低阻抗連接7的裝置11檢測到這樣的低阻抗連接，就觸發(fā)使交變磁場失效的裝置12以產(chǎn)生并傳送使交變磁場失效的信號。特別地，當該使交變磁場失效的裝置12安裝在機動車上或安裝在機動車內(nèi)用于檢測低阻抗連接7時，以有線方式用于檢測低阻抗連接7的裝置11可以控制用于使交變磁場失效的裝置12。此外，在多數(shù)情況下，該使交變磁場失效的裝置12與用于檢測機動車外部的低阻抗連接7的裝置11安裝在一起，以有線方式用于檢測低阻抗連接7的裝置11可以控制用于使交變磁場失效的裝置12。然而，在許多情況下，在用于使交變磁場失效的裝置12和用于檢測低阻抗連接7的裝置11之間的無線連接具有提供了安全的優(yōu)點，因為在導(dǎo)體布線I和所述導(dǎo)體布線I外部的電導(dǎo)體8，8’ 特別是機動車外部的導(dǎo)體之間不會有多余的低阻抗連接能夠發(fā)生。在本發(fā)明的方法中，優(yōu)選地，所述導(dǎo)體布線的中性點通過一個高阻抗連接從而連接到所述導(dǎo)體布線外部的電導(dǎo)體，特別是可以接地。按照本發(fā)明的有一個優(yōu)選實施例，它也可以與先前描述的實施例結(jié)合，根據(jù)本發(fā)明的方法，通過一個低阻抗連接將一個保護導(dǎo)體連接到該機動車周圍的導(dǎo)電元件，該保護導(dǎo)體與該導(dǎo)體布線的外部的機動車的導(dǎo)電元件相互連接。在此，在本發(fā)明方法的特別優(yōu)選的實施例中，一旦在充電過程中導(dǎo)體布線與該導(dǎo)體布線外部的導(dǎo)電元件之間檢測到有低阻抗連接存在，就使該交變磁場失效。下面將利用進一步優(yōu)選的實施例和附圖
更詳細地描述本發(fā)明。圖I示意性地描述了本發(fā)明導(dǎo)體布線的一個實施例，一個交變磁場作用于該導(dǎo)體布線；圖2顯示出圖I中的導(dǎo)體布線的符號描述；圖3顯示出圖I中的導(dǎo)體布線連同又一個提供交變磁場的導(dǎo)體布線的符號描述；圖4示意性地顯示出本發(fā)明的導(dǎo)體布線的又一個實施例，該導(dǎo)體布線包括一個星狀物；圖5示意性地顯示出本發(fā)明的導(dǎo)體布線和又一個提供交變磁場的導(dǎo)體布線之間的相互作用；圖6示意性地描述了本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。正如圖I所不的本發(fā)明第一實施例，本發(fā)明提供一種為機動車電池充電的導(dǎo)體布線，該導(dǎo)體布線可以由具有多個繞組的一個盤繞的導(dǎo)體布線I的實施例構(gòu)成。由交變磁場4在導(dǎo)體布線I產(chǎn)生的交變電流流過導(dǎo)電路徑或?qū)w布線I的繞組且該交變電流可以點a和/或b處接通和用于為機動車的電池充電。在這個過程中，所述產(chǎn)生的交變電流首先以適用于電池的充電功能的方式周期性整流。例如，圖5顯示出了連接到導(dǎo)體布線的星形連接的三相2，2’，2"的整流器18，特別是盤繞的導(dǎo)體布線，以及在供給電池5的輸出端產(chǎn)生的直流電壓。取決于交變磁場4如何產(chǎn)生，該導(dǎo)體布線I從而可以是各種設(shè)計和以各種方式相對產(chǎn)生磁場的導(dǎo)體布線ET設(shè)置。例如，圖3顯示出圖2中描述的本發(fā)明的導(dǎo)體布線1，其在空間上接近于位于具有被充電的電池的機動車外部的產(chǎn)生磁場的導(dǎo)體布線ET的基本類似結(jié)構(gòu)。在圖3所示的情況下，該交變磁場通過經(jīng)c和/或d點供給的一個單相交流電流在線圈中產(chǎn)生，或在變壓器ET里產(chǎn)生，且在可于a和/或b點接通的導(dǎo)體布線I里產(chǎn)生一個相應(yīng)的單相交流電流。圖4顯示出了本發(fā)明的導(dǎo)體布線的又一個實施例，該導(dǎo)體布線也可以用來作為一個產(chǎn)生磁場的導(dǎo)體布線。這是一個星形的具有饋電點e，f和g的三個線圈2，2’，2"互連。這種星形互連結(jié)合三相/交流電系統(tǒng)是常見的。這樣的設(shè)置既可以產(chǎn)生交變磁場又可作為在本發(fā)明的意義上的電導(dǎo)體布線，即，為機動車的電池充電。正如圖5所不,該產(chǎn)生交變磁場的導(dǎo)體布線ET和位于機動車內(nèi)的導(dǎo)體布線I被配置為一個變壓器。在產(chǎn)生磁場的導(dǎo)體布線ET里流動的交變電流，在這種情況下，三相電流產(chǎn)生交變磁場，在導(dǎo)體布線I的次級導(dǎo)體布線2，2’，2"內(nèi)該交變磁場產(chǎn)生相應(yīng)的交變電流。所述交變流電，如實施例所示的一個三相電流通過下游的整流裝置18整流，以及由該整流裝置18所產(chǎn)生的直流電流在輸出端被用于為電池5充電。當中性點將產(chǎn)生布線的交變磁場集中到中性導(dǎo)體PEN上時，該導(dǎo)體布線I的導(dǎo)體2，2’，2"形成一個所謂的IT主干線的相導(dǎo)體，該相導(dǎo)體的安全基本上取決于在導(dǎo)體布線I和該導(dǎo)體布線I外部的電導(dǎo)體8，8’之間有沒有低阻抗電連接7，7’。由此，在圖5所示的低阻抗連接7對應(yīng)于交變流電流饋送導(dǎo)體2"連接到位于導(dǎo)體布線I外部的電導(dǎo)體8’，以及低阻抗連接7’對應(yīng)于直流電流饋電導(dǎo)體連接到位于導(dǎo)體布線I外部的導(dǎo)體8?，F(xiàn)在，本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例提供了一種裝置11，該裝置11用于檢測導(dǎo)體布線I和該導(dǎo)體布線I外部的電導(dǎo)體8，8’之間的低阻抗連接7。這種檢測裝置11對于專家來說通常是已知的。這種裝置11也被稱為作為接地泄漏電流監(jiān)視器或絕緣監(jiān)視裝置。它監(jiān)視IT主干線的絕緣條件，因此，未接地的電源網(wǎng)絡(luò)，例如，到不到最小絕緣阻值。為此，電流經(jīng)常測量到地面。在發(fā)生故障時，即當絕緣故障電流超過了預(yù)定義的閾值，最小絕緣電阻的 削弱可以被檢測到，因此，可采取進一步的措施以確保安全。例如，可以產(chǎn)生和發(fā)射一個警告信號，或，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例提供，供給具有能量的導(dǎo)體布線I的交變磁場可以被失效。作為在圖5和6中的實施例示出的情況，其中，感應(yīng)交變流電流進行整流，以使所得到的直流電流可以用來給機動車的電池充電，這些情況具有特別困難，接地泄漏都可能會發(fā)生的交變電流的子系統(tǒng)以及整體車用電源系統(tǒng)的直流子系統(tǒng)中。除了從地面泄漏，連接到機動車的電導(dǎo)體元件或?qū)w布線I外部的電導(dǎo)體的其他低阻抗連接也可以發(fā)生?？赡苁墙拥匦孤┖驮谡w導(dǎo)體布線的交流子系統(tǒng)與直流子系統(tǒng)里的其它低阻抗連接的這些特殊情況需要使用特殊的檢測裝置，以檢測這種低阻抗連接或接地泄漏。1976年10月14日公布的德國專利申請P 2515121中描述了這種裝置的一個實施例，用于檢測雜散電流，特別適合于檢測這種情況下的接地泄漏。為了排除機動車里的電導(dǎo)體發(fā)生危險的接觸電壓，特別是地面或機動車附近的電導(dǎo)體具有低阻抗連接，從而給人造成危險，本發(fā)明優(yōu)選提供了一種裝置，該裝置用于檢測在導(dǎo)體布線I和該導(dǎo)體布線I外部的電導(dǎo)體之間的低阻抗連接，所述裝置具有一個信號裝置和按確定的路線將信號傳到一個使交變磁場失效的裝置。這個優(yōu)選實施例具有的優(yōu)點是一旦雜散電流的發(fā)生時，通過確保交變磁場的失效將能量作為一個整體提供給的導(dǎo)體布線可以有效地防止事故。例如，通過設(shè)有裝置ET提供交變磁場可導(dǎo)致交變磁場的失效，該裝置ET包括一個被所述檢測裝置11控制的開關(guān)裝置12。優(yōu)選地，一旦該檢測裝置11檢測到在導(dǎo)體布線I或另一個導(dǎo)體布線和其他的導(dǎo)體布線外部的電導(dǎo)體之間的連接7或7’具有低于最小電阻值的電阻，交變磁場的失效就會發(fā)生。所述最低電阻值可以是預(yù)定義的或與使用的電壓相對應(yīng)的值，以便排除任何人接觸導(dǎo)體發(fā)生危險的問題。在畫圖和描述本發(fā)明時使用下面指定的參考標號I電導(dǎo)體布線，導(dǎo)體布線2，2’，...導(dǎo)體布線I的導(dǎo)體2通過導(dǎo)體布線I的交變電流4交變磁場5電池
6機動車7在導(dǎo)體布線I和位于導(dǎo)體布線I外部的導(dǎo)體之間的低阻抗連接8，8’，…·導(dǎo)體布線I外部的電導(dǎo)體9中性點10在中性點9和位于導(dǎo)體布線I外部的電導(dǎo)體之間的高阻抗連接11用于檢測的裝置，檢測裝置12使交變磁場失效的裝置13，13’，...位于導(dǎo)體布線I外部的機動車6的導(dǎo)電元件
14保護導(dǎo)體15保護導(dǎo)體低阻抗連接到在機動車6周圍的導(dǎo)電元件1616在機動車6周圍的導(dǎo)電元件17地面
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)體(2，2’…)布線，其用于 a)通過作用于所述導(dǎo)體布線的交變磁場(4)產(chǎn)生流過所述導(dǎo)體布線的交流電(3);以及 用流過所述導(dǎo)體布線(I)的交流電(3)為機動車(6)用的電池(5)進行充電，其特征在于，所述導(dǎo)體布線⑴經(jīng)低阻抗連接(7)不與所述導(dǎo)體布線⑴外部的電導(dǎo)體(8，8’，...)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的布線(I)，其特征在于，其包括一個中性點(9)，所述中性點(9)經(jīng)可接地的高阻抗連接(10)連接到所述導(dǎo)體布線(I)外部的電導(dǎo)體(8，8’，…)。
3.根據(jù)以上任何一項權(quán)利要求所述的布線(I)，其特征在于，通過一個裝置(11)檢測所述導(dǎo)體布線(I)與所述導(dǎo)體布線(I)外部的電導(dǎo)線(8，8’，...)之間的低阻抗連接(7)。
4.根據(jù)以上任何一項權(quán)利要求所述的布線(I)，其特征在于，通過一個裝置(12)使所述交變磁場(4)失效。
5.一種機動車￠)，其包括根據(jù)以上任何一項權(quán)利要求所述的導(dǎo)體布線(I)和導(dǎo)體布線(I)外部的導(dǎo)電元件(13，13’，...)，其特征在于，所述導(dǎo)電元件(13，13’，...)通過低阻抗相互連接到一個保護導(dǎo)體(14)，以使所述導(dǎo)電元件可以接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機動車(6)，其特征在于，所述保護導(dǎo)體(14)用于與機動車周圍的導(dǎo)電元件(16)低阻抗連接(15)，尤其是地面(17)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6任意一項所述的機動車￠)，其特征在于，通過一個裝置(11)檢測所述導(dǎo)體布線⑴與所述導(dǎo)體布線⑴外部的電導(dǎo)線(8，8’，...)之間的低阻抗連接⑵。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7任意一項所述的機動車￠)，其特征在于，通過一個裝置(12)使所述交變磁場(4)失效。
9.一種為機動車(6)用的電池(7)充電的方法，其包括如下步驟 a)通過作用于機動車的導(dǎo)體布線(I)上的交變磁場(4)在導(dǎo)體布線里產(chǎn)生交流電，該交流電用于為機動車的電池(5)充電，所述導(dǎo)體布線(I)經(jīng)低阻抗連接(7)不與所述導(dǎo)體布線外部的電導(dǎo)體(8，8’，···)連接; b)利用一個檢測裝置(11)持續(xù)監(jiān)控所述導(dǎo)體布線(I)與導(dǎo)體布線外部的電導(dǎo)線(8，8’，· · ·)之間低阻抗連接(7)的缺失。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)體布線(I)中的中性點(9)經(jīng)高阻抗連接(10)連接到，尤其是接地到所述導(dǎo)體布線外部的導(dǎo)線(8，8’，...)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10任一項所述的方法，其特征在于，一個保護導(dǎo)體(13)經(jīng)低阻抗連接將所述導(dǎo)體布線(I)外部的機動車的導(dǎo)電元件(13，13’，...)與機動車周圍的導(dǎo)電元件(16)，特別是地面(17)，相互連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11任一項所述的方法，其特征在于，一旦在充電過程中檢測導(dǎo)體布線(I)與導(dǎo)體布線外部的導(dǎo)線(8，8’ ...)間存在低阻抗連接(7)，就使所述交變磁場失效。
全文摘要
一種用于產(chǎn)生流過導(dǎo)體布線(1)的交變電流(3)的導(dǎo)體(2，2’…)布線，流過所述導(dǎo)體布線的交變流電(3)是通過作用于所述導(dǎo)體布線的交變磁場(4)產(chǎn)生的，用流過所述導(dǎo)體布線(1)的交流電(3)為機動車(6)用的電池(5)進行充電，所述導(dǎo)體布線(1)經(jīng)低阻抗連接(7)不與所述導(dǎo)體布線(1)外部的電導(dǎo)體(8，8’，...)連接。
文檔編號B60L11/18GK102905931SQ201180015929
公開日2013年1月30日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
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