[發(fā)明專利]具有電隔離的雙向能量輸送的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010247400.4
• 申請(qǐng)日: 2010-08-05
• 公開（公告）號(hào): CN101997324A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: L·A·卡尤克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 彭武

1.一種充電系統(tǒng)，包括：

第一雙向轉(zhuǎn)換模塊；

第二雙向轉(zhuǎn)換模塊；

聯(lián)接到所述第一雙向轉(zhuǎn)換模塊的接口；

聯(lián)接在所述第一雙向轉(zhuǎn)換模塊和所述第二雙向轉(zhuǎn)換模塊之間的隔離模塊，所述隔離模塊提供所述第一雙向轉(zhuǎn)換模塊和所述第二雙向轉(zhuǎn)換模塊之間的電隔離；和

聯(lián)接到所述第一雙向轉(zhuǎn)換模塊和所述第二雙向轉(zhuǎn)換模塊的控制模塊，所述控制模塊配置為：

識(shí)別所述充電系統(tǒng)的能量輸送方向；和

基于所述能量輸送方向操作所述第一雙向轉(zhuǎn)換模塊和所述第二雙向轉(zhuǎn)換模塊，使得所述接口處的電流處于與所述能量輸送方向相對(duì)應(yīng)的方向上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，還包括：

聯(lián)接到所述接口的DC能量源，所述DC能量源具有DC電壓；

聯(lián)接到所述第二雙向轉(zhuǎn)換模塊的AC能量源，所述AC能量源具有AC電壓，其中：

基于所述能量輸送方向操作所述第一雙向轉(zhuǎn)換模塊和所述第二雙向轉(zhuǎn)換模塊，使得所述接口處的DC電流處于與所述能量輸送方向相對(duì)應(yīng)的方向上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電系統(tǒng)，所述AC能量源在AC接口處聯(lián)接到所述第二雙向轉(zhuǎn)換模塊，其中當(dāng)所述能量輸送方向?qū)?yīng)于從所述DC能量源流出的所述DC電流時(shí)，所述控制模塊：

操作所述第一雙向轉(zhuǎn)換模塊以將DC電壓轉(zhuǎn)換為所述隔離模塊處的第一高頻率電壓，并且所述隔離模塊響應(yīng)于所述第一高頻率電壓產(chǎn)生第二高頻率電壓；和

操作所述第二雙向轉(zhuǎn)換模塊以將來自所述隔離模塊的所述第二高頻率電壓轉(zhuǎn)換為所述AC接口處的AC電壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電系統(tǒng)，其中所述控制模塊配置為基于所述DC電壓對(duì)所述AC電壓之比調(diào)節(jié)所述隔離模塊的匝數(shù)比，其中所述隔離模塊基于所述匝數(shù)比產(chǎn)生具有一定幅值的所述第二高頻率電壓。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電系統(tǒng)，所述DC能量源在所述接口處聯(lián)接到所述第一雙向轉(zhuǎn)換模塊，其中當(dāng)所述能量輸送方向?qū)?yīng)于流動(dòng)至所述DC能量源的所述DC電流時(shí)：

所述控制模塊操作所述第二雙向轉(zhuǎn)換模塊以將AC電壓轉(zhuǎn)換為所述隔離模塊處的第一高頻率電壓；

所述隔離模塊響應(yīng)于所述第一高頻率電壓產(chǎn)生第二高頻率電壓；和

所述第一雙向轉(zhuǎn)換模塊將所述第一高頻率電壓轉(zhuǎn)換為所述接口處的DC電壓。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的充電系統(tǒng)，其中所述控制模塊配置為基于所述DC電壓對(duì)所述AC電壓之比調(diào)節(jié)所述隔離模塊的匝數(shù)比，其中所述隔離模塊基于所述匝數(shù)比產(chǎn)生具有一定幅值的所述第一高頻率電壓。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電系統(tǒng)，還包括聯(lián)接到所述第二雙向轉(zhuǎn)換模塊的AC接口，所述AC接口包括AC輸入功率連接器和AC輸出功率連接器，其中所述控制模塊配置為：

當(dāng)所述AC能量源聯(lián)接到所述AC輸出功率連接器時(shí)識(shí)別所述能量輸送方向?yàn)镈C至AC；和

當(dāng)所述DC能量源聯(lián)接到所述AC輸入功率連接器時(shí)識(shí)別所述能量輸送方向?yàn)锳C至DC。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其中所述第一雙向轉(zhuǎn)換模塊包括：

第一節(jié)點(diǎn)；

第二節(jié)點(diǎn)；

聯(lián)接到所述隔離模塊的第三節(jié)點(diǎn)；

聯(lián)接到所述隔離模塊的第四節(jié)點(diǎn)；

第一開關(guān)，聯(lián)接在所述第一節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)之間并且配置為提供從所述第一節(jié)點(diǎn)至第三節(jié)點(diǎn)的電流的路徑；

第一二極管，聯(lián)接在所述第一節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)之間并且配置為提供從所述第三節(jié)點(diǎn)至第一節(jié)點(diǎn)的電流的路徑；

第二開關(guān)，聯(lián)接在所述第二節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)之間并且配置為提供從所述第三節(jié)點(diǎn)至第二節(jié)點(diǎn)的電流的路徑；

第二二極管，聯(lián)接在所述第二節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)之間并且配置為提供從所述第二節(jié)點(diǎn)至第三節(jié)點(diǎn)的電流的路徑；

第三開關(guān)，聯(lián)接在所述第一節(jié)點(diǎn)和第四節(jié)點(diǎn)之間并且配置為提供從所述第一節(jié)點(diǎn)至第四節(jié)點(diǎn)的電流的路徑；

第三二極管，聯(lián)接在所述第一節(jié)點(diǎn)和第四節(jié)點(diǎn)之間并且配置為提供從所述第四節(jié)點(diǎn)至第一節(jié)點(diǎn)的電流的路徑；

第四開關(guān)，聯(lián)接在所述第二節(jié)點(diǎn)和第四節(jié)點(diǎn)之間并且配置為提供從所述第四節(jié)點(diǎn)至第二節(jié)點(diǎn)的電流的路徑；和

第四二極管，聯(lián)接在所述第二節(jié)點(diǎn)和第四節(jié)點(diǎn)之間并且配置為提供從所述第二節(jié)點(diǎn)至第四節(jié)點(diǎn)的電流的路徑；