具有傳輸器的電纜纏繞裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于充電和/或放電蓄電池的裝置，所述裝置具有固定部件和可 旋轉(zhuǎn)部件，其中可旋轉(zhuǎn)部件設置用于纏繞具有充電插接件的充電電纜，其中固定部件具有 用于與電網(wǎng)連接的連接端。
【背景技術(shù)】
[0002] 此外，在電動車輛的充電時使用這種用于充電蓄電池的裝置。在電動車輛中的蓄 電池的充電時流過非常大的充電電流，以便將用于充電過程的時間段保持在幾乎還可忍受 的數(shù)量級中。為了可以流過所述大的充電電流，必須相應地度量充電裝置、充電電纜以及充 電插接件。因為在充電過程的結(jié)束之后應當安全地收藏具有充電插接件的充電電纜，所以 必須纏繞具有充電插接件的充電電纜。這可以通過以下一類電纜盤實現(xiàn)：所述電纜盤具有 可旋轉(zhuǎn)部件，以便纏繞具有充電插接件的充電電纜。電纜盤的固定部件具有用于將電纜盤 與電流電網(wǎng)連接的電連接端。所述電纜盤大多設計用于230伏特交流電流或者400伏特三 相電流。
[0003] 由專利文獻DE 44 26 395 C2已知一種具有電網(wǎng)電纜和負載連接端的充電設備。 在所述充電設備中，充電電路設置在電纜盤殼體的電纜盤芯中，所述電纜盤殼體具有纏繞 彈簧和電纜盤制動器。在此，所述電纜盤具有在軸向上并排的兩個用于電網(wǎng)電纜的纏繞空 間和用于充電的連接電纜。兩個電纜固定地與充電電路和充電設備連接并且通過出口從電 纜盤殼體中導出。如此集成電纜盤芯中的充電電子器件，使得所述充電電子器件總是隨著 電纜盤芯一起旋轉(zhuǎn)。通過這種方式方法，充電電纜和電網(wǎng)電纜可以在沒有旋轉(zhuǎn)接觸系統(tǒng)或 者旋轉(zhuǎn)離合器的情況下固定地連接。所述系統(tǒng)中的不利在于，充電電纜和連接電纜總是同 時纏繞和展開。
[0004] 由公開文獻DE 10 2011 079 870 Al已知一種用于電動車輛的移動充電站。所述 充電站在其下端部處具有殼體，所述殼體具有用于接收電纜的電纜盤，在所述電纜的端部 處設置用于與電動車輛的連接端連接的插接件。在所述移動充電站中設置電子器件模塊， 在所述電子器件模塊中設置有用于在電動車輛的充電時監(jiān)視或者控制并且中斷電的充電 過程的不同功能。為此，所述電子器件模塊具有用于通過饋入裝置和連接裝置實現(xiàn)信號傳 輸?shù)男盘杺鬏斞b置，以便建立移動充電站和電動車輛之間的通信連接，所述通信連接用于 檢查用戶的真實性或者用于中斷充電過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的任務在于，創(chuàng)造用于充電和/或放電尤其電動車輛的蓄電池的裝置，所 述裝置能夠?qū)崿F(xiàn)充電電纜的安全、可靠且舒適的操作。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明，所述任務通過權(quán)利要求1來解決，由從屬權(quán)利要求、說明書和附圖得 到本發(fā)明的有利構(gòu)型。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的用于充電和/或放電蓄電池的裝置具有固定部件和可旋轉(zhuǎn)部件，類 似于在常規(guī)電纜盤中的那樣。在此，可旋轉(zhuǎn)部件設置用于纏繞具有充電插接件的充電電 纜，而固定部件具有用于與電流電網(wǎng)連接的連接端。在此，固定部件和可旋轉(zhuǎn)部件通過電 傳輸器（tlberti'ager)相互電連接。通過這種方式方法能夠?qū)崿F(xiàn)，電網(wǎng)電流從固定部件借 助電傳輸器傳輸?shù)娇尚D(zhuǎn)部件上，反之亦然。此外在本發(fā)明中設置，固定部件與具有交流 電壓的標準電流電網(wǎng)連接，而充電插接件連同可旋轉(zhuǎn)部件的充電電纜適于與直流電壓電網(wǎng) (Gleichspannungsnetz)連接以便直接充電蓄電池或者車輛電池。這意味著，在本發(fā)明中附 加地在用于充電電纜的纏繞裝置中集成功率電子器件，所述功率電子器件將電流電網(wǎng)的交 流電壓轉(zhuǎn)換成用于充電蓄電池和車輛電池的直流電壓。通過這種方式方法，從電流電網(wǎng)獲 得交流電壓并且向蓄電池傳遞直流電壓。因此，用于充電蓄電池的裝置同時包含充電電子 器件，所述充電電子器件提供所需要的直流電壓以充電蓄電池。因此，創(chuàng)造了一種緊湊的單 元，其包含充電電子器件并且同時能夠?qū)崿F(xiàn)充電電纜的舒適纏繞，因為固定部件的電網(wǎng)連 接端和可旋轉(zhuǎn)部件上的充電電纜通過電傳輸器可旋轉(zhuǎn)地相互電連接。通過可旋轉(zhuǎn)部件和靜 止部件的雙向構(gòu)型，所述裝置也可用于放電蓄電池。
[0008] 因為在纏繞時固定部件不隨著電網(wǎng)連接端一起運動，所以在纏繞充電電纜期間所 述裝置可以沒有問題地保持與電網(wǎng)連接。這與專利DE 4426395C2中的現(xiàn)有技術(shù)相比是顯 著有利的，在所述專利中充電電纜和電網(wǎng)連接電纜纏繞在一個共同的電纜盤芯上，從而兩 者可以僅僅同時纏繞和展開。這因此導致，在現(xiàn)有技術(shù)中在纏繞或者展開充電電纜之前必 須移開至電網(wǎng)的連接電纜，因為一起纏繞或者展開所述連接電纜。在根據(jù)本發(fā)明的用于充 電蓄電池的裝置中所述不利不再存在，因為在此可以與電網(wǎng)連接端不相關(guān)地纏繞并且展開 充電電纜。
[0009] 在第一構(gòu)型中設置，電傳輸器是無接觸的、尤其感應式的旋轉(zhuǎn)傳輸器。通過實施為 無接觸的旋轉(zhuǎn)傳輸器能夠?qū)崿F(xiàn)無磨損地構(gòu)型電傳輸器。通過這種方式方法，通過在纏繞或 者展開充電電纜時的旋轉(zhuǎn)運動不產(chǎn)生磨損現(xiàn)象，如其在接觸的旋轉(zhuǎn)傳輸器中可能出現(xiàn)的那 樣。尤其感應式的旋轉(zhuǎn)傳輸器突出地適于根據(jù)本發(fā)明的用于充電蓄電池的裝置，因為所述 感應式的旋轉(zhuǎn)傳輸器可以與變壓器類似地傳輸大的電功率和電流，如其車輛電池的快速充 電時所需要的那樣。
[0010] 在本發(fā)明一種特別有利的構(gòu)型中設置，傳輸器由兩個、三個或更多個并行工作的 傳輸器構(gòu)造。當在充電電流大時傳輸器的功率不足夠時，可以根據(jù)本發(fā)明安裝兩個、三個 或更多個并行工作的傳輸器。由此能夠?qū)崿F(xiàn)，兩倍、三倍或更多倍地增大充電功率。旋 轉(zhuǎn)傳輸器尤其可以設置在具有充電電纜的電纜盤的兩側(cè)上，從而可以從兩側(cè)以電能供給 電纜盤上的充電電子器件。此外，可以將通過多個并行的傳輸器的饋給用于在交叉運行 (Interleave-Betrieb)中相位錯開地傳輸電流。因為降低了波動性，所以通過所述相位錯 開能夠?qū)崿F(xiàn)在旋轉(zhuǎn)件上特別有效的整流。
[0011] 在本發(fā)明的一種特別有利的構(gòu)型中設置，可以通過電機驅(qū)動用于接收具有充電插 接件的充電電纜的可旋轉(zhuǎn)部件以收回或者拉出充電電纜。通過電機的設置，可以在沒有肌 肉力的情況下收回或者拉出具有充電插接件的充電電纜。這在纏繞或者展開相當厚并且因 此重的充電電纜時減輕操作舒適性。同時通過這種方式方法能夠?qū)崿F(xiàn)，自動地控制充電電 纜的收回或者拉出。當根據(jù)本發(fā)明的用于充電蓄電池的裝置位于在公共空間中時，如其通 常在用于電動車輛的充電裝置處的情形那樣，這是特別重要的。在公共空間中總是存在故 意毀壞的危險，因此可能損害充電電纜。通過自動控制的收回以及拉出充電電纜能夠?qū)崿F(xiàn)， 充電電纜在充電過程以外總是安全地保存在所述裝置的內(nèi)部中并且因此保護其免受故意 毀壞或者其他損害以及環(huán)境影響。
[0012] 因此，在本發(fā)明的另一種有利的構(gòu)型中設置，所述裝置具有用于收回并且拉出充 電電纜的電的驅(qū)動電機，并且隨著與充電插接件連接的對象的充電過程的結(jié)束電的驅(qū)動電 機自動將具有充電插接件的充電電纜收回到所述裝置的殼體中。在此，由所述裝置的內(nèi)部 中的充電電子器件檢測充電過程并且在充電過程的結(jié)束時尤其在拔下（abstdpseln)充電 電纜的充電插接件時自動地控制電的驅(qū)動電機并且將所拔下的充電電纜自動收回到所述 裝置的內(nèi)部中，在所述裝置的內(nèi)部中保存所述充電電纜直至下一個充電過程。
[0013] 此外，在本發(fā)明的一種有利的構(gòu)型中設置，傳輸器是感應式的旋轉(zhuǎn)傳輸器并且電 機和感應式的旋轉(zhuǎn)傳輸器在結(jié)構(gòu)上彼此集成。通過這種方式方法可以實現(xiàn)特別緊湊的結(jié)構(gòu) 單元，因為需要僅僅一個電組件，其不僅充當電機而且充當感應式的旋轉(zhuǎn)傳輸器。在這種情 形中，旋轉(zhuǎn)傳輸器和電機在所述裝置的內(nèi)部中位于一個軸線上并且在結(jié)構(gòu)上彼此集成，其 方式是，感應式的旋轉(zhuǎn)傳輸器和電機的轉(zhuǎn)子和定子是各一個部件。因此，感應式的旋轉(zhuǎn)傳輸 器的兩個轉(zhuǎn)子和電機的兩個轉(zhuǎn)子相連并且感應式的旋轉(zhuǎn)傳輸器的兩個定子和電機的兩個 定子相連。
[0014] 在本發(fā)明的另一種構(gòu)型中，所述裝置的充電插接件、充電電纜和可旋轉(zhuǎn)部件具有 通信裝置，所述通信裝置能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字數(shù)據(jù)從充電插接件通過可旋轉(zhuǎn)部件傳輸?shù)焦潭ú考?上的電子元件。借助本發(fā)明的這種構(gòu)型能夠?qū)崿F(xiàn)，數(shù)字數(shù)據(jù)從充電插接件并且因此從所連 接的電動車輛通過可旋轉(zhuǎn)部件傳輸?shù)焦潭ú考系碾娮釉?。借此，尤其可以從所述裝置 的固定部件出發(fā)控制充電過程。此外能夠?qū)崿F(xiàn)，在所述裝置的固定部件上設置顯示屏，所述 顯示屏針對用戶顯示充電過程并且尤其顯示充電過程進行了多少。為了將數(shù)字數(shù)據(jù)從可旋 轉(zhuǎn)部件傳輸?shù)焦潭ú考?，同樣可以使用旋轉(zhuǎn)傳輸器，所述旋轉(zhuǎn)傳輸器優(yōu)選實施為容性的 旋轉(zhuǎn)傳輸器，以便能夠?qū)崿F(xiàn)高頻的數(shù)據(jù)傳輸。光學的旋轉(zhuǎn)傳輸器也是可能的。此外也可能 的是，將數(shù)據(jù)從可旋轉(zhuǎn)部件無線地、例如通過數(shù)據(jù)無線電一一如藍牙或者無線局域網(wǎng)傳輸 到固定部件上。
[0015] 此外有利地設置，可以借助可操作的制動裝置來固定可旋轉(zhuǎn)部件。由此防止所拉 出的充電電纜無意地繼續(xù)展開。在此，制動裝置可以或者由用戶手動地操作或者自動地控 制，其方式是，電子地控制制動裝置并且因此例如在充電電纜與電動車輛連接之后自動鎖 合。
[0016] 在本發(fā)明的另一種有利的構(gòu)型中設置，可以借助通信裝置辨識通過充電插接件連 接的要充電的對象并且在成功辨識所連接的對象之后才將電能借助充電插接件傳輸?shù)剿?連接的對象上。因此一方面可以確保，出于安全原因使不適合的要充電的對象不參與充電 過程，其方式是，例如在車輛電池不適合時拒絕充電過程