具有传输器的电缆缠绕装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于充电和/或放电蓄电池的装置，所述装置具有固定部件和可 旋转部件，其中可旋转部件设置用于缠绕具有充电插接件的充电电缆，其中固定部件具有 用于与电网连接的连接端。
【背景技术】
[0002] 此外，在电动车辆的充电时使用这种用于充电蓄电池的装置。在电动车辆中的蓄 电池的充电时流过非常大的充电电流，以便将用于充电过程的时间段保持在几乎还可忍受 的数量级中。为了可以流过所述大的充电电流，必须相应地度量充电装置、充电电缆以及充 电插接件。因为在充电过程的结束之后应当安全地收藏具有充电插接件的充电电缆，所以 必须缠绕具有充电插接件的充电电缆。这可以通过以下一类电缆盘实现：所述电缆盘具有 可旋转部件，以便缠绕具有充电插接件的充电电缆。电缆盘的固定部件具有用于将电缆盘 与电流电网连接的电连接端。所述电缆盘大多设计用于230伏特交流电流或者400伏特三 相电流。
[0003] 由专利文献DE 44 26 395 C2已知一种具有电网电缆和负载连接端的充电设备。 在所述充电设备中，充电电路设置在电缆盘壳体的电缆盘芯中，所述电缆盘壳体具有缠绕 弹簧和电缆盘制动器。在此，所述电缆盘具有在轴向上并排的两个用于电网电缆的缠绕空 间和用于充电的连接电缆。两个电缆固定地与充电电路和充电设备连接并且通过出口从电 缆盘壳体中导出。如此集成电缆盘芯中的充电电子器件，使得所述充电电子器件总是随着 电缆盘芯一起旋转。通过这种方式方法，充电电缆和电网电缆可以在没有旋转接触系统或 者旋转离合器的情况下固定地连接。所述系统中的不利在于，充电电缆和连接电缆总是同 时缠绕和展开。
[0004] 由公开文献DE 10 2011 079 870 Al已知一种用于电动车辆的移动充电站。所述 充电站在其下端部处具有壳体，所述壳体具有用于接收电缆的电缆盘，在所述电缆的端部 处设置用于与电动车辆的连接端连接的插接件。在所述移动充电站中设置电子器件模块， 在所述电子器件模块中设置有用于在电动车辆的充电时监视或者控制并且中断电的充电 过程的不同功能。为此，所述电子器件模块具有用于通过馈入装置和连接装置实现信号传 输的信号传输装置，以便建立移动充电站和电动车辆之间的通信连接，所述通信连接用于 检查用户的真实性或者用于中断充电过程。
【发明内容】
[0005] 本发明的任务在于，创造用于充电和/或放电尤其电动车辆的蓄电池的装置，所 述装置能够实现充电电缆的安全、可靠且舒适的操作。
[0006] 根据本发明，所述任务通过权利要求1来解决，由从属权利要求、说明书和附图得 到本发明的有利构型。
[0007] 根据本发明的用于充电和/或放电蓄电池的装置具有固定部件和可旋转部件，类 似于在常规电缆盘中的那样。在此，可旋转部件设置用于缠绕具有充电插接件的充电电 缆，而固定部件具有用于与电流电网连接的连接端。在此，固定部件和可旋转部件通过电 传输器（tlberti'ager)相互电连接。通过这种方式方法能够实现，电网电流从固定部件借 助电传输器传输到可旋转部件上，反之亦然。此外在本发明中设置，固定部件与具有交流 电压的标准电流电网连接，而充电插接件连同可旋转部件的充电电缆适于与直流电压电网 (Gleichspannungsnetz)连接以便直接充电蓄电池或者车辆电池。这意味着，在本发明中附 加地在用于充电电缆的缠绕装置中集成功率电子器件，所述功率电子器件将电流电网的交 流电压转换成用于充电蓄电池和车辆电池的直流电压。通过这种方式方法，从电流电网获 得交流电压并且向蓄电池传递直流电压。因此，用于充电蓄电池的装置同时包含充电电子 器件，所述充电电子器件提供所需要的直流电压以充电蓄电池。因此，创造了一种紧凑的单 元，其包含充电电子器件并且同时能够实现充电电缆的舒适缠绕，因为固定部件的电网连 接端和可旋转部件上的充电电缆通过电传输器可旋转地相互电连接。通过可旋转部件和静 止部件的双向构型，所述装置也可用于放电蓄电池。
[0008] 因为在缠绕时固定部件不随着电网连接端一起运动，所以在缠绕充电电缆期间所 述装置可以没有问题地保持与电网连接。这与专利DE 4426395C2中的现有技术相比是显 著有利的，在所述专利中充电电缆和电网连接电缆缠绕在一个共同的电缆盘芯上，从而两 者可以仅仅同时缠绕和展开。这因此导致，在现有技术中在缠绕或者展开充电电缆之前必 须移开至电网的连接电缆，因为一起缠绕或者展开所述连接电缆。在根据本发明的用于充 电蓄电池的装置中所述不利不再存在，因为在此可以与电网连接端不相关地缠绕并且展开 充电电缆。
[0009] 在第一构型中设置，电传输器是无接触的、尤其感应式的旋转传输器。通过实施为 无接触的旋转传输器能够实现无磨损地构型电传输器。通过这种方式方法，通过在缠绕或 者展开充电电缆时的旋转运动不产生磨损现象，如其在接触的旋转传输器中可能出现的那 样。尤其感应式的旋转传输器突出地适于根据本发明的用于充电蓄电池的装置，因为所述 感应式的旋转传输器可以与变压器类似地传输大的电功率和电流，如其车辆电池的快速充 电时所需要的那样。
[0010] 在本发明一种特别有利的构型中设置，传输器由两个、三个或更多个并行工作的 传输器构造。当在充电电流大时传输器的功率不足够时，可以根据本发明安装两个、三个 或更多个并行工作的传输器。由此能够实现，两倍、三倍或更多倍地增大充电功率。旋 转传输器尤其可以设置在具有充电电缆的电缆盘的两侧上，从而可以从两侧以电能供给 电缆盘上的充电电子器件。此外，可以将通过多个并行的传输器的馈给用于在交叉运行 (Interleave-Betrieb)中相位错开地传输电流。因为降低了波动性，所以通过所述相位错 开能够实现在旋转件上特别有效的整流。
[0011] 在本发明的一种特别有利的构型中设置，可以通过电机驱动用于接收具有充电插 接件的充电电缆的可旋转部件以收回或者拉出充电电缆。通过电机的设置，可以在没有肌 肉力的情况下收回或者拉出具有充电插接件的充电电缆。这在缠绕或者展开相当厚并且因 此重的充电电缆时减轻操作舒适性。同时通过这种方式方法能够实现，自动地控制充电电 缆的收回或者拉出。当根据本发明的用于充电蓄电池的装置位于在公共空间中时，如其通 常在用于电动车辆的充电装置处的情形那样，这是特别重要的。在公共空间中总是存在故 意毁坏的危险，因此可能损害充电电缆。通过自动控制的收回以及拉出充电电缆能够实现， 充电电缆在充电过程以外总是安全地保存在所述装置的内部中并且因此保护其免受故意 毁坏或者其他损害以及环境影响。
[0012] 因此，在本发明的另一种有利的构型中设置，所述装置具有用于收回并且拉出充 电电缆的电的驱动电机，并且随着与充电插接件连接的对象的充电过程的结束电的驱动电 机自动将具有充电插接件的充电电缆收回到所述装置的壳体中。在此，由所述装置的内部 中的充电电子器件检测充电过程并且在充电过程的结束时尤其在拔下（abstdpseln)充电 电缆的充电插接件时自动地控制电的驱动电机并且将所拔下的充电电缆自动收回到所述 装置的内部中，在所述装置的内部中保存所述充电电缆直至下一个充电过程。
[0013] 此外，在本发明的一种有利的构型中设置，传输器是感应式的旋转传输器并且电 机和感应式的旋转传输器在结构上彼此集成。通过这种方式方法可以实现特别紧凑的结构 单元，因为需要仅仅一个电组件，其不仅充当电机而且充当感应式的旋转传输器。在这种情 形中，旋转传输器和电机在所述装置的内部中位于一个轴线上并且在结构上彼此集成，其 方式是，感应式的旋转传输器和电机的转子和定子是各一个部件。因此，感应式的旋转传输 器的两个转子和电机的两个转子相连并且感应式的旋转传输器的两个定子和电机的两个 定子相连。
[0014] 在本发明的另一种构型中，所述装置的充电插接件、充电电缆和可旋转部件具有 通信装置，所述通信装置能够实现数字数据从充电插接件通过可旋转部件传输到固定部件 上的电子元件。借助本发明的这种构型能够实现，数字数据从充电插接件并且因此从所连 接的电动车辆通过可旋转部件传输到固定部件上的电子元件。借此，尤其可以从所述装置 的固定部件出发控制充电过程。此外能够实现，在所述装置的固定部件上设置显示屏，所述 显示屏针对用户显示充电过程并且尤其显示充电过程进行了多少。为了将数字数据从可旋 转部件传输到固定部件上，同样可以使用旋转传输器，所述旋转传输器优选实施为容性的 旋转传输器，以便能够实现高频的数据传输。光学的旋转传输器也是可能的。此外也可能 的是，将数据从可旋转部件无线地、例如通过数据无线电一一如蓝牙或者无线局域网传输 到固定部件上。
[0015] 此外有利地设置，可以借助可操作的制动装置来固定可旋转部件。由此防止所拉 出的充电电缆无意地继续展开。在此，制动装置可以或者由用户手动地操作或者自动地控 制，其方式是，电子地控制制动装置并且因此例如在充电电缆与电动车辆连接之后自动锁 合。
[0016] 在本发明的另一种有利的构型中设置，可以借助通信装置辨识通过充电插接件连 接的要充电的对象并且在成功辨识所连接的对象之后才将电能借助充电插接件传输到所 连接的对象上。因此一方面可以确保，出于安全原因使不适合的要充电的对象不参与充电 过程，其方式是，例如在车辆电池不适合时拒绝充电过程