[發(fā)明專利]混合車充電系統(tǒng)的單相鎖相環(huán)和混合車的單相電源充電法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910161101.6
• 申請日: 2009-07-31
• 公開（公告）號: CN101823421A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: G·埃斯梅利;M·佩里西克
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運作公司
• 主分類號: B60K6/20
• 分類號: B60K6/20;B60K6/28;H02J7/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 彭武;譚祐祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總地涉及電動車輛以及混合動力車輛，尤其涉及用 于電動車輛以及混合動力車輛的充電系統(tǒng)，更具體地，涉及適于使用 在電動車輛或者混合動力車輛的充電系統(tǒng)中的單相鎖相環(huán)。

背景技術(shù)

當(dāng)前可作為商品獲得的混合動力車輛通常為雙模式類型， 其具有驅(qū)動發(fā)電機(jī)以給電池陣列充電的由液體燃料(汽油)供以動力 的發(fā)動機(jī)。所述電池陣列為一個或多個電動機(jī)供以動力，該電動機(jī)使 用直流(DC)電能單獨或連同汽油發(fā)動機(jī)一起推進(jìn)車輛。

用于混合動力車的電池陣列的潛在替代或輔助充電源將 車輛“插接”在公共或私人的公用事業(yè)公司電網(wǎng)上。這可在車道、車 庫或在公共停車場中進(jìn)行。但是，為了恰當(dāng)?shù)亟o電池陣列充電，充電 電力波形必須鎖相至引入的電網(wǎng)電壓。對商用3相(或多相)電力信 號這是能夠?qū)崿F(xiàn)的，但是，大多數(shù)家用電力布置并不具有可用的3相 電力系統(tǒng)，并且大多數(shù)房主也不會僅僅為了給混合動力車充電而承擔(dān) 安裝3相電力系統(tǒng)的花費。

因此，期望提供一種用于混合動力車的單相充電布置，使 得混合動力車可從家用線路電流充電。另外，結(jié)合附圖及前面的技術(shù) 領(lǐng)域和背景技術(shù)，從隨后的詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求可清楚本發(fā)明的 其它期望特征和特性。

發(fā)明內(nèi)容

在一個實施例中，用于混合動力車的充電系統(tǒng)包括耦接到 標(biāo)準(zhǔn)(在美國為110伏、60Hz)電網(wǎng)電壓的單相鎖相環(huán)(PLL)。引 入的相位電壓被延遲四分之一周期，以產(chǎn)生假想相位，該延遲后的相 位電壓與電網(wǎng)電壓正交并被認(rèn)為是用于PLL的第二相位信號。通過應(yīng) 用變換矩陣(下面描述)，本發(fā)明能夠鎖相至單相電網(wǎng)電壓，從而有 效且安全地給混合動力車充電。

附圖說明

下文中將結(jié)合附圖描述本發(fā)明，其中相同的附圖標(biāo)記指代 相同的元件，以及：

圖1A示出了具有根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施例的單相電 網(wǎng)充電系統(tǒng)的混合動力車；

圖1B示出了圖1A中混合動力車的底盤，包括其主要傳 動系部件；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施例的單相鎖相環(huán) (PLL)系統(tǒng)的框圖；

圖3A和圖3B示出了圖2的優(yōu)選變換矩陣；

圖4示出了適于用在混合動力車中且使用圖2的PLL的充 電系統(tǒng)；

圖5為美國電網(wǎng)頻率變化標(biāo)準(zhǔn)的說明；

圖6A和圖6B示出了圖2中根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施 例的PLL的相位追蹤能力；以及

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，在寬范圍的頻 率變化上的相位追蹤的線性度。

具體實施方式

如本文所使用的，詞語“示例性”意味著“用作例子、舉 例或示例”。下面的詳細(xì)描述實質(zhì)上僅僅是示例性的，并不意圖限制 本發(fā)明或本發(fā)明的應(yīng)用和使用。本文作為“示例”所描述的任何實施 例都不必被解釋為是超過其它實施例的優(yōu)選或有利的實施例。該詳細(xì) 說明中描述的所有實施例都是提供以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn) 或使用本發(fā)明的示例性實施例，而不是限制由權(quán)利要求所限定的本發(fā) 明的范圍。另外，也不意圖通過前面的技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)和發(fā)明內(nèi) 容中或下面的詳細(xì)說明中所出現(xiàn)的明確的或暗示的理論來加以約束。

現(xiàn)在參考圖1A，示出了采用本發(fā)明的單相鎖相環(huán)(PLL) 充電系統(tǒng)的混合動力車2。根據(jù)本發(fā)明，混合動力車2可具有內(nèi)部電 池陣列，該內(nèi)部電池陣列經(jīng)由電纜4電耦接至公共或私人的公用電網(wǎng) (未示出)來充電。這樣，本發(fā)明提供了無需運行車輛或消耗燃料(汽 油)就可給混合動力車的電池陣列充電的優(yōu)點。

在這點上，這里公開的所有概念通常都可應(yīng)用于“車輛”， 如本文所使用的，術(shù)語“車輛”廣泛地指代無生命的運輸機(jī)構(gòu)。這種 車輛的例子包括汽車(例如公共汽車、轎車、卡車、運動型多功能車、 有蓬貨車)、不在陸地上行駛的交通工具(例如，機(jī)械式水上交通工 具，包括艇、氣墊船、小船和輪船)和機(jī)械式軌道交通工具(例如火 車、有軌電車和手推車等)。另外，術(shù)語“汽油發(fā)動機(jī)”不限于任何 具體的推進(jìn)技術(shù)，例如汽油或柴油燃料。相反，汽油發(fā)動機(jī)還包括氫 燃料車輛、乙醇燃料車輛和使用各種其它替代燃料來運行的車輛。