[发明专利]包括电池充电器的自动车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动车辆，更具体地讲，涉及一种包括电池充电器的自动车辆。

背景技术

有功功率是在特定的时间内电路用来做功的能力。视在功率是电路的电流和电压的乘积。由于存储在负载中并返回至源的能量，或者由于使来自源的电流的波形失真的非线性负载，使得视在功率会大于有功功率。

AC电功率系统的功率因数可以被定义为流到负载的有功功率与视在功率的比值(为0和1之间的数)。

在电功率系统中，对于相同量的被传递的有效功率，功率因数低的负载得到的电流比功率因数高的负载得到的电流多。较高的电流会增加配电系统中的能量损失，并且会要求更大的布线和其它设备。由于较大设备的成本和浪费的能量，具有低功率因数的电气设备可能使消费者支付更高的成本。

在纯电阻式AC电路中，电压波形和电流波形同相，在每个周期中在同一瞬间改变极性。在存在无功负载(例如具有电容器或电感器)的情况下，负载中的能量存储导致电流波形和电压波形之间有时间差(相位差)。该存储的能量返回到源，并且不可用来在负载处做功。因此，与功率因数高的电路相比，功率因数低的电路将用较高的电流来传递给定量的有功功率。

AC功率流具有三个分量：以瓦特(W)为单位测量的有功功率(P)；以伏安(VA)为单位测量的视在功率(S)和以无功伏安(VAr)为单位测量的无功功率(Q)。由此可以将功率因数定义为

P/S          (1)。

在理想的正弦波形的情况下，P、Q和S可以表示为形成向量三角形的向量，使得

S²＝P²+Q²    (2)。

如果θ是电流和电压之间的相位角，则功率因数等于|cosθ|，并且

P＝S×|cosθ|    (3)。

当功率因数等于0时，能量流是完全无功的，并且负载中的存储能量在每个周期返回到源。当功率因数等于1时，由源提供的所有能量被负载所消耗。功率因数可以被表述为“超前”或“滞后”，以指示相位角的符号。

如果纯电阻式负载连接到电源，则电流和电压将同相地改变极性，功率因数将为整功率因数，并且电能将在每个周期中沿着单个方向在网络中流动。诸如变压器和电动机的感性负载由于滞后于电压的电流波形消耗功率。诸如电容器组或埋入式电缆的容性负载由于超前于电压的电流波形造成无功功率流。这两种类型的负载将在AC周期的一部分期间吸收能量(该能量存储在装置的磁场或电场中)，从而仅仅在该周期的其它部分期间使这部分能量返回至源。例如，为了得到1kW的有功功率，如果功率因数为整功率因数，则需要传递1kVA的视在功率(1kW÷1＝1kVA)。然而，为了以低值的功率因数得到相同的有功功率，需要传递更多的视在功率。为了以0.2的功率因数得到1kW的有功功率，需要传递5kVA的视在功率(1kW÷0.2＝5kVA)。

发明内容

一种电池充电器可以从包括保险丝的配电电路接收功率，并且可以被构造成减少由与配电电路电连接的除电池充电器之外的至少一个负载造成的经过保险丝的无功功率。

一种自动车辆可以包括牵引电池和电池充电器，所述电池充电器能够与配电电路电连接并包括保险丝，并且与车辆分离。电池充电器可以被构造成：(i)对牵引电池充电；(ii)通过使无功功率与存在于配电电路上经过保险丝的无功功率互补，来减小由与配电电路电连接的除充电器之外的至少一个负载造成的经过保险丝的无功功率。根据本发明，所述互补的无功功率基本上等于经过保险丝的无功功率。

根据本发明的一个实施例，电池充电器还可以被构造成基本上消除经过保险丝的无功功率。根据本发明的另一实施例，电池充电器还可以被构造成确定配电电路上的无功功率，其中，所述确定步骤是基于配电电路上的电压波形和电流波形之间的相位差。

一种电池充电器可以从包括保险丝的配电电路接收功率。除了充电器之外，配电电路还可以具有至少一个与配电电路电连接的负载。充电器可以包括这样的电路，即，所述电路被构造成通过使无功功率与存在于配电电路上经过保险丝的无功功率互补，来减小因至少一个负载造成的经过保险丝的无功功率。

虽然示出和公开了根据本发明的示例实施例，但是这样的公开不应被解释为限制本发明。期望的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以做出各种修改和可替换的设计。

附图说明

图1是配电电路(power distribution circuit)的实施例的示意性框图。

图2是图1中的电池充电器的实施例的框图。