[发明专利]混合充电系统

说明书

用于电动交通工具(14，15)的混合充电系统(12)包括：可连接到AC电力网(18)的AC到AC转换器(42)；具有一次绕组(60)的变压器(44)，所述变压器（44）与AC到AC转换器(42)互连；二次侧AC到DC转换器(46)，所述二次侧AC到DC转换器(46)与变压器(44)的二次绕组(62)互连，并且用于提供DC电流，以用于经由电缆(40)的到电动交通工具(15)的功率传输；电缆(40)，所述电缆(40)连接到二次侧AC到DC转换器(46)，以用于提供DC电流，以用于到电动交通工具(15)的功率传输；以及第一电感线圈(24)，所述第一电感线圈(24)与AC到AC转换器(42)互连，并且用于与第二电感线圈(28)进行电感耦合，以用于经由空气隙的到电动交通工具(14)的功率传输。

技术领域

本发明涉及电动交通工具的领域。特别是，本发明涉及用于电动交通工具的混合充电系统以及涉及充电系统布置。

背景技术

电动交通工具可经由有线或无线功率传输来充电。经由两个电感耦合线圈(所述两个电感耦合线圈形成空气变压器)的无线功率传输与有线功率传输直接竞争，有线功率传输在当前看来是更可靠和节省成本的。但是，近年来，对于无线功率传输，以千瓦功率级的传输距离从数毫米增加到数百毫米，其中电网到负载效率高于90%。这些进步使无线功率传输对固定和动态充电情形中的电动交通工具的充电极具吸引力。

即使在功能性方面，两种类型的充电系统是本质不同的，但是它们具有一些共同性。两种类型均可包括两级拓扑，其包括具有内部变压器的AC到DC转换器和DC到DC转换器。在有线拓扑的情况下，变压器是充电系统的组成部分，而在无线拓扑中，变压器通过两个电感耦合线圈来提供。因此，在无线情况下，DC到DC转换器分布在充电系统与待充电的电动车之间。

WO 2016019463 A1描述一种能够与无线和有线充电技术一起工作的充电器。但是，没有公开特定拓扑。

EP 2717414A1示出交通工具绑定（bound）充电系统，该交通工具绑定充电系统能够连接到AC功率源并且适于经由空气隙的功率传输。

US 20130285602 A1示出多模电池充电器，该多模电池充电器在电动交通工具中提供，并且包括用于经由空气隙接收AC功率的线圈以及用于接收DC功率的插座。线圈经由整流器与DC链路相连接，插座经由升压转换器与DC链路相连接。

US 20140062394 A1示出电动交通工具中的充电系统，该充电系统可经由到AC电网的连接或者经由空气隙来充电。用于空气隙充电的电动交通工具的线圈经由包含继电器的电路与变压器的线圈相连接。

US 20170072807 A1示出电动交通工具中的充电装置，该充电装置可经由到AC电网的连接或者经由空气隙来充电。用于空气隙充电的电动交通工具的线圈经由开关和电容器与变压器的线圈相连接。

发明内容

本发明的目的是要提供一种简单且经济的充电系统，该充电系统提供有线和无线充电能力。

这个目的通过独立权利要求的主题来实现。根据从属权利要求和以下描述，另外的示范实施例是显而易见的。

本发明的方面涉及一种用于电动交通工具的混合充电系统。在这个上下文中，术语“混合”可表示一种充电系统，该充电系统适于采用有线和无线功率传输进行充电。电动交通工具可以是街道交通工具，该街道交通工具可采用电马达来驱动，该电马达通过电池来供电。混合充电系统可用于对电池进行充电。而且，混合交通工具(即，具有内燃机和电马达的交通工具)可被看作是电动交通工具。