[發明專利]用于將電網耦合的設備

在審

• 申請號: 201980045211.8
• 申請日: 2019-07-01
• 公開（公告）號: CN112368897A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: A·科納
• 申請（專利權）人: 海拉有限雙合股份公司
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02J7/02;B60L53/22;H02M3/156
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 樓震炎

本發明涉及一種用于將電網、尤其是直流電網、例如機動車車載電網與單相交變電網或其它直流電網耦合的設備，其中所述設備具有同相直流轉換器(B1)和反相直流轉換器(B2)，所述同相直流轉換器和所述反相直流轉換器分別具有第一輸入和/或輸出端以及第二輸入和/或輸出端，第一直流轉換器的第一輸入和/或輸出端與第一整流器(R1)串聯成第一串聯電路，而第二直流轉換器的第一輸入和/或輸出端與第二整流器(R2)串聯成第二串聯電路，第一串聯電路和第二串聯電路并聯并且直流轉換器的第二輸入和/或輸出端并聯，而且其中所述串聯電路的并聯電路的連接端與按照本發明的設備的第一輸入和/或輸出端(L1、N)連接，并且所述直流轉換器的第二輸入和/或輸出端的并聯電路的連接端與所述設備的第二輸入和/或輸出端(DC1、DC2)連接。

技術領域

本發明涉及一種用于將電網、尤其是將直流電網、例如機動車車載電網與單相交變電網或其它直流電網耦合的設備。這種耦合設備尤其可以被用于從單相交變電網或從其它車輛給電動車輛的車輛電池充電。本發明也涉及一種由耦合設備構成的系統，利用這些耦合設備可以將直流電網與多相交變電網耦合。

背景技術

為了實現電氣安全，如今公知的用于給電動車輛的電池充電的充電設備使用變壓器來將交變電網側與車輛直流側(電池連接在所述車輛直流側上)電流隔離。這些變壓器花費高且笨重。

此外，還公知沒有變壓器的耦合設備，利用這些耦合設備可以將直流電壓源、諸如光伏發電機連接到交變電網上。這些耦合設備的缺點在于：這些耦合設備可能由于直流電壓側的寄生電容以及開關頻率(或者說切換頻率)或電網頻率而產生漏電電流，所述漏電電流例如可能損害剩余電流保護裝置的功能。為了在三相電網上使用，還常用多級充電轉換器，這些多級充電轉換器對于多級轉換來說相應地花費高。

發明內容

本發明所基于的任務在于提出一種無變壓器的耦合設備，利用該耦合設備可以將直流電網與不同的電網耦合。

按照本發明，該任務通過如下方式來被解決：該設備具有同相直流轉換器和反相直流轉換器，該同相直流轉換器和該反相直流轉換器分別具有第一輸入和/或輸出端以及第二輸入和/或輸出端，第一直流轉換器的第一輸入和/或輸出端與第一整流器串聯成第一串聯電路，并且第二直流轉換器的第一輸入和/或輸出端與第二整流器串聯成第二串聯電路，而且第一串聯電路和第二串聯電路并聯并且這些直流轉換器的第二輸入和/或輸出端并聯。這些串聯電路的并聯電路的連接端與按照本發明的設備的第一輸入和/或輸出端連接，并且這些直流轉換器的第二輸入和/或輸出端的并聯電路的連接端與該設備的第二輸入和/或輸出端連接。

利用按照本發明的設備能夠在不使用變壓器的情況下將交變電流轉換成直流電流。漏電電流，如其在使用常規轉換器電路的情況下在車載電網上應用時會產生的那樣，可以利用按照本發明的設備來予以避免。因此這尤其是可能的，因為這兩個直流轉換器中的一個、優選地同相直流轉換器的第一輸入和/或輸出端的連接端或者該設備的第一輸入和/或輸出端的連接端直接地或者在中間接有開關或保險裝置的情況下間接地與同一直流轉換器的第二輸入和/或輸出端的連接端或者該設備的第二輸入和/或輸出端的連接端連接。由于可以減少漏電電流，所以可以使用剩余電流保護裝置來保護生命和財產。

尤其是為了節省結構體積和重量，第一直流轉換器和第二直流轉換器可具有共同的線圈或扼流圈。這兩個直流轉換器也可具有共同的開關。

這些直流轉換器可以是降壓轉換器、升壓轉換器和/或降壓-升壓轉換器。也可以是四象限調節器。即，這些直流轉換器可以是雙向直流轉換器。

那么，有利的是：第一整流器和/或第二整流器是雙向整流器。如果只應該將功率從第一輸入和/或輸出端傳輸到第二輸入和/或輸出端，那么單向整流器就足夠，例如構成半波整流器的二極管。