[發明專利]直流/直流電壓轉換器裝置

在審

• 申請號: 201880021346.6
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN110574271A
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 拉比·本達尼;路爾斯·迪蘇薩;雷達·雪勒格胡姆
• 申請（專利權）人: 維洛西門子新能源汽車法國簡式股份公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 11205 北京同立鈞成知識產權代理有限公司
• 代理人: 羅英;臧建明

本發明涉及一種直流?直流電壓轉換器(100)，包括隔離電路(120)，隔離電路包含通過第一磁路(111)彼此耦合的電感器(11、21)，第一磁路獨立于將電感器(12、22)彼此耦合的第二磁路(112)，且其中：?電隔離勢壘(122)的第一側包含電支路(A)，電支路包括電感器(11)，電感器耦合到第一磁路(111)且與耦合到第二磁路(112)的電感器(12)串聯地電連接；且?電隔離勢壘的第二側包含耦合到第一磁路(111)的第一電感器(21)和耦合到第二磁路(112)的第二電感器(22)；電隔離勢壘的第二側進一步包括第三電感器(23)和第四電感器(24)，第二側的第三電感器和第四電感器通過相應磁路(113、114)耦合到位于隔離勢壘的第一側上的至少一個相應電感器(11'、12')。

本發明涉及一種直流/直流電壓轉換器裝置以及包含所述電壓轉換器裝置的電氣系統。特定來說，電氣系統配置成車載安裝在機動車輛上。本發明進一步涉及用于控制根據本發明的電氣系統的方法。

在本申請的范圍內，高電壓用來指高于60伏的電壓，例如約100伏或幾百伏特的電壓；低電壓用來指低于60伏的電壓，例如約12伏或幾十伏特的電壓。

包含電絕緣勢壘的直流/直流(direct current/direct current；DC/DC)轉換器在機動車輛應用中通常設想為用以適配電壓電平和確保車輛的高電壓網絡與低電壓網絡之間的電絕緣。根據專利US5754413獲知隔離直流/直流轉換器。轉換器包含兩個開關，所述兩個開關形成臂且在中點的電平處連接到包含串聯的兩個變壓器的支路。轉換器以半橋式布置。開關通過變壓器控制能量傳輸，以便將轉換器的輸入電壓轉換成輸出電壓。連接到變壓器的次級線圈的二極管使得有可能對輸出信號進行整流。通過控制開關的占空比來獲得輸出電壓。通過修改占空比來達到目標輸出電壓值，調整轉換器的增益以達到目標輸出電壓值。

機動車輛可以進一步包含使得能夠從車輛外部的電氣網絡對高電壓電池進行再充電的車載充電器。為了減小車載安裝在車輛上的電子裝置的大小及其成本，將直流/直流轉換器和充電器集成在相同封裝中是已知的。但是，電壓和充電轉換功能仍然通過兩個不同電路來執行。然而，合并電壓轉換器和充電器的功能將使得有可能進一步改良車載電子裝置的大小。

因此，尋求解決方案來合并在電壓轉換和/或充電期間使用的電路，特別是在機動車輛中。

為了解決這個問題，本發明涉及一種直流/直流電壓轉換器裝置，特別是配置成車載安裝在車輛上的直流/直流電壓轉換器裝置，包含：

-隔離電路，包括電絕緣勢壘；以及電感器，所述電感器通過第一磁路耦合在一起，所述第一磁路獨立于將電感器耦合在一起的第二磁路，且其中：

-電絕緣勢壘的第一側包括：至少一個電支路(A、B)，包含電感器，所述電感器耦合到第一磁路且與耦合到第二磁路的電感器電串聯；以及指示第一側開關的開關，配置成將所述電支路連接在裝置的第一端子與第二端子之間，所述開關包含形成第一臂的開關，且所述第一端子和第二端子配置成連接到第一電氣網絡，特別是車輛的第一電氣網絡；

-電絕緣勢壘的第二側包括：耦合到第一磁路的至少一個第一電感器和耦合到第二磁路的至少一個第二電感器，絕緣勢壘的第一第二側電感器與第二第二側電感器之間的連接點形成裝置的第三端子；以及指示第二側開關的開關，配置成將第一第二側電感器和第二第二側電感器連接在裝置的第三端子與第四端子之間，所述第三端子和第四端子配置成連接到第二電氣網絡，特別是車輛的第二電氣網絡；

-電絕緣勢壘的第二側進一步包含第三電感器和第四電感器，絕緣勢壘的第三第二側電感器與第四第二側電感器之間的連接點形成裝置的第五端子；以及開關，配置成將第三第二側電感器和第四第二側電感器連接在裝置的第五端子與第六端子之間，所述第五端子和第六端子配置成連接到第三電氣網絡，特別是車輛外部的電氣網絡，

所述第三第二側電感器和第四第二側電感器通過相應磁路耦合到至少一個相應電感器，所述至少一個相應電感器定位于絕緣勢壘的第一側上且與所述第一側開關電連接。