[發明專利]用于為機動車輛蓄電池充電的系統

有效

• 申請號: 201380047089.0
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN104620464B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: C·里波爾;J·J·迪朗;O·雷斯;C·科納特;E·屈耶;O·普羅伊科斯
• 申請（專利權）人: 雷諾股份公司
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;B60L11/18;H02M1/10
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 李崢,于靜

技術領域

本發明涉及為機動車輛蓄電池充電、具體地為電動機動車輛的抽取用蓄電池充電的技術領域。

背景技術

存在著可連接到各種類型的電氣網絡(不同數量的相、可變功率)的充電系統。

然而，這些網絡各自的約束不是非常兼容的并且非常難以獲得每種類型的電氣網絡的良好能效。

例如，申請FR 2943188披露了一種蓄電池充電系統，其包括旨在連接到電力供應網絡的整流器輸入級以及旨在連接到蓄電池的逆變器輸出級。該設備包括用于在由電力供應網絡供應的最大電流所準備的電流值周圍并且基于至少等于由輸入級整流的最大電壓和蓄電池電壓之間的系數來調節源自輸入級的平均電流的裝置。

該設備可用三相或單相網絡操作。但是，它并不提供低功率單相網絡的良好性能。更不利的是電動汽車的大部分私人用戶不具有三相系統而是連接到例如在法國其頻率為50Hz并且電壓為230V的單相電氣網絡。

發明內容

鑒于前述內容，本發明的一個目標是提供至少部分地解決了前述缺點的一種用于為蓄電池充電的系統。

具體地，本發明的目標是提供一種能夠以不同電氣網絡的良好性能并且具體是用三相網絡和用單相網絡來操作的充電系統。

本發明的一個目標是提供與多種不同類型的電力供應網絡的良好兼容性。

本發明的另一個目標是還要增大充電系統的能量效率。

根據第一方面，本發明的主題是一種用于為旨在連接到電力供應網絡的機動車輛蓄電池充電的系統，所述電力供應網絡是一個第一多相電力供應網絡或者是具有比該第一網絡的功率更低的功率的一個第二多相或相單電力供應網絡，該系統包括：

-一個濾波級，包括多個電容器；

-一個第一整流器級，包括多個開關；以及

-一個逆變器級，旨在連接該蓄電池。

根據一個總體特征，該充電系統包括：

-一個第二整流器級，包括多個開關，所述第二整流器級旨在與該濾波級以及該第一整流器級的至少一部分并聯地連接在所述電力供應網絡與該蓄電池之間；以及

-一個電容器，其電容低于該濾波級的這些電容器的電容、連接在兩個相之間或者連接在該第二電力供應網絡的一個相和一個零線之間。

因此，除專用于多相高功率電力供應網絡的濾波級和第一整流器級之外，該充電系統會配備有一個第二整流器級和一個濾波電容器。高功率在此被理解為是指例如高于3kW的功率并且低功率被理解為例如低于3kW。

濾波級和第一整流器級是針對多相高功率電力供應系統確定大小的。這種大小確定并非是針對低功率和/或非三相(例如，單相)電力供應系統來優化的。通過將更適合于低功率非三相網絡的第二整流器級和電容器與整流器級和濾波級并聯連接，就在使用該電力供應網絡時，使得該充電系統的性能增加。這兩個元器件對整流器級和濾波級進行補充以便使得能夠對源自低功率非三相網絡的電流進行處理而不通過濾波級或第一整流器級。

進一步地，通過將具有更低值的濾波電容器置于電力供應網絡的兩個相或者一個相與一個零線之間，就降低了該充電系統的濾波電容，這允許顯著降低無功電流并且由此增加功率因數。

根據一個實施例，第二整流器級的這些開關包括針對該第二電力供應網絡確定大小的多個電子元器件。

第二整流器級的這些元器件的大小可例如是針對其功率低于3kW的電力供應網絡來確定的。

為了在高功率電氣網絡上用整流器抽取電流，必須提供由兩個半導體單元組成的多個開關。由于第二整流器級專用于在低功率和/或單相電氣網絡上抽取電流，因此無需再使用兩個半導體單元。通過使用針對低功率確定大小的第二整流器級開關，就可以降低導通損耗。

因此，例如，在為第二整流器級開關選擇例如由單個單元組成的MOSFET或IGBT晶體管(本領域技術人員已知的術語)時，可容易地降低與流經整流器級的電流的值成比例的導通損耗。由于這種降低導通損耗而產生的性能增益甚至更顯著，這在于當網絡的功率低時，流經整流器級的電流的值與電氣網絡的電流的值之間的比率增加。

根據一個實施例，第二整流器級包括兩個分支，第一分支連接第二電力供應網絡的一個相并且第二分支連接第二電力供應網絡的零線。

該充電系統因此可與單相網絡一起使用。

根據一個實施例，第二整流器級包括兩個分支，第一分支連接第二電力供應網絡的一個第一相并且第二分支連接第二電力供應網絡的一個第二相。

該充電系統因此可與兩相網絡一起使用。