[发明专利]用于在电动车辆中供电的车辆侧功率电路

说明书

本发明提出了一种用于在电动车辆中供电的车辆侧功率电路(210)。该功率电路(210)包括：外部交流电压接线端(220)；至少一个DC/AC转换器(230)，其具有交流电压侧(232)；以及具有多个绕组的电机(240)，这些绕组各自具有第一分接点(150a‑c)。该电机(240)被连接至该DC/AC转换器(230)的交流电压侧(232)。设置有被连接至该多个绕组的开关装置(260，292)、以及具有多个第一电容器(270)的信号波形滤波器(F1)。该信号波形滤波器(F1)连接在该DC/AC转换器(230)与该外部交流电压接线端(220)之间。该开关装置(260，292)选择性地使该电机(240)内的这些绕组相互连接、或者使在该信号波形滤波器(F1)内的该多个绕组(250a‑c)的这些第一分接点(255a‑c)与该多个第一电容器(270)连接到至少三阶的低通滤波器。

技术领域

本发明涉及混合动力车辆和电动车辆领域，尤其是这些车辆中的供电。

背景技术

一方面，在电动车辆(即，纯电动车辆或混合动力车辆)内的供电必须确保车辆驱动用电机的供电；另一方面，必须可以从外部电能源给车辆充电。众所周知的是比如将逆变器用在这种车辆中，以便借助车辆电机将电能储存器的电能转换为旋转磁场。此外已知以下功率变换器，这些功率变换器确保在车辆与外部供电网之间的电能交换，以用于充电或将能量从车辆回馈给供电网。

因为在车辆侧采用直流储能器(呈蓄电池或电容器形式)且供电网通常采用交流电压，所以在交流电与直流电之间的变换过程中出现高频干扰分量。还众所周知的是，这样的干扰分量借助EMV滤波器(EMV代表电磁兼容性)被过滤掉，该EMV滤波器原则上被设计为低通滤波器。

在文件US 8,415,904B2中描述了一种电动马达，其绕组与电容器能可切换地连接至LC滤波器，以形成第一滤波器，随后跟着一个EMV滤波器，再后面是交流电压接线端。

本发明人已经认识到：如此构成的LC滤波器的滤波作用并非完全令人满意并且连接在下游的EMV滤波器必须被设计成具有强的滤波作用。

在此所述的功率电路展示了如何至少部分地加以改善的可能性。

发明内容

描述了一种车辆侧功率电路，其中，(车辆的牵引驱动装置的或车辆内的另一个电机、比如电动空调压缩机的)电机的绕组，除电机范畴内的功能外，还被用于通过分接点来形成更高阶的滤波器。提出的是：EMV滤波器形成至少三阶的低通滤波器，使得具有至少两个(由第一分接点划分的)绕组电感分量的这些绕组与至少一个另外的尤其呈电容器形式的滤波器部件一起形成至少三阶的滤波器。由此，借助该电机的这些绕组有效地过滤掉干扰分量且尤其实现信号成形。

同时，可以通过在滤波器(除了至少一个另外的滤波器部件外)中采用设置有分接点的电机绕组来减少用于实现电网滤波器而需要的电气元件的数量。尤其可以在相应设计中省去在下游连接的EMV滤波器。

在此所述的用于在电动车辆中供电的车辆侧功率电路包括外部交流电压接线端。该外部交流电压接线端用作插入式接线端，用于比如通过缆线将该车辆与外部供电网相连，以便在车辆与供电网之间交换能量。作为交流电压接线端，原则上考虑有缆线的实施方式，但是其中，也可以采用感应充电单元，并且该外部交流电压接线端不是被设计为缆线、而是磁耦合的线圈对(一个车辆侧线圈和一个固定不动的线圈)。

该功率电路具有至少一个DC/AC转换器。该DC/AC转换器至少被设计为逆变器(即，至少实现作为逆变器的功能)、因此被配置成用于将直流电转换为交流电(用于在电机内产生旋转磁场和/或将电能从车辆回馈到外部供电网)。该DC/AC转换器还可以被设计成具有整流功能(具有或不具有电压电平适配功能)的转换器，以便为了将能量从外部交流电压接线端传输至车辆侧储能器而将电能从交流电转换为直流电。