用于对机动车低噪声充电的方法和机动车与流程

用于对机动车低噪声充电的方法和机动车


背景技术：

1.从现有技术中已知电池驱动的机动车。这些机动车在充电站充电。特别是在快速充电时可能出现如下情况：在对机动车充电时产生不希望的噪声排放。噪声排放通常随着充电功率而增加。尽管通常追求高的充电功率，然而由此带来的噪声排放在某些区域(住宅区、步行区等)可能是不可接受的，而在其他区域(在如工业区等)则可能。


技术实现要素：

2.本文公开的技术的优选目的在于，减少或消除先前已知的解决方案的至少一个缺点或提出一种替代的解决方案。特别地，本文公开的技术的优选目的在于，利用优选简单的、成本有利的且易于建立的手段能实现对机动车的快速充电，但由此不过分急剧增大在关于噪声排放敏感的区域内的噪声排放。进一步的优选的目的可由本文公开的技术的有益效果得出。这些目的通过独立权利要求的技术方案来实现。从属权利要求构成优选的实施方案。
3.本文公开的技术尤其包括一种用于对机动车的至少一个电能储存装置充电的方法。该方法包括以下步骤：
4.获取为充电过程选择的充电点的至少一个信息；和
5.在使用所述信息的情况下限制机动车或能量储存装置在充电过程期间允许发出的最大噪声排放。
6.根据该优选的实施方案可以规定，机动车使用这里公开的最大噪声限值用以闭环控制或开环控制充电过程，特别是用以闭环控制或开环控制电能储存装置的冷却装置。为此，例如可以将指示最大声压极限水平的信号传送到负责能量储存装置的冷却装置的控制器，其中，所述信号随后导致例如冷却器风扇或冷却剂压缩机如此安静地运行，使得机动车的或能量储存装置的总噪声排放遵守(例如由法律法规)预定的限值。由此可以降低冷却功率。如果冷却装置由此然后不能提供足够的冷却功率来冷却电能储存装置，则可以规定，机动车触发或预定降低充电功率或充电电流。
7.本文公开的技术包括用于对机动车的所述至少一个电能储存装置充电的另一种方法，该方法包括如下步骤，根据该步骤为要充电的机动车对于充电过程预定至少一个与机动车的或者说能量储存装置的最大噪声排放对应的最大充电极限参数，其中，通过该预定限制机动车或能量储存装置在充电过程期间发出的最大噪声排放。充电极限参数可以适宜地是最大充电功率或最大充电电流。例如，充电极限参数可以由充电站或由服务器预定。
8.因此在本实施方案中可以有利地规定，不是机动车使用最大噪声限值来闭环控制或开环控制冷却装置和与充电站相关的充电功率，而是充电站自身直接或间接地限制用于机动车充电过程的充电功率，以由此限值机动车的或能量储存装置的噪声排放。换句话说，亦即在一个步骤中为机动车提供的充电功率受预定的最大噪声排放限制，其中，由于最大噪声排放，对充电功率的限制具有比其他充电参数更高的优先级，所述其他充电参数可允许比受限的充电功率更高的充电功率。换言之，根据本方法适宜地规定，基于最大噪声排
放，充电功率的限制设置用以重新写入由充电站的其他参数产生的充电功率预设，如果该充电功率预设将允许更高的充电功率的话。
9.机动车例如可以是插电式混合动力电动车(插电式混合动力车的phev)、电池电动车(电池电动车的bev)或燃料电池车(fcev)。该机动车也可以被称为电动车。
10.电能储存装置是用于存储电能的装置，特别是用于驱动至少一个电(牵引)驱动机器。该能量储存装置包括形成电化学能量储存电池的至少一个单电池。通常设有多个单电池。例如，能量储存装置可以是高压储存器或者说高压电池。
11.充电点是一种充电装置，在该充电装置处在同一时间只能对一辆机动车充电。充电站可以具有一个或多个充电点。据此，多辆机动车可以同时充电所在的充电站包括多个充电点。充电站或充电点适宜地是固定装置。
12.机动车或能量储存装置在充电过程期间允许发出的最大噪声排放是机动车的或能量储存装置的在充电时允许最大出现的噪声排放。在这方面，尤其是从性质、大小或持续时间来看适合于对公众或邻里造成危害、明显不利或明显滋扰的噪音被理解为噪声或噪声排放。在一种优选的实施方案中，最大噪声排放可以通过限制由电能储存装置的冷却装置发出的噪声排放来限制。最大噪声排放可例如由法规、标准、技术规则等预定或影响。
13.适宜地可以规定，在本文公开的方法中，机动车或能量储存装置允许发出的最大噪声排放通过使用如下措施来限制：
[0014]-机动车充电时的星期几；
[0015]-机动车充电时的一天中的时间；和/或
[0016]-机动车充电时的日期。
[0017]
有利地，例如一些或所有天可以被划分为一天中的不同时间(白天、中午、晚上、夜间)，在这些时间分别不同程度地限制机动车或能量储存装置的最大噪声排放。一天中的时间可能视国家或地区而异。例如可以定义以下的一天中的时间：
[0018]
日间：06:00-22:00
[0019]
夜间：22:00-06:00
[0020]
中午：13:00-15:00
[0021]
晚上：20:00-22:00
[0022]
替代地或者附加地，例如可以对于周日、节假日和工作日不同程度地限制最大噪声排放。也可以对于一周中的每天或对于每个日期不同程度地限制最大噪声排放。一天中的时间也可以对于一周中的不同天不同地定义。
[0023]
有利地，噪声排放因此可以更好地适应于可能适用的法规，并且同时实现尽可能高的充电功率或者说尽可能短的充电时间。
[0024]
优选地，本文公开的方法包括如下的步骤，根据该步骤检测直接或间接指示环境中存在的噪声排放的环境值。适宜地，环境值应用于限制机动车或能量储存装置在充电过程期间允许发出的最大噪声排放。
[0025]
环境值适宜地指示在充电过程的地点不是由要充电的机动车本身、而是由其他噪声源实际发出的或对此预测的噪声排放。在这方面，其他噪声源是不属于待充电的机动车的所有噪声源。其他噪声源例如是：
[0026]
——本充电站本身或相邻充电站；
[0027]
——在本充电站的其他充电点处或在相邻充电站处充电或应充电的其他机动车；和/或
[0028]
——其他发出噪音的固定设备。
[0029]
在本文公开的技术的范围内，术语“相邻”包括两个物体之间的距离，该距离如此之小，使得两个物体的噪声排放通常仍然可一起感知，特别是小于50米或小于20米或小于15米的距离。
[0030]
有利地，可以设有麦克风用于检测噪声源、特别是还有来自不属于充电站本身的噪声源。在一种优选的实施方案中，可以基于机动车的电流需求来近似充电站的和要从充电站充电的机动车的噪声排放。此外，充电站可以直接或间接地限制其他机动车的噪声排放，特别是根据本文公开的方法之一。因此，在一种适宜的实施方案中充电站可以确保遵守噪声排放的预定的最大限值并且同时尽可能快地给各个机动车充电。
[0031]
在机动车和包括充电点的充电站之间可以建立直接的通信连接，特别是以有线或无线方式。为此可使用所有合适的有线或无线的通信标准。在一种实施方案中，充电站的通信装置根据标准din spec70121(2014年12月发布)和/或iso 15118-1(2013年首次发布)或基于此建立的标准将所述至少一个信息传送给机动车。
[0032]
因此可规定，与机动车建立间接的通信。例如，机动车可以借助至少一个服务器(也称为后端服务器或后端)与充电站通信。所述至少一个服务器可以例如由机动车制造商、由充电桩运营商或第三方运行。所述至少一个服务器不设置在机动车中并且不设置在充电站中。
[0033]
由机动车获取来自充电点的所述至少一个信息原理上可以以任何合适的方式和方法进行。
[0034]
所述至少一个信息的信息可以是最大噪声限值。最大噪声限值直接或间接指示机动车或能量储存装置在充电过程期间允许发出的最大噪声排放。例如，最大噪声限值可以是可在预定的距离内检测到的最大声压极限水平。在时间上平均的最大声压同样可用作噪声限值。用于检测噪声排放和定义本文公开的方法的最大噪声限值的参量和测量方法对于本领域技术人员来说是已知的，例如从官方说明和技术标准。在一种优选的实施方案中交付多个最大噪声限值。特别是当根据一天中的时间和/或根据日期适用不同的噪声限值时，这便是有利的。
[0035]
因此有利地可以规定，机动车直接或间接地检测充电点的最大噪声限值并且将该最大噪声限值用于闭环控制或开环控制充电过程，使得噪声排放得以限制。
[0036]
充电点的所述至少一个信息的信息例如可以是充电点的识别号。适宜地，识别号是为了计费对于每个充电点分配的evseid标识(电动汽车供电设备识别号)。适宜地可以规定，通过使用识别号来确定最大噪声限值。在一种优选的实施方案中确定多个最大噪声限值。尤其是当根据一天中的时间和/或根据日期适用不同的噪声限值时，这便是有利的。
[0037]
在一种实施方案中可以规定，车辆用户或机动车(有利地已经在到达充电地点之前)选择充电点，有利地依据预定义的选择标准、例如充电点的当前的或预测的可用性、当前的或预测的最大充电功率、价格、停车位大小、优选的电力供应商、到预定旅行目的地的距离/绕道等。
[0038]
在一种实施方案中，机动车中的最大噪声限值可以依据识别号来确定。替代地或
附加地可以规定，机动车从所述至少一个服务器无线地获得最大噪声限值并且最大噪声限值已在所述至少一个服务器上通过使用识别号确定。
[0039]
在一种实施方案中，每个识别号被分配至少一个最大噪声限值。除了识别号之外，还可以有利地考虑其他参数。最大噪声限值可以例如通过使用识别号或为标识号存储的值依据数学计算操作来确定。有利地，在机动车中或在所述至少一个服务器上存储有多维的特性曲线族，其中根据识别号和优选地也根据其他参数存储有所述不同的最大噪声限值。
[0040]
其他参数例如可以是：
[0041]
——机动车充电时的星期几、一天中的时间和/或日期；和/或
[0042]
——所述至少一个环境值。
[0043]
适宜地，在考虑到相应的机动车或机动车类型的情况下确定预定的最大充电极限参数。通过试验和/或模拟，可以针对每种机动车或针对每种机动车类型确定充电参数(如充电电流、充电功率)与由机动车在充电期间发出的噪声之间的相关性。还可以定义所有在充电期间具有基本上相同的噪声排放行为的车辆等级。例如，预定的最大充电极限参数可以与以下参数之中的一个或多个有关：
[0044]
——机动车充电时的星期几、一天中的时间和/或日期；
[0045]
——所述至少一个环境值；
[0046]
——车辆类型或车辆等级；和/或
[0047]
——充电过程期间的外部温度。
[0048]
最大充电限制参数可以与上述参数一起存储在储存于服务器上或充电站中的特性曲线族中。
[0049]
本文公开的技术特别是涉及一种用于在彼此相邻设置的多个充电点处对多辆机动车充电的方法。对于其中每辆机动车，利用本文公开的方法之一限制机动车在充电过程期间允许发出的最大噪声排放。最大噪声限值和/或充电极限参数适宜地选择成，使得：
[0050]
——由所述多辆机动车共同发出的噪声排放，或
[0051]
——由所述多辆机动车和所述多个充电点共同发出的噪声排放不超过环境噪声排放的限值。
[0052]
如果例如所有要充电的机动车的和必要时所有充电站的噪声排放会导致会超过环境噪声排放的允许的限值(例如可能的噪音保护法规的限值)，则适宜地(进一步)限制一些或所有机动车的噪声排放。为限制各个机动车的噪声排放，可想到多种不同的方案。
[0053]
例如，所有机动车的噪声排放(以及因此最终充电功率)可以被限制相同的量。例如如果在住宅区在晚上必须遵守50db的环境噪声排放的限值并且诸如充电站本身或其他固定建筑物的其他噪声源的噪声排放可忽略不计，则可以利用本文公开的方法之一在充电点对单个机动车这样充电，使得在充电过程期间机动车的或能量储存装置的最大噪声排放被限制在50db。然而如果多辆机动车同时利用同一充电站充电，则该充电站这样降低要充电的各辆机动车的最大允许的噪声排放，使得总体重新遵守50db的环境噪声排放的限值并且车辆仍然优化地快速充电。为此，各个机动车的最大噪声排放限值可分别降低一定的量。
[0054]
同样可设想，各个机动车的噪声排放不是全部降低相同的量。噪声排放的降低可以例如由充电站依据其他标准来决定，例如：
[0055]
(i)最大化充电站的总充电功率，使得降低用于充电的面积消耗；或
[0056]
(ii)均匀化输出给不同机动车的充电功率，
[0057]
其中，考虑到这些标准这样进行降低，使得遵守环境噪声排放的限值。此外，各个机动车的充电状态(荷电状态)可以用作用于降低一些机动车的标准，以决定对于哪个机动车必须(另外)降低噪声排放。
[0058]
优选规定，本文公开的方法不是仅在一个或多个充电过程的开始时实施。有利地，本文公开的方法在充电期间连续地或以固定间隔实施。例如如果另一辆机动车连接到充电站的另一个充电点上，则可以适宜地重新实施本文公开的方法。
[0059]
换句话说，本文公开的技术涉及一种用于对机动车的能量储存器充电的方法。例如，充电桩可以在直流充电标准plc中至少传输连接到机动车上的充电点(充电站、充电桩、墙箱等)的识别号。
[0060]
机动车可从充电点额外直接获得在其上允许的噪声限值(即当前的声级限值或db限值)或与噪音对应的最大充电功率。
[0061]
替代地或附加地，除了识别号之外(并且优选地基于其他极限条件，例如一天中的时间、星期几和/或日期)，机动车：a)从机动车中(车内)的列表；或b)通过从存储在那里的列表在与机动车通信的后端服务器(b2v)上查询识别号来确定允许的噪声限值。
[0062]
在列表中可以为充电点的标识号存储有充电点的一个或多个特性。特别是在后端服务器查询可以包含当前的极限条件，例如充电点周围区域中的当前附加允许的噪音，如果充电点或另一位置确定该噪音的话。因此，特别是也可以从远处动态地预定和遵守在正充电的机动车处或由多辆正充电的机动车引起的最大噪音负荷。
[0063]
例如，后端服务器可以由汽车制造商、由充电点运营商或其他信息聚合器运行。每辆机动车可这样控制其电流消耗，使得不超过对于该机动车的噪声排放的限制。
[0064]
在一种实施方案中，本文公开的技术可以包括以下步骤：
[0065]
(1)通过充电电流连接来连接机动车和充电点。
[0066]
(2)在充电点和机动车之间的通信。
[0067]
(3)确定当前有效的噪声限值(例如方法a)或方法b))。
[0068]
(4)限制噪音排放。
[0069]
必要时，如果机动车周围区域中的极限条件当前正在改变，则可以重复步骤(2)至(4)。用于重复该进程的触发可以由充电点直接触发，或者通过通信借助后端服务器触发。
[0070]
为了遵守噪音保护规定，利用本文公开的技术、特别是在具有后端服务器的解决方案中会有如下的优点，即，对于要充电的多辆车辆，总和可动态地适应于这些车辆的实时消耗可能性。例如凭evse-id，具有较低消耗和因此较低噪音的车辆充电，然后允许其他车辆发出更多噪音，而不会违反噪音保护规定。
[0071]
适宜地，机动车周围的噪音水平可以例如通过在机动车中设置的麦克风(例如免提设备)来确定。但噪音水平也可以以其他方式来检测。在一种实施方案中，利用所确定的机动车周围的噪音水平可以对环境进行分类和监测，特别是这样，使得机动车的冷却装置总是低于周围的噪音水平并且仍提供充电所需的冷却功率。例如可以检测环境噪音的频率图像。进一步适宜地，机动车用户可以调节冷却装置的噪声排放应占多大优势并从而影响其充电功率。
具体实施方式
[0072]
现在依据图1解释本文公开的技术。方法利用步骤s100开始。在步骤s200中，机动车获取充电点的识别号。这可以例如通过有线通信来实现。依据识别号，机动车可在步骤s300中确定最大噪声限值，例如该机动车经由服务器查询获得与该识别号对应的噪声限值。同样可以规定，机动车获得与该识别号相关联的多个噪声限值。例如可以对于一天中的不同时间传输不同的噪声限值。基于获得的噪声限值，在步骤s400中限制机动车或电能储存装置发出的最大噪声排放。可以规定，在充电期间重复这些步骤。
[0073]
出于可读性的原因，术语“至少一个”被简化地部分省略。如果本文公开的技术的特征以单数或不定数描述，则同时也应一同公开了其复数。
[0074]
本发明的上述描述仅用于说明目的，而非限制本发明的目的。在本发明的范围内，在不脱离本发明及其等同方案的范围的情况下，各种不同的改变和修改是可能的。