[發明專利]包括多級轉換器的電路裝置有效

申請號：	201110042692.2	申請日：	2011-02-16
公開（公告）號：	CN102263524A	公開（公告）日：	2011-11-30
發明（設計）人：	D·格勞瓦克;A·佩克拉納;B·克普爾	申請（專利權）人：	英飛凌科技股份有限公司
主分類號：	H02M7/49	分類號：	H02M7/49
代理公司：	中國專利代理(香港)有限公司 72001	代理人：	李湘;高為
地址：	德國瑙伊比***	國省代碼：	德國;DE
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摘要：
搜索關鍵詞：	包括多級轉換器電路裝置
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【說明書】：

技術領域

本公開的實施例涉及包括多級轉換器的電路裝置。

背景技術

電動車或混合動力車包括將由電池裝置提供的直流電壓轉換為驅動車輛的電動機所需的至少一個交流電壓。所述電池裝置包括多個電池單元，該電池單元通常是諸如鋰離子電池的可再充電的電池。

根據第一已知概念，多個電池單元被串聯連接，其中由該串聯裝置提供直流電源電壓。DC/AC逆變器接收所述直流電源電壓并從所述直流電壓產生交流電源電壓。這里，所述逆變器必須適于補償在所述直流電源電壓中發生的電壓變化。這種電壓變化可能是由于在操作期間對所述電池單元放電而產生的。

根據第二已知概念，DC/DC轉換器被連接在所述電池裝置和所述DC/AC逆變器之間。所述DC/DC轉換器適于向所述DC/AC逆變器提供穩定的直流電源電壓，并因此補償由所述電池裝置提供的電壓中的電壓變化。然而，提供所述DC/DC轉換器增加了該系統的復雜性。

大多數類型的蓄電池單元(諸如鋰離子電池)不應被放電到低電壓極限之下，以便避免降解(degradation)或損壞。為了避免單個蓄電池單元的不合適的放電，可以應用電池平衡方案。這種平衡方案涉及對更高度地被充電的電池進行放電以對較少地被充電的電池有利。除了所述DC/AC逆變器之外還需要用于執行電池平衡方案的電路裝置。

發明內容

本公開的第一方面涉及包括多級轉換器的電路裝置。該多級轉換器包括：適于提供交流輸出電壓的電壓供應端子；至少兩個轉換器單元，每個轉換器單元包括適于具有被連接到其上的電荷存儲單元的輸入端子、輸出端子和被連接在所述輸入端子和所述輸出端子之間的開關裝置，所述開關裝置適于接收控制信號，并適于依據所述控制信號在所述輸出端子提供具有占空比的脈沖寬度調制輸出電壓，所述至少兩個轉換器單元在所述電壓供應端子之間被互相串聯連接；以及適于為所述至少兩個轉換器單元產生所述控制信號的控制電路，以至于所述至少兩個轉換器單元的輸出電壓的占空比取決于所述交流輸出電壓的期望的頻率，并取決于循環參數、或所述電荷存儲單元的充電狀態中的至少一個。

現在將參考附圖解釋示例。所述附圖用于闡明基本理論，所以只示出了用于理解所述基本理論必要的方面。所述附圖是不按規定的。在所述附圖中，相同的參考標記表示類似的信號和電路組件。

附圖說明

圖1示出了包括具有多級轉換器的一個轉換器支路的電路裝置，該多級轉換器具有多個轉換器單元；

圖2示出了所述轉換器單元的實施例；

圖3示出了所述電荷存儲單元的實施例；

圖4顯示了闡明一個轉換器單元的操作原理的時序圖；

圖5示出了具有五個轉換器單元的多級轉換器的實施例；

圖6顯示了闡明圖5的多級轉換器的操作原理的時序圖；

圖7A-7B示出了周期性地改變多級轉換器的變換級的占空比的所述多級轉換器的操作原理；

圖8示出了具有多個轉換器單元、并適于旁路所述轉換器單元中的一個的多級轉換器；

圖9示出了具有三個多級轉換器用于提供三個輸出電壓的電路裝置；

圖10示出了電路裝置的第一實施例，該電路裝置具有多級轉換器并具有耦接到所述多級轉換器的充電電路；