用于电动车辆的服务电池组的充电器和包括此类充电器的电动车辆的制作方法

本发明涉及用于对电池组进行充电的装置的领域，且更特别地，涉及安装在电动车辆和/或氢电动车辆(也分别称为pev和h2ev)中的服务电池组。

背景技术：

1、服务电池组应理解成意味着将电力(特别是电)供应到车辆的功能和/或安全性组件(例如电子控制单元、车门锁闭系统、obd(车载诊断)链路、自主驾驶辅助、led前灯、停车制动器、无线电、全球定位系统和牵引电力管理系统等)的电池组。因此，由所述服务电池组供电的电网络通常称为“电服务网络”。

2、用于电动车辆的服务电池组通常是比牵引电池组容量低的电池组，且具有12伏的额定电压。这些是所谓的“深循环”电池组，也称为“缓慢放电”电池组，因为其并不很好地应对高电流消耗(其并不被设计成起动内燃机)，但很好地应对深放电，高达其容量的80％。这些电池组通常安置于电力牵引舱(由安全防护件包围)中，且几乎或根本不可接入。此外，为了保护这些电池组免受破坏性干预，在大多数电动车辆用户手册中禁止使用电缆将其连接到另一车辆。

3、还应注意，术语“服务电池组”可与术语“功能电池组”互换使用，这些术语可不加区别地用于指定这种类型的电池组，且将其与所谓的起动机电池组区分开来。

4、服务电池组例如经由dc/dc转换器连接到车辆的蓄电池组或牵引电池组，以使得所述服务电池组能够保持充电和运行，且确保车辆的各种功能和/或安全性组件的正确运作。电动车辆或氢电动车辆不具有用于对电池组进行再充电的交流发电机。

5、因此，当服务电池组归因于转换器的问题、短路、外部应力、蓄电池组和功能电池组的密集使用(导致其完全放电)或车辆的长时间不使用而放电时，服务电池组必须能够被再充电，以便允许使用和接入车辆的一些基本功能。

6、更特别地，如果服务电池组具有低于预定值，例如低于12v的电压值，那么可不再激活各种功能和安全性组件。因此，用户不再能使用中央车门释放控制(仅机械备用钥匙可用于解锁驾驶员的车门)，也不能起动车辆，甚至不能移动所述车辆(电动停车制动器被阻挡)，以将所述车辆带到最接近的车库进行修复。此外，在许多情况下，车辆无法提升以便移动。

7、此外，通常为“凝胶电解质”类型的服务电池组通常具有电约束。与内燃机汽车中使用的常规铅酸电池组不同，这种类型的电池组无法承受电流尖峰，尤其在深度放电时。因此，在不冒损坏电动车辆的服务电池组的风险的情况下，不能使用高电流铅酸电池组充电器。

8、此外，出于关于用户安全性和所述车辆的保修的原因，对于普通用户而言，电动车辆的服务电池组极难以接入。

9、因此，本发明提出克服前述缺点中的至少一个且提供用于电动车辆的新型电池组充电器。

技术实现思路

1、因此，本发明涉及一种用于服务电池组，尤其用于电动车辆的充电器，所述充电器包括：

2、–电源；

3、–电连接件，其被配置成连接到车辆的电服务网络且将所述电源连接到车辆的电池组；

4、–电管理电路，其被配置成限制经由电服务网络从电源流动到车辆的电池组的电流的强度。

5、根据本发明的所述电池组充电器尤其避免了必须在难以接入电池组的发动机舱中接入所述电池组，这有时需要拆卸其他元件以便接近所述服务电池组。

6、此外，充电器允许以简单方式对所述电池组进行充电，且因此允许快速且容易地修复具有放电的服务电池组的电动车辆。

7、此外，所述充电器包括电管理电路，所述电管理电路将充电电流强度限制为预定最大值，例如限制为10安培，且优选地限制为8安培。因此，充电电流强度的这种限制确保电池组(在充电时)或所述车辆的电网络的任何元件不被损坏。

8、根据一个可能特征，所述电连接件被配置成连接到点烟器插座和/或保险丝插头。

9、应注意，大部分车辆具有所谓的点烟器插座，所述点烟器插座被供应强度在10a与20a之间的电流，这允许点燃雪茄或香烟。然而，当今，这些插座主要用于为配件供电，例如充电器、真空吸尘器、轮胎泵或转换器，以产生220v ac等。

10、因此，一些车辆的供电电路包含保护保险丝，所述保护保险丝可取决于驾驶员的偏好而处于两个位置：

11、–第一所谓的“连续供电”位置，其中即使在车辆关闭时，所述点烟器插座也电连接到电池组(且因此供电)；

12、–第二所谓的“截断”位置，当车辆关闭时(或当点火关闭时)，防止所述插座与服务电池组之间的任何电连接(且因此不允许对服务电池组进行再充电)。

13、因此，为了在不损坏定位于第一位置中的保险丝的情况下对服务电池组进行再充电，重要的是限制服务电池组的再充电电流强度。

14、此外，所有车辆包括通常安置于车辆的乘客舱中的保险丝盒。

15、因此，在点火关闭时能够在点烟器插座运行时连接到所述点烟器插座，或连接到保险丝盒的保险丝插头，简化且加速用于对车辆的电池组进行再充电的操作。

16、在其它方面，对于具有具有较大保险丝额定值的保险丝和能够接受较高深放电输出电流的电池组(例如装配在卡车或公共汽车等中的电池组)的车辆，较高电流配置是可能的。

17、根据一个可能特征，所述电源为具有高于待充电的电池组的额定工作电压的额定电压的电池组。

18、根据另一可能特征，所述电源包括以下元件中的一或多者：电池、电池组、电容器、超电容器或任何其它电压源或产生器。

19、根据另一可能特征，所述电源包括所述车辆的牵引(或蓄)电池组，所述充电器被配置成电连接到所述牵引电池组。

20、根据另一可能特征，所述充电器的所述电池组是锂离子类型的电池组，且优选地是具有至少14v的额定电压且优选地具有至少16v的额定电压的多电池电池组。

21、所述充电器的电池组包括例如串联安置的4个锂离子电池，其各自具有在3.5v到4.2v范围内的电压，且4个电池的组的尺寸为例如84×70×21mm。

22、所述电源的此实施例具有特别节省成本且紧凑的优点，同时赋予所述工具有利的自主性。

23、根据另一可能特征，所述电管理电路将在所述电连接件中流动的电流(或充电电流)的强度限制为预定值，所述充电电流尤其流动穿过电服务网络。为此目的，其可包括限流电路。

24、根据另一可能特征，所述电管理电路将充电电流强度限制为预定值，例如限制为10安培，且优选地限制为8安培。

25、此电流值限制对待充电的服务电池组的损坏的风险，而且还限制对所述车辆的电服务网络的所有元件的损坏的风险。

26、根据另一可能特征，所述电管理电路被配置成升高和/或降低电源(尤其是电池组)的电压。

27、所述电管理电路有利地被配置成升高和/或降低电源的电压，使得所述电管理电路的输出电压始终相对于待充电的电池组的额定电压值进行调适，且因此确保车辆的所述服务电池组的最优充电。

28、根据另一可能特征，所述充电器包括被配置成向所述充电器的用户指示以下信息片段中的一或多者的人机接口：

29、–所述充电器接通；

30、–所述充电器当前正在对所述车辆的所述服务电池组进行充电；

31、–待充电的电池组的电压值已达到或超出预定电压值；

32、–待充电的电池组和/或所述电源的所述电压值；

33、–所述充电器的所述电源被充上电和/或超出预定电压值；

34、–所述充电器的所述电源的所述充电和/或所述电压值。

35、还应注意，所述充电器因此可被配置成通过测量其电压(例如开路电压测量)来对服务电池组执行诊断。所述测量可在充电之前和/或在充电短暂地中断(或暂停)之后的充电期间进行。

36、根据另一可能特征，一旦待充电的电池组的电压超出阈值，所述充电器就自动关闭。

37、此功能防止用户对电动车辆的电池组过度充电且限制用户对充电器的误用。

38、根据另一可能特征，所述充电器包括被配置成将电力供应到所述电源的usb插座。

39、所述充电器的电池组因此可经由usb插座容易地再充电。

40、所述发明进一步涉及一种充电器，其一方面被配置成对所述服务电池组执行诊断，且另一方面被集成到车辆中，充电器的所述电源为所述车辆的牵引电池组。

41、因此，在当车辆停止时服务电池组过度放电的情况下，充电器可自动或手动地接通以维持所述服务电池组的预定充电(处于可接受电流)，以避免导致不再允许起动所述车辆的放电。

42、还应注意，所述充电器还可称为用于机动车辆的服务电池组的“再充电和诊断装置”。

43、本发明进一步涉及电动汽车或氢电动汽车，其特征在于，所述汽车包括如上文所定义的用于服务电池组的充电器，所述充电器为所述车辆的车载系统。

44、根据本发明的所述充电器因此可在服务电池组故障的情况下作为备用系统集成到电动车辆或氢电动车辆中。

45、本发明进一步涉及一种用于修复电动车辆或氢电动车辆的服务电池组的方法：

46、–将电源连接到车辆的电服务网络；

47、–经由电网络向所述车辆的所述服务电池组供应电流，所述电流的强度被限制为预定值。

48、根据一个可能特征，所述方法包括当电池组的电压值已达到预定电压值时向用户发出警告的步骤。

49、根据另一可能特征，连接到电服务网络的步骤可经由点烟器插座和/或保险丝插头进行。

50、根据另一可能特征，所述方法包括以下步骤：在车辆内部提供到服务电池组的电接入点，以便在例如再充电或诊断装置的第三方装置与所述服务电池组之间建立电连接。

51、根据另一可能特征，将点烟器插座连接到电池组的保险丝定位于所谓的“持续供电”位置中，即定位于所述点烟器插座电连接到电池组(即供电)的位置中，甚至在车辆关断时也是如此。