[發明專利]用于在電動車輛中供電的車輛側功率電路

有效

• 申請號: 201680046781.5
• 申請日: 2016-09-05
• 公開（公告）號: CN107921880B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: F·普法伊爾希夫特;M·布呂爾;W·哈克曼;K·米爾鮑爾;M·斯波恩拉夫特;M·通斯
• 申請（專利權）人: 大陸汽車有限公司
• 主分類號: B60L50/40
• 分類號: B60L50/40;B60L53/24
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 談晨雯

本發明提出了一種用于在電動車輛中供電的車輛側功率電路(210)。該功率電路(210)包括：外部交流電壓接線端(220)；至少一個DC/AC轉換器(230)，其具有交流電壓側(232)；以及具有多個繞組的電機(240)，這些繞組各自具有第一分接點(150a?c)。該電機(240)被連接至該DC/AC轉換器(230)的交流電壓側(232)。設置有被連接至該多個繞組的開關裝置(260，292)、以及具有多個第一電容器(270)的信號波形濾波器(F1)。該信號波形濾波器(F1)連接在該DC/AC轉換器(230)與該外部交流電壓接線端(220)之間。該開關裝置(260，292)選擇性地使該電機(240)內的這些繞組相互連接、或者使在該信號波形濾波器(F1)內的該多個繞組(250a?c)的這些第一分接點(255a?c)與該多個第一電容器(270)連接到至少三階的低通濾波器。

技術領域

本發明涉及混合動力車輛和電動車輛領域，尤其是這些車輛中的供電。

背景技術

一方面，在電動車輛(即，純電動車輛或混合動力車輛)內的供電必須確保車輛驅動用電機的供電；另一方面，必須可以從外部電能源給車輛充電。眾所周知的是比如將逆變器用在這種車輛中，以便借助車輛電機將電能儲存器的電能轉換為旋轉磁場。此外已知以下功率變換器，這些功率變換器確保在車輛與外部供電網之間的電能交換，以用于充電或將能量從車輛回饋給供電網。

因為在車輛側采用直流儲能器(呈蓄電池或電容器形式)且供電網通常采用交流電壓，所以在交流電與直流電之間的變換過程中出現高頻干擾分量。還眾所周知的是，這樣的干擾分量借助EMV濾波器(EMV代表電磁兼容性)被過濾掉，該EMV濾波器原則上被設計為低通濾波器。

在文件US 8,415,904B2中描述了一種電動馬達，其繞組與電容器能可切換地連接至LC濾波器，以形成第一濾波器，隨后跟著一個EMV濾波器，再后面是交流電壓接線端。

本發明人已經認識到：如此構成的LC濾波器的濾波作用并非完全令人滿意并且連接在下游的EMV濾波器必須被設計成具有強的濾波作用。

在此所述的功率電路展示了如何至少部分地加以改善的可能性。

發明內容

描述了一種車輛側功率電路，其中，(車輛的牽引驅動裝置的或車輛內的另一個電機、比如電動空調壓縮機的)電機的繞組，除電機范疇內的功能外，還被用于通過分接點來形成更高階的濾波器。提出的是：EMV濾波器形成至少三階的低通濾波器，使得具有至少兩個(由第一分接點劃分的)繞組電感分量的這些繞組與至少一個另外的尤其呈電容器形式的濾波器部件一起形成至少三階的濾波器。由此，借助該電機的這些繞組有效地過濾掉干擾分量且尤其實現信號成形。

同時，可以通過在濾波器(除了至少一個另外的濾波器部件外)中采用設置有分接點的電機繞組來減少用于實現電網濾波器而需要的電氣元件的數量。尤其可以在相應設計中省去在下游連接的EMV濾波器。

在此所述的用于在電動車輛中供電的車輛側功率電路包括外部交流電壓接線端。該外部交流電壓接線端用作插入式接線端，用于比如通過纜線將該車輛與外部供電網相連，以便在車輛與供電網之間交換能量。作為交流電壓接線端，原則上考慮有纜線的實施方式，但是其中，也可以采用感應充電單元，并且該外部交流電壓接線端不是被設計為纜線、而是磁耦合的線圈對(一個車輛側線圈和一個固定不動的線圈)。

該功率電路具有至少一個DC/AC轉換器。該DC/AC轉換器至少被設計為逆變器(即，至少實現作為逆變器的功能)、因此被配置成用于將直流電轉換為交流電(用于在電機內產生旋轉磁場和/或將電能從車輛回饋到外部供電網)。該DC/AC轉換器還可以被設計成具有整流功能(具有或不具有電壓電平適配功能)的轉換器，以便為了將能量從外部交流電壓接線端傳輸至車輛側儲能器而將電能從交流電轉換為直流電。