[發(fā)明專利]具有監(jiān)控和診斷系統(tǒng)的、電連接的AC充電器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010939497.9
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112564058B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設計）人: M·席德邁爾;T·格拉斯爾
• 申請（專利權）人: 奧迪股份公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H3/32;H02H3/08;H02H1/00;B60L53/60
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;牛曉玲

本發(fā)明涉及一種具有監(jiān)控和診斷系統(tǒng)的用于電動車輛、燃料電池車輛或混合動力車輛的AC充電的電連接的AC充電器。AC充電器(10)的高壓部分(15)的所有組件(12、13、14)僅通過基本絕緣層(B)相對于AC充電器(10)的低壓電網(wǎng)(16)和保護導體(PE)絕緣，在低壓電網(wǎng)(16)與保護導體(PE)之間設有過電壓保護器(17)，在AC充電器(10)的交流電輸入端上設有交直流敏感的故障電流?保護裝置(11)，AC充電器(10)能通過所述故障電流?保護裝置與交流電源連接。

技術領域

本發(fā)明涉及一種具有監(jiān)控和診斷系統(tǒng)的、電連接的AC充電器，該AC充電器用于對電動車輛、燃料電池車輛或混合動力車輛進行AC充電。

背景技術

為了進行電動車輛的交流充電通常使用充電器，該充電器具有通常經(jīng)由變壓器實現(xiàn)的電隔離，以用于將交流電源(AC電網(wǎng)、柵極)與車輛的DC電網(wǎng)分離。對于電隔離所需的附加的變壓器以及同樣所需的電力電子設備引起附加的能量損耗、需要附加的結構空間并且引起額外費用。此外，充電器的功能單元中的一些功能單元必須通過加強的或雙重的絕緣彼此隔離。然而與基本絕緣層相比，增強的絕緣層總是伴隨著額外費用和附加的空間需求。

用于電動車輛、燃料電池車輛或混合動力車輛的第二類型的充電器在功率路徑中不包含電隔離，因此被稱為電連接的AC充電器。然而，由于標準的規(guī)定，在這些充電器中與具有電隔離的充電器相比，充電器的多個功能單元還必須具有提高的絕緣等級。

文獻DE?10?2017?202?236?A1公開了一種用于在電流耦合時通過開關裝置將電能從充電接口傳輸?shù)杰囕v-車載電網(wǎng)的高壓區(qū)段上的方法。開關裝置被監(jiān)控故障電流，該故障電流高于故障電流保險裝置的預先規(guī)定的觸發(fā)-閾值，以便在充電過程期間防止出現(xiàn)漏電流。

由文獻DE?10?2010?048?673?A1公開了一種具有電耦合的車載電網(wǎng)和交直流敏感的故障電流-保護裝置的車輛。該故障電流-保護裝置在探測到超過預先規(guī)定的閾值的電流差時中斷車載電網(wǎng)與充電接口的電連接。

文獻DE?10?2009?034?887?A1涉及一種具有保險和監(jiān)控裝置的、用于給電動車輛提供電能的充電站。該保險和監(jiān)控裝置具有故障電流監(jiān)控器件，其監(jiān)控交流故障電流和直流故障電流的出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

在這種背景下，本發(fā)明的目的在于，提供一種用于具有電連接的功率部件的充電器的智能診斷系統(tǒng)，利用該智能診斷系統(tǒng)可以在無較高的絕緣等級的情況下也能符合標準。

根據(jù)本發(fā)明，該目的通過具有權利要求1的特征的設備來實現(xiàn)。本發(fā)明的設計方案和改進方案由從屬權利要求和說明書中得出。

本發(fā)明的主題是一種用于電動車輛、燃料電池車輛或混合動力車輛的HV能量存儲器的、無電隔離的AC充電器(10)。根據(jù)本發(fā)明，AC充電器的高壓部分的所有組件僅通過基本絕緣層相對于AC充電器的低壓電網(wǎng)和保護導體PE絕緣。在低壓電網(wǎng)與保護導體之間設有過電壓保護器，在AC充電器的交流電流輸入端上設有交直流敏感/全電流敏感的故障電流-保護裝置/漏電保護裝置，AC充電器能通過所述故障電流-保護裝置與交流電源連接。

絕緣材料在低壓應用中的權威性的基本標準是IEC?60664，在該標準中對于最高1000VAC/1500VDA的電壓和最高30kHz的額定頻率規(guī)定了最低要求。在IEC?60664中描述了用于電絕緣的材料適合性的基礎。

在下面的列舉中，說明當從絕緣材料的角度來設計裝置時要注意的一些術語。它們?nèi)吭贗EC?60664中被提到，并且根據(jù)電氣設備的應用和安裝地點在其整體上產(chǎn)生一組特定的要求。

基本絕緣層防止在常規(guī)運行中處于電壓下的導體或導電部件的接觸。這種基本絕緣層只能通過破壞來去除。基本絕緣層提供了基本的保護以防電擊。基本絕緣層與雙重或增強的絕緣層的不同之處在于基本絕緣層的強度較低。也就是說，基本絕緣層必須承受的最大擊穿電壓較小。例如這實際上導致，可以使用更薄的絕緣材料或者更小的空氣間隙和爬電距離。