[发明专利]电动车辆的DC快速充电站

说明书

一种用于电动车辆的DC充电电路，包括中性点钳位(NPC)整流器和DC/DC降压转换器。所述NPC整流器被配置为在整流器输出级将三相AC电力转换成第一DC电压。DC/DC降压转换器包括耦合到整流器输出级的第一DC级和被配置为耦合到电动车辆的第二DC级。DC/DC降压转换器被配置为将第一DC电压转换成要提供给电动车辆的第二DC电压。

技术领域

本公开的领域总体上涉及插入式混合动力和电动车辆的充电，更具体地，涉及直流(DC)快速充电站以及其中的能量管理。

背景技术

一般来说，插电式混合动力和电动车辆的所有者希望尽快为电池充电，就像在传统加油站停下来加油一样。许多已知的用于插入式混合动力和电动车辆的充电系统利用车载DC充电器，其将可用的交流(AC)电力转换成DC电力，用于给车辆电池进行充电。快速充电通常需要在短时间内输送高电流。许多DC充电器集成到插入式混合动力和电动车辆中，因此在尺寸、重量和模块化方面受到限制。这种充电器通常效率低且电力密度低。

发明内容

一方面，提供了一种用于电动车辆的直流(DC)充电电路。DC充电电路包括中性点钳位(NPC)整流器和DC/DC降压转换器。所述NPC整流器被配置为在整流器输出级将三相交流(AC)电力转换成第一DC电压。所述DC/DC降压转换器包括耦合到整流器输出级的第一DC级和被配置为耦合到电动车辆的第二DC级。DC/DC降压转换器被配置为将第一DC电压转换成要提供给电动车辆的第二DC电压。

另一方面，提供了一种用于电动车辆的直流(DC)充电站。所述DC充电站包括多绕组降压变压器、NPC整流器、DC配电总线以及多个第一DC/DC降压转换器。多绕组降压变压器被配置为耦合到三相AC电源。所述多绕组降压变压器被配置为产生第一三相AC电压。NPC整流器耦合到所述多绕组降压变压器，并被配置为在整流器输出级将第一三相AC电压转换成第一DC电压。DC配电总线耦合到所述整流器输出级。多个第一DC/DC降压转换器中的每个DC/DC降压转换器包括耦合到DC配电总线的第一DC级以及被配置为耦合到相应电动车辆的第二DC级。每个DC/DC降压转换器被配置为将第一DC电压转换成要提供给相应电动车辆的相应第二DC电压。

在另一方面，提供了一种用于电动车辆的DC充电站。该DC充电站包括多绕组降压变压器、AC配电总线以及多个DC快速充电模块。多绕组降压变压器被配置为耦合到三相AC电源。该多绕组降压变压器被配置为产生第一三相AC电压。AC配电总线耦合到所述多绕组降压变压器，并被配置为向多个DC快速充电模块提供第一三相AC电压。该多个DC快速充电模块中的每个DC快速充电模块包括NPC整流器和DC/DC降压转换器。NPC整流器耦合到所述AC配电总线，并被配置为在整流器输出级将第一三相AC电压转换成第一DC电压。DC/DC降压转换器包括耦合到所述整流器输出级的第一DC级以及被配置为耦合到多个电动车辆中的相应电动车辆的第二DC级。DC/DC降压转换器被配置为将第一DC电压转换成要提供给相应电动车辆的相应第二DC电压。

附图说明

当参考附图阅读以下详细描述时，将会更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点，在所有附图中，相同的字符表示相同的部分，在附图中：

图1是具有用于给电动车辆充电的DC配电总线的示例性DC快速充电站的示意图；

图2是具有用于给电动车辆充电的一条或多条DC配电总线的备选DC快速充电站的示意图；

图3是具有用于给电动车辆充电的AC配电总线的备选DC快速充电站的示意图；

图4是示出用于图1和图2中所示的DC快速充电站的示例性能量管理策略的示意图；

图5是图2中所示的包括中央蓄电池的DC快速充电站的示意图；

图6是图3中所示的包括专用蓄电池的DC快速充电站的示意图；