[發明專利]充電裝置

有效

• 申請號: 201711190321.2
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN108134413B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: S·格茨
• 申請（專利權）人: 保時捷股份公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/02;B60L53/30
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 鄭建暉;潘飛

本發明涉及一種對機動車輛的電能存儲裝置進行充電的充電裝置(1)，充電裝置具有轉換設備(2)，轉換設備將從中壓電網(3)供應的功率轉換成適于能量存儲裝置的充電過程的功率。轉換設備(2)在此包括連接至中壓電網(3)的至少一個相(13)的至少一個相單元(4)，相單元具有至少兩個導線束(14，24)即用于相(13)的正分量的至少一個導線束(14)以及用于相(13)的負分量的至少一個導線束(24)。至少一個模塊(5)各自與導線束(14，24)相關聯，至少一個模塊具有至少一個輸入單元(6)、至少一個逆變器單元(7)、至少一個變壓器單元(8)、至少一個輸出單元(9)及與變壓器單元(8)相關的至少一個整流器單元(18)。

技術領域

本發明涉及一種用于對機動車輛的電能存儲裝置進行充電的充電裝置。

背景技術

一般在充電柱處對電動車輛的能量存儲裝置進行充電，所述充電柱連接至公共供電系統。為此目的，一般使用專門針對低電壓連接設計的充電系統，即低于1500V并且例如針對400V三相系統。

然而，在所謂的汽車充電場對多臺車輛進行充電需要較高的功率，其結果是必須依靠中壓電網。然而，這個目的所需的電網變壓器在尺寸和成本方面具有缺陷并且還與電網頻率有聯系，其結果是產生高損耗。

現有技術因此披露了在沒有電網變壓器的情況下管理的充電系統。這些充電系統配備有用于這個目的的功率半導體的串聯連接。然而，功率半導體的這種互連布置關于平衡要求非常高的復雜度，因為否則存在向單獨半導體不均勻地分配電壓的高風險以及因此存在單獨半導體故障的高風險。

發明內容

相反，本發明的目的是提供一種用于機動車輛的電能存儲裝置的充電裝置與中壓電網的改進的且優選的不復雜的并且有成本效益的連接。

所述目的是通過一種具有如下條款1的特征的充電裝置實現的。優選的特征是條款2-13的主題。從本發明的一般說明和示例性實施方案的說明中體現了進一步的優點和特征。

條款1.一種用于對機動車輛的電能存儲裝置進行充電的充電裝置，所述充電裝置包括至少一個轉換設備，所述轉換設備用于將從中壓電網供應的功率轉換成適用于所述能量存儲裝置的充電過程的功率，所述轉換設備包括連接至所述中壓電網的至少一個相的至少一個相單元，所述相單元具有至少兩個導線束，即，用于所述相的正分量的至少一個導線束以及用于所述相的負分量的至少一個導線束，

以及，至少一個模塊各自與所述導線束相關聯，所述至少一個模塊具有至少一個輸入單元、至少一個逆變器單元、至少一個變壓器單元和至少一個輸出單元以及與所述變壓器單元相關聯的至少一個整流器單元。

條款2.如上述條款1所述的充電裝置，其中，至少兩個模塊各自與所述導線束相關聯。

條款3.如上述條款2所述的充電裝置，其中，所述相單元的所述模塊通過所述模塊的輸入單元串聯地互連。

條款4.如上述條款1-3之一所述的充電裝置，其中，所述相單元包括所述中壓電網與有待充電的能量存儲裝置之間的至少一個DC隔離，并且其中，所述DC隔離由所述變壓器單元提供。

條款5.如上述條款1-3之一所述的充電裝置，其中，所述轉換設備包括至少兩個并且優選地至少三個相單元，從而使得在每種情況下，為所述中壓電網所提供的所述相提供至少一個相單元。

條款6.如上述條款5所述的充電裝置，其中，所述相單元通過所述相單元的導線束彼此互連并且優選地并聯地互連。

條款7.如上述條款1-3之一所述的充電裝置，其中，所述輸入單元包括至少一個無源整流器器件。

條款8.如上述條款1-3之一所述的充電裝置，其中，所述輸入單元包括至少一個有源整流器器件，所述至少一個有源整流器器件優選地具有至少一個相選通控制器和/或至少一個絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)和/或至少一個場效應晶體管。