[发明专利]交错转换器电力系统

说明书

电力系统被配置为以第一电压将直流(DC)电力传送到能量存储系统(ESS)并且以第二电压从ESS传送DC电力。转换器以第二电压耦合到电源。该转换器包括升压转换器和降压转换器。升压转换器和降压转换器可以第一交错布置和不同于第一交错布置的第二交错布置来进行配置。在第一交错布置中，转换器以第一电压将DC电力从电源提供到ESS，并且在第二交错布置中，转换器以第二电压将DC电力从ESS提供到电源。

技术领域

此专利大体上涉及移动的电力系统，并且更具体地涉及包含交错转换器的电力系统。

背景技术

诸如电池系统的能量存储系统(ESS)在移动应用中需要便利的方法来逆转ESS的消耗以及ESS与推进单元的有效耦合。消耗的ESS或其可再充电部分可以与充电单元进行物理交换。交换需要兼容电池组的可用性和设计成适应交换的系统，并且此选择的应用对于更复杂的系统而言可能会在逻辑上具有挑战性。另一种选择可能涉及非车载系统，其中充电系统的主要部件是非车载的。这种方法可以使用充电站或其它类型的充电设施。非车载充电系统需要与移动单元进行可操作连接，因此需要兼容性。另一种选择可以是车载系统，其中充电系统的主要部件由移动单元携带。对于车载充电器而言，主要充电器部件是每个独立移动单元的组成部分，而不是位于通过插入式连接供电的车外站。

机载系统使用电力电子部件来耦合并调节从电源到ESS的电力。电源可以是耦合的外部电源或机载发电源。在使用中，单独的一组车载电力电子部件可操作地耦合ESS以给推进单元通电。每种情况下的电力电子器件均较大且较重，且可能需要冷却才能有效运行。

因此，期望提供用于向ESS提供充电能量和从ESS提供推进能量的系统和技术。还期望提供利用这种技术的方法、系统和车辆。此外，结合附图和前述技术领域和背景技术，充电系统的其他期望的特征和特性将从随后的详细描述和所附权利要求中变得显而易见。

发明内容

在一个示例性实施例中，电力系统配置为以第一电压将直流(DC)电力传送到能量存储系统(ESS)并以与第一电压不同的第二电压从ESS传送DC电力。该系统包括以第二电压可操作地耦合到电源的转换器。该转换器包括升压转换器和降压转换器。升压转换器和降压转换器可经由与升压转换器和降压转换器相关联的至少一个开关以第一交错布置来配置，并可经由至少一个开关以与第一交错布置不同的第二交错布置来配置。在第一交错布置中，该转换器以第一电压将DC电力从电源提供到ESS，并且在第二交错布置中，该转换器以第二电压将DC电力从ESS提供到电源。

在另一个示例性实施例中，电力系统配置为以第一电压将直流(DC)电力传送到能量存储系统(ESS)并以与第一电压不同的第二电压从ESS传送DC电力。该系统包括以第二电压可操作地耦合到电源的转换器。该转换器包括升压转换器和降压转换器。升压转换器和降压转换器可经由与升压转换器和降压转换器相关联的至少一个开关以第一交错布置来配置，并可经由至少一个开关以与第一交错布置不同的第二交错布置来配置。在第一交错布置中，该转换器以第一电压将DC电力从电源提供到ESS，并且在第二交错布置中，该转换器以第二电压将DC电力从ESS提供到电源。升压转换器和降压转换器均包括电感器和半导体开关。

在另一个示例性实施例中，电力系统配置为以第一电压将直流(DC)电力传送到能量存储系统(ESS)并以与第一电压不同的第二电压从ESS传送DC电力。该系统包括以第二电压可操作地耦合到电源的转换器。该转换器包括升压转换器和降压转换器。升压转换器和降压转换器可经由与升压转换器和降压转换器相关联的至少一个开关以第一交错布置来配置，并可经由至少一个开关以与第一交错布置不同的第二交错布置来配置。在第一交错布置中，该转换器以第一电压将DC电力从电源提供到ESS，并且在第二交错布置中，该转换器以第二电压将DC电力从ESS提供到电源。该至少一个开关是半导体开关。