[發明專利]用于車輛的復合雙向集成充電器

在審

• 申請號: 201811314458.9
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109808522A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 哈迪·馬利克;楊水濤;詹姆斯·A·萊思羅普;馬克·J·費雷爾
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B60L53/14
• 分類號: B60L53/14;B60L53/22;B60R16/02;H02M7/68;H01F30/04;H01F30/06;H02J7/02;H02J7/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 王秀君;魯恭誠

本公開提供了“用于車輛的復合雙向集成充電器”。一種車輛包括集成配電模塊。所述集成配電模塊包括耦接到充電器級的混合變壓器、牽引用電池和輔助電池。所述混合變壓器包括串聯耦接并且連接到所述充電器級的第一初級繞組和第二初級繞組。所述初級繞組具有通過相關聯的逆變器耦接所述牽引用電池的對應的第一次級繞組。所述初級繞組還具有對應的第二次級繞組，所述對應的第二次級繞組在相反的電壓極性下串聯耦接并且通過相關聯的逆變器耦接到所述輔助電池。

技術領域

本申請總體涉及用于電氣化車輛的集成充電器和DC/DC轉換器模塊。

背景技術

混合動力車輛和電動車輛利用儲存的能量以進行推進。可以在充電事件期間從電網接收能量。車載發電機還可在再生制動事件期間生成能量。電氣化車輛依賴于各種電氣系統來管理電力并且將電力分配給各種部件。電氣化車輛通常利用接觸器和開關來管理高壓電氣裝置之間的電力流。然而，接觸器和開關可能隨時間的推移而劣化，從而導致無法管理電力流的情況。

發明內容

一種車輛包括混合變壓器，所述混合變壓器包括串聯電耦接并且選擇性地電耦接到外部源的第一初級繞組和第二初級繞組，所述初級繞組中的每一個與選擇性地電耦接到牽引用電池的第一次級繞組相關聯并且與第二次級繞組相關聯，所述第二次級繞組在相反的電壓極性下串聯電耦接以限定選擇性地電耦接到輔助電池的端口。

所述第一初級繞組和所述第二初級繞組可通過被配置為在直流(DC)與交流(AC)之間雙向地轉換電力的至少一個電力逆變器耦接到所述外部源。所述第一初級繞組和所述第二初級繞組可通過被配置為雙向地轉換DC電力電平的升壓轉換器耦接到所述外部源。所述第一次級繞組中的每一個可通過被配置為在直流(DC)與交流(AC)之間雙向地轉換電力的逆變器選擇性地電耦接到所述牽引用電池。所述端口可通過被配置為在處于所述輔助電池處的直流(DC)與處于所述端口處的交流(AC)之間雙向地轉換電力的逆變器選擇性地電耦接到所述輔助電池。所述混合變壓器可被配置為響應于所述第一初級繞組和所述第二初級繞組耦接到所述外部源并且所述外部源提供電力而通過所述第一次級繞組中的每一個將電力轉移至所述牽引用電池并且不通過所述端口向所述輔助電池提供電力。所述混合變壓器被配置為響應于所述牽引用電池選擇性地耦接到與所述第一初級繞組相關聯的所述第一次級繞組以提供交流(AC)電壓而通過所述第一初級繞組將AC電壓輸出至所述外部源并且通過所述端口輸出至所述輔助電池。所述混合變壓器被配置為響應于所述牽引用電池選擇性地耦接到所述第一次級繞組中的每一個以提供交流(AC)電壓，使得提供給與所述第一初級繞組相關聯的所述第一次級繞組的所述AC電壓與提供給與所述第二初級繞組相關聯的所述第一次級繞組的AC電壓成180度相位差而通過所述端口將AC電壓輸出至所述輔助電池并且將AC電壓提供給所述第一初級繞組和所述第二初級繞組，使得橫跨所述第一初級繞組和所述第二初級繞組的串聯組合的電壓為零。

一種車輛配電系統包括混合變壓器，所述混合變壓器包括第一初級繞組和第二初級繞組，所述第一初級繞組和第二初級繞組串聯電耦接到選擇性地電可耦接到外部源的第一端口，各自與選擇性地電耦接到牽引用電池的第一次級繞組相關聯并且各自與第二次級繞組相關聯，所述第二次級繞組在相反的電壓極性下共同地串聯耦接，從而限定選擇性地電耦接到輔助電池的第二端口。