[發(fā)明專利]電動(dòng)車輛電力集線器及其操作模式

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880063006.X
• 申請(qǐng)日: 2018-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN111148658A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·納斯?fàn)?/a>;O·特萊斯卡塞斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 多倫多大學(xué)管理委員會(huì);哈維拉爾加拿大工業(yè)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室有限公司
• 主分類號(hào): B60R16/02
• 分類號(hào): B60R16/02;B60S5/00;G05F1/46;H02M1/08;H02M1/44;H02M7/66
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務(wù)所 11313
• 代理人: 潘曉松;林蕾

本文公開了一種用于電動(dòng)車輛的電力集線器及其操作模式。所公開的電力集線器被設(shè)計(jì)成以車輛到電網(wǎng)(V2G)、電網(wǎng)到車輛(G2V)、車輛到家庭(V2H)和車輛到車輛(V2V)操作模式進(jìn)行操作。當(dāng)以所述V2V模式操作時(shí)，所述電力集線器被配置成允許在存在來自AC設(shè)計(jì)的所有相關(guān)聯(lián)的額定值和約束的情況下通過常規(guī)的AC電力端口輸送DC電力，以便為V2V操作實(shí)現(xiàn)更高的電力輸送和效率。公開了一種數(shù)字滯環(huán)電流模式控制(HCMC)方案，并且針對(duì)所述電力集線器公開了四種操作模式的效率和損耗分布：1)DC?AC臨界導(dǎo)通模式(BCM)，2)DC?AC連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)/BCM混合模式，3)DC?DC BCM，以及4)DC?DC CCM。還公開了一種允許降低峰值結(jié)溫的低頻換向方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種用于電動(dòng)車輛的電力集線器，并且具體地說涉及電力集線器的控制方法和操作模式。

背景技術(shù)

里程焦慮和緩慢的充電時(shí)間仍然是大范圍普及電動(dòng)車輛(EV)，以及尤其是插電式電動(dòng)汽車(PEV)的重大障礙。當(dāng)前的EV車主面臨著在途中因?yàn)橥耆烹姷碾姵囟萑肜Ь车目赡苄裕蛘呖商娲兀绻谕＼噲鲋袩o人看管并且在低荷電狀態(tài)(SOC)下不插電的話，則EV可能會(huì)被完全放電。在這類情況下，對(duì)于EV車主而言現(xiàn)存的解決方案通常需要將車輛拖至最近的充電站。

因此，仍然高度期望有用于電動(dòng)車輛的額外的、替代的和/或改進(jìn)的電力集線器。

附圖說明

本公開的其他特征和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)以下結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述將變得顯而易見，在附圖中：

圖1示出了可以包含本文公開的電力集線器的示例性EV皮卡車的照片；

圖2示出了本文公開的電力集線器被配置成依據(jù)來操作的不同操作模式的示意圖；

圖3示出了電力集線器的系統(tǒng)架構(gòu)的示例性實(shí)施方案；

圖4示出了用于執(zhí)行滯環(huán)電流模式控制的數(shù)字參考電流調(diào)制；

圖5示出了輸送DC電力并以車輛到車輛操作模式進(jìn)行操作的兩個(gè)電力集線器；

圖6示出了示例性電力集線器配置；

圖7A至圖7D示出了電力集線器在不同操作條件下的DC-DC和DC-AC操作；

圖8示出了電力集線器在圖7A至圖7D所示的操作模式下的模擬損耗分布；

圖9示出了以DC-AC和DC-DC模式操作的轉(zhuǎn)換器的實(shí)測效率曲線；

圖10示出了展現(xiàn)兩個(gè)電力集線器在V2V操作模式下的操作的波形；并且

圖11A和圖11B示出了兩個(gè)電力集線器在V2V模式下的模擬操作。

將注意到，在全部附圖中，相似特征由相似附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開的一個(gè)方面，公開了一種用于電動(dòng)車輛的電力集線器，所述電力集線器與電動(dòng)車輛的電池聯(lián)接，電力集線器包括：雙向轉(zhuǎn)換器，所述雙向轉(zhuǎn)換器包括與電力集線器的DC側(cè)母線和AC端口聯(lián)接的電路，所述電路包括：至少四個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)；EMI(電磁干擾)濾波器，所述EMI濾波器與AC端口串聯(lián)地聯(lián)接；以及兩個(gè)電感器，所述兩個(gè)電感器與EMI濾波器串聯(lián)地聯(lián)接，其中第一電感器與半導(dǎo)體開關(guān)中的第一對(duì)聯(lián)接并且第二電感器與半導(dǎo)體開關(guān)中的第二對(duì)聯(lián)接；以及控制邏輯，所述控制邏輯用于控制通過電感器的電流并且用于控制半導(dǎo)體開關(guān)的切換，其中控制邏輯被配置成在控制通過電感器的電流時(shí)執(zhí)行滯環(huán)電流模式控制(HCMC)。

根據(jù)上述方面，雙向轉(zhuǎn)換器可以包括用于調(diào)節(jié)通過電池的電流的雙有源橋(DAB)轉(zhuǎn)換器。