[发明专利]电动车辆或混动车辆的三相或单相充电器系统

说明书

本发明涉及一种电动车辆或混动车辆的三相或单相充电器系统，包括：三相交流‑直流转换器，包括用以连接至外部电网的输入端子、高输出端子及低输出端子，直流‑直流转换器，由两个直流‑直流转换器电路构成，其中第一直流‑直流转换器电路具有连接至交流‑直流转换器的高输出端子的高输入端子，且第二直流‑直流转换器电路具有连接至交流‑直流转换器的低输出端子的低输入端子，第一直流‑直流转换器电路的低输入端子连接至第二直流‑直流转换器电路的高输入端子，且第一直流‑直流转换器电路的高输出端子连接至第二转换器电路的高输出端子，且第一直流‑直流转换器电路的低输出端子连接至第二转换器电路的低输出端子。

技术领域

大体来说，本发明涉及一种用于对电力存储单元进行充电的电气系统，尤其是一种搭载在机动车辆上的、尤其是搭载在电动车辆或混动车辆的三相或单相充电器系统。

更具体来说，在包括用于对车辆的牵引电动机供电的至少一个电池的电动车辆或混动车辆的环境中，已知的是实作通常被称为车载充电器(onboard charger，OBC)的车载充电器系统。在此上下文中，本发明具体来说涉及形成经改良的车载充电器的电气系统，所述经改良的车载充电器在连接至三相电网时以及在由单相电网供电时均能够最佳地工作。

背景技术

如人们所已知，电动车辆或混动车辆包括由高压电池经由高压车载电网来供电的电动化(electrical motorization)系统及由低压电池经由低压车载电网来供电的多个辅助电气设备。因此，高压电池向电动化系统供应能量，从而能够实现车辆的推进。低压电池为辅助电气设备(例如车载计算机、窗口调节器电动机、多媒体系统等)供电。高压电池通常递送100V至900V，优选地为100V至500V，而低压电池通常递送12V、24V或48V。所述两个高压电池及低压电池必须能够被充电。

通过将高压电池通过车辆的高压电网连接至外部电网(例如，家用交流电网)来对高压电池进行再充电。实际上，根据是涉及到专用于为电动车辆电池或混动车辆电池再充电的再充电终端还是家用交流电网来定，所述外部电网可以是三相电网或单相电网。

三相外部电网使得能够更快地对车辆的高压电池进行再充电。然而，并非总有这种三相电网可供利用，且车载充电器系统(被称为OBC系统)必须使对高压电池进行充电成为可能，包括当外部电网是单相电网时。

一般来说，如人们所已知，车载充电器系统主要包括交流-直流转换器及直流-直流转换器，优选地为电流隔离的转换器。交流-直流转换器一般被称为功率因数校正(powerfactor correction，PFC)交流-直流转换器。交流-直流转换器PFC在其功率因数校正功能中消除了电网在所吸收电流上的畸变，以避免出现对外部电网有害的谐波电流。因此，交流-直流转换器PFC使得电流能够与输入电压同相。

因此，在本发明的上下文中，总体问题涉及设计一种能够实现三相工作及单相工作的充电器系统。

根据现有技术，为了使得能够从可能具有三相或一相的外部电网对电池进行充电，已知使用包括三个AC/DC单相交流-直流转换器的电气系统，所述三个AC/DC单相交流-直流转换器分别连接至相应的DC//DC单相直流-直流转换器，如图1所示。

这一解决方案具有以下优点：能够从单相外部电网或三相外部电网对车辆电池进行充电，从而具有极大的使用灵活性及电气性能。然而，所需组件的数目、特别是转换器的倍增会显著地增加这种电气系统的成本及体积。因此，需要开发一种更紧凑且经济有效的解决方案。此外，应注意，在这种拓扑中，需要存在中性分支N来平衡AC/DC交流-直流转换器的分支a、b、c。

为此，一种已知的解决方案包括实作由连接至直流-直流转换器LLC的单个三相交流-直流转换器PFC构成的车载充电器系统，如图2所示。如人们所已知，所述直流-直流转换器LLC通常由包括一次电路P及二次整流器电路RD的隔离谐振电路组成。