[發明專利]用于對電能存儲單元充電的方法和電壓轉換器

在審

• 申請號: 202210061131.5
• 申請日: 2016-06-23
• 公開（公告）號: CN114374256A
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 伯里斯·伯奇玆;布魯諾·康大明;皮爾-亞歷山大·曹維尼特
• 申請（專利權）人: 維洛發動機控制系統
• 主分類號: H02J7/06
• 分類號: H02J7/06;H02J7/00;H02M3/158;H02M1/088;H02M1/14;H01M10/44
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 弋梅梅;黃健

本發明涉及一種用于使用直流/直流電壓轉換器(100)來適配持續充電端子(110)與尤其安裝在車輛中的電能存儲單元(120)之間的電壓以從持續充電端子(110)對電能存儲單元(120)充電的方法和電壓轉換器，其中直流/直流電壓轉換器(100)包括異相操作的至少兩個交錯元件(101、102)，每一元件(101、102)具有相應的開關(HS1、LS1、HS2、LS2)；方法包括通過脈寬調制利用占空比來控制直流/直流電壓轉換器(100)的開關(HS1、LS1、HS2、LS2)以適配持續充電端子(110)與電能存儲單元(120)之間的電壓，占空比在幾個交錯周期內具有基本上恒定的給定值α_v。

本發明是2016年06月23日所提出的申請號為201680036707.5、發明名稱為《用于對電能存儲單元充電的方法和電壓轉換器》的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種用于從持續充電端子對尤其安裝在車輛中的電能存儲單元充電的方法。本發明還涉及直流/直流電壓轉換器。具體地說，電壓轉換器配置成適配持續充電端子與尤其安裝在車輛中的電能存儲單元之間的電壓。

背景技術

具有單獨的電力發動機或具有與另一類型的發動機組合的電力發動機的車輛(混合動力車輛)通常包含高電壓電池，例如具有約400伏的電壓，所述高電壓電池傳送電能以驅動被配置成移動車輛的電動機。在某些車輛中，這種電池可以使用車輛外部的電力網絡再充電。已知使用被設計成傳送經格式化以用于對電池充電的能量(例如具有足夠的功率來允許快速充電)的充電端子。傳送交流電壓電壓的充電端子和傳送交流電壓電壓的充電端子是已知的，在下文中被稱為“持續充電端子”。通常，持續充電端子包含調節電荷的單元。

持續充電端子通常被設計成用具有在大致250伏與550伏之間的最高充電電壓的約50千瓦電池組的功率充電。具有包含在這一電壓范圍內的電壓的電池可以經由任選地電子濾波器直接連接到充電端子。然而，車輛的電池可具有超出充電端子可接受的范圍的最高充電電壓。實際上，制造商可以提供具有更高的最高充電電壓的電池以便限制電動機的各相中的電流，這尤其減小電力電纜的剖面。直流/直流電壓轉換器(或DCDC轉換器)可接著用于適配持續充電端子與車輛電池之間的電壓。然而，歸因于DCDC轉換器的開關的切換，轉換器可對持續充電端子產生干擾。

因此尋求一種用于從持續充電端子對電能存儲單元(例如車輛的電池)充電的方法，其中DCDC轉換器在持續充電端子與存儲單元之間的使用引起對充電端子的較低干擾，甚至根本無干擾。

發明內容

為了達到這個效果，本發明涉及一種用于使用直流/直流電壓轉換器以從所述持續充電端子對尤其安裝在車輛中的電能存儲單元充電來適配持續充電端子與所述電能存儲單元之間的電壓的方法，所述直流/直流轉換器包括異相操作的至少兩個交錯元件，每一元件具有相應的開關；

所述方法包括通過脈寬調制利用占空比控制所述直流/直流電壓轉換器的開關以適配所述持續充電端子與電能存儲單元之間的電壓，所述占空比在幾個連續交錯周期內，尤其在充電的整個持續時間內具有基本上恒定的給定值。

具體地說，交錯周期對應于直流/直流電壓轉換器的元件的數目與兩個連續元件之間的相移的持續時間之間的乘積。具體地說，能量存儲單元具有高于充電端子的操作范圍的完全充電電壓。

直流/直流電壓轉換器與充電端子的連接點處的電流具有根據直流/直流電壓轉換器的占空比更顯著或更不顯著的電流波紋。電流波紋以為元件的數目的函數及直流/直流轉換器的開關頻率的函數的一頻率插入。這些電流波紋可以在充電端子的組件(例如充電端子的電感或電容器)中傳播。當占空比變化時，電流波紋變化，其修改充電端子中的干擾。通過以基本上恒定的占空比值操作確保充電端子中的干擾保持恒定，這有助于遵守持續充電端子的標準。此外，這還簡化充電方法中的調節，這是因為不存在待執行的電壓調節，僅應用固定占空比。