[发明专利]用于将电网耦合的设备

说明书

本发明涉及一种用于将电网、尤其是直流电网、例如机动车车载电网与单相交变电网或其它直流电网耦合的设备，其中所述设备具有同相直流转换器(B1)和反相直流转换器(B2)，所述同相直流转换器和所述反相直流转换器分别具有第一输入和/或输出端以及第二输入和/或输出端，第一直流转换器的第一输入和/或输出端与第一整流器(R1)串联成第一串联电路，而第二直流转换器的第一输入和/或输出端与第二整流器(R2)串联成第二串联电路，第一串联电路和第二串联电路并联并且直流转换器的第二输入和/或输出端并联，而且其中所述串联电路的并联电路的连接端与按照本发明的设备的第一输入和/或输出端(L1、N)连接，并且所述直流转换器的第二输入和/或输出端的并联电路的连接端与所述设备的第二输入和/或输出端(DC1、DC2)连接。

技术领域

本发明涉及一种用于将电网、尤其是将直流电网、例如机动车车载电网与单相交变电网或其它直流电网耦合的设备。这种耦合设备尤其可以被用于从单相交变电网或从其它车辆给电动车辆的车辆电池充电。本发明也涉及一种由耦合设备构成的系统，利用这些耦合设备可以将直流电网与多相交变电网耦合。

背景技术

为了实现电气安全，如今公知的用于给电动车辆的电池充电的充电设备使用变压器来将交变电网侧与车辆直流侧(电池连接在所述车辆直流侧上)电流隔离。这些变压器花费高且笨重。

此外，还公知没有变压器的耦合设备，利用这些耦合设备可以将直流电压源、诸如光伏发电机连接到交变电网上。这些耦合设备的缺点在于：这些耦合设备可能由于直流电压侧的寄生电容以及开关频率(或者说切换频率)或电网频率而产生漏电电流，所述漏电电流例如可能损害剩余电流保护装置的功能。为了在三相电网上使用，还常用多级充电转换器，这些多级充电转换器对于多级转换来说相应地花费高。

发明内容

本发明所基于的任务在于提出一种无变压器的耦合设备，利用该耦合设备可以将直流电网与不同的电网耦合。

按照本发明，该任务通过如下方式来被解决：该设备具有同相直流转换器和反相直流转换器，该同相直流转换器和该反相直流转换器分别具有第一输入和/或输出端以及第二输入和/或输出端，第一直流转换器的第一输入和/或输出端与第一整流器串联成第一串联电路，并且第二直流转换器的第一输入和/或输出端与第二整流器串联成第二串联电路，而且第一串联电路和第二串联电路并联并且这些直流转换器的第二输入和/或输出端并联。这些串联电路的并联电路的连接端与按照本发明的设备的第一输入和/或输出端连接，并且这些直流转换器的第二输入和/或输出端的并联电路的连接端与该设备的第二输入和/或输出端连接。

利用按照本发明的设备能够在不使用变压器的情况下将交变电流转换成直流电流。漏电电流，如其在使用常规转换器电路的情况下在车载电网上应用时会产生的那样，可以利用按照本发明的设备来予以避免。因此这尤其是可能的，因为这两个直流转换器中的一个、优选地同相直流转换器的第一输入和/或输出端的连接端或者该设备的第一输入和/或输出端的连接端直接地或者在中间接有开关或保险装置的情况下间接地与同一直流转换器的第二输入和/或输出端的连接端或者该设备的第二输入和/或输出端的连接端连接。由于可以减少漏电电流，所以可以使用剩余电流保护装置来保护生命和财产。

尤其是为了节省结构体积和重量，第一直流转换器和第二直流转换器可具有共同的线圈或扼流圈。这两个直流转换器也可具有共同的开关。

这些直流转换器可以是降压转换器、升压转换器和/或降压-升压转换器。也可以是四象限调节器。即，这些直流转换器可以是双向直流转换器。

那么，有利的是：第一整流器和/或第二整流器是双向整流器。如果只应该将功率从第一输入和/或输出端传输到第二输入和/或输出端，那么单向整流器就足够，例如构成半波整流器的二极管。