[發(fā)明專利]電動(dòng)車輛或混動(dòng)車輛的三相或單相充電器系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710303571.6
• 申請(qǐng)日: 2017-05-03
• 公開（公告）號(hào): CN108688480B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊剛;伯里斯·伯奇茲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 維洛西門子新能源汽車法國(guó)簡(jiǎn)式股份公司
• 主分類號(hào): B60L53/22
• 分類號(hào): B60L53/22
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 馬爽;臧建明

本發(fā)明涉及一種電動(dòng)車輛或混動(dòng)車輛的三相或單相充電器系統(tǒng)，包括：三相交流?直流轉(zhuǎn)換器，包括用以連接至外部電網(wǎng)的輸入端子、高輸出端子及低輸出端子，直流?直流轉(zhuǎn)換器，由兩個(gè)直流?直流轉(zhuǎn)換器電路構(gòu)成，其中第一直流?直流轉(zhuǎn)換器電路具有連接至交流?直流轉(zhuǎn)換器的高輸出端子的高輸入端子，且第二直流?直流轉(zhuǎn)換器電路具有連接至交流?直流轉(zhuǎn)換器的低輸出端子的低輸入端子，第一直流?直流轉(zhuǎn)換器電路的低輸入端子連接至第二直流?直流轉(zhuǎn)換器電路的高輸入端子，且第一直流?直流轉(zhuǎn)換器電路的高輸出端子連接至第二轉(zhuǎn)換器電路的高輸出端子，且第一直流?直流轉(zhuǎn)換器電路的低輸出端子連接至第二轉(zhuǎn)換器電路的低輸出端子。

技術(shù)領(lǐng)域

大體來說，本發(fā)明涉及一種用于對(duì)電力存儲(chǔ)單元進(jìn)行充電的電氣系統(tǒng)，尤其是一種搭載在機(jī)動(dòng)車輛上的、尤其是搭載在電動(dòng)車輛或混動(dòng)車輛的三相或單相充電器系統(tǒng)。

更具體來說，在包括用于對(duì)車輛的牽引電動(dòng)機(jī)供電的至少一個(gè)電池的電動(dòng)車輛或混動(dòng)車輛的環(huán)境中，已知的是實(shí)作通常被稱為車載充電器(onboard?charger，OBC)的車載充電器系統(tǒng)。在此上下文中，本發(fā)明具體來說涉及形成經(jīng)改良的車載充電器的電氣系統(tǒng)，所述經(jīng)改良的車載充電器在連接至三相電網(wǎng)時(shí)以及在由單相電網(wǎng)供電時(shí)均能夠最佳地工作。

背景技術(shù)

如人們所已知，電動(dòng)車輛或混動(dòng)車輛包括由高壓電池經(jīng)由高壓車載電網(wǎng)來供電的電動(dòng)化(electrical?motorization)系統(tǒng)及由低壓電池經(jīng)由低壓車載電網(wǎng)來供電的多個(gè)輔助電氣設(shè)備。因此，高壓電池向電動(dòng)化系統(tǒng)供應(yīng)能量，從而能夠?qū)崿F(xiàn)車輛的推進(jìn)。低壓電池為輔助電氣設(shè)備(例如車載計(jì)算機(jī)、窗口調(diào)節(jié)器電動(dòng)機(jī)、多媒體系統(tǒng)等)供電。高壓電池通常遞送100V至900V，優(yōu)選地為100V至500V，而低壓電池通常遞送12V、24V或48V。所述兩個(gè)高壓電池及低壓電池必須能夠被充電。

通過將高壓電池通過車輛的高壓電網(wǎng)連接至外部電網(wǎng)(例如，家用交流電網(wǎng))來對(duì)高壓電池進(jìn)行再充電。實(shí)際上，根據(jù)是涉及到專用于為電動(dòng)車輛電池或混動(dòng)車輛電池再充電的再充電終端還是家用交流電網(wǎng)來定，所述外部電網(wǎng)可以是三相電網(wǎng)或單相電網(wǎng)。

三相外部電網(wǎng)使得能夠更快地對(duì)車輛的高壓電池進(jìn)行再充電。然而，并非總有這種三相電網(wǎng)可供利用，且車載充電器系統(tǒng)(被稱為OBC系統(tǒng))必須使對(duì)高壓電池進(jìn)行充電成為可能，包括當(dāng)外部電網(wǎng)是單相電網(wǎng)時(shí)。

一般來說，如人們所已知，車載充電器系統(tǒng)主要包括交流-直流轉(zhuǎn)換器及直流-直流轉(zhuǎn)換器，優(yōu)選地為電流隔離的轉(zhuǎn)換器。交流-直流轉(zhuǎn)換器一般被稱為功率因數(shù)校正(powerfactor?correction，PFC)交流-直流轉(zhuǎn)換器。交流-直流轉(zhuǎn)換器PFC在其功率因數(shù)校正功能中消除了電網(wǎng)在所吸收電流上的畸變，以避免出現(xiàn)對(duì)外部電網(wǎng)有害的諧波電流。因此，交流-直流轉(zhuǎn)換器PFC使得電流能夠與輸入電壓同相。

因此，在本發(fā)明的上下文中，總體問題涉及設(shè)計(jì)一種能夠?qū)崿F(xiàn)三相工作及單相工作的充電器系統(tǒng)。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，為了使得能夠從可能具有三相或一相的外部電網(wǎng)對(duì)電池進(jìn)行充電，已知使用包括三個(gè)AC/DC單相交流-直流轉(zhuǎn)換器的電氣系統(tǒng)，所述三個(gè)AC/DC單相交流-直流轉(zhuǎn)換器分別連接至相應(yīng)的DC//DC單相直流-直流轉(zhuǎn)換器，如圖1所示。

這一解決方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：能夠從單相外部電網(wǎng)或三相外部電網(wǎng)對(duì)車輛電池進(jìn)行充電，從而具有極大的使用靈活性及電氣性能。然而，所需組件的數(shù)目、特別是轉(zhuǎn)換器的倍增會(huì)顯著地增加這種電氣系統(tǒng)的成本及體積。因此，需要開發(fā)一種更緊湊且經(jīng)濟(jì)有效的解決方案。此外，應(yīng)注意，在這種拓?fù)渲校枰嬖谥行苑种來平衡AC/DC交流-直流轉(zhuǎn)換器的分支a、b、c。

為此，一種已知的解決方案包括實(shí)作由連接至直流-直流轉(zhuǎn)換器LLC的單個(gè)三相交流-直流轉(zhuǎn)換器PFC構(gòu)成的車載充電器系統(tǒng)，如圖2所示。如人們所已知，所述直流-直流轉(zhuǎn)換器LLC通常由包括一次電路P及二次整流器電路RD的隔離諧振電路組成。