具有降级的充电模式的、用于从三相网络对电池进行充电的设备和方法技术

一种用于从三相网络对电池进行充电的设备和方法，具有降级的充电模式。这种用于从三相供电网络对电池、具体为电力牵引机动车辆的电池进行充电的设备包括：旨在连接至所述三相网络的第一滤波级、连接至所述滤波级的降压级(3)、旨在连接至所述电池并经由电感部件耦合至所述降压级的升压级(4)、以及被适配成用于对所述降压级(3)并对所述升压级(4)施加循环切换比例的调节单元(CPU)。所述设备包括用于将所述调节单元的运行温度与阈值进行比较的装置(CPU)以及用于当所述调节单元的运行温度超过所述阈值时基于所述三相网络的两相来控制所述充电的装置。

Apparatus and method for charging a battery from a three-phase network with a reduced charging mode

An apparatus and method for charging a battery from a three-phase network having a reduced charging mode. For the three-phase power supply network from the battery, specifically for electric traction motor vehicle battery charging device includes: a first filter stage to connect connected to the three-phase network to the step-down filtering level (3), is connected to the battery and the inductance component is coupled to the boost level blood pressure level (4), and adapted for the blood pressure level (3) and (4) the rise of pressure regulating unit applied cycle ratio (CPU). The apparatus comprises an operating temperature and the threshold adjusting unit comparison device (CPU) as well as for when the operating temperature of the adjusting unit exceeds the threshold to control the charging based on the two-phase three-phase network device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有降级的充电模式的、用于从三相网络对电池进行充电的设备和方法
本专利技术涉及一种从三相供电网络对高压电池、具体为机动车辆的驱动电池进行充电的设备。
技术介绍
在高压电池再充电系统中，来自网络的电功率相继通过两个转换器：降压转换器和升压转换器，而被传输至电池。通过以根据期望的输出电压和/或输出电流控制的频率相继地打开和闭合一系列开关，这两个转换器允许其输出端子与其输入端子之间的电压比分别逐步降低和逐步升高。此类再充电系统例如在涉及用于机动车辆的嵌入式再充电系统的专利申请FR2943188中有所描述，从而允许从三相或单相电路对车辆电池进行再充电。这个再充电电路与电动机器的线圈相结合，该电动机器同样提供了比如生成电流或车辆推进的其他功能。还可以参照文献FR2974253，所述文献描述了一种用于调节再充电设备的降压电路和升压电路的设备并且允许不管所述设备的输入端处是否存在RLC滤波器都保持从单相供电网络所取电流和电压的相位差较低。此外，当在相对温暖的气候条件下使用电池充电器时，其温度易于升高超过可接受值，从而导致充电中断以便允许设备冷却。各种部件可能是这种中断的原因。具体地，用于调节降压和升压电路的单元的微控制器易于产生大量热量。这种中断被维持到温度返回至预定阈值以下，这个时候重新开始充电。如果温度再次升高则重复这个过程，如果气候条件不改变则情况一般如此。因此，完整的充电操作最终会花非常长的时间。就这一点而言，文献CN203415961描述了一种电池充电器，其中，规定了在充电器的内部部件温度升高超过阈值情况下进行中断。从文献US2007069690和US2014084859，根据充电器所受的热应力来调节充电器的功率也是已知做法。已经论证的是，当充电器从三相网络对电池进行充电时，不能够应用如现有技术中所实现的基于中断充电的策略。确切地，当充电器连接至三相网络时，由以下各项组成的策略不合适：减小充电功率从而使得温度降低，以及当所述功率达到零时中断充电操作。实际上已经论证了，微控制器(CPU)的加热与其使用水平成比例，从而使得其温度主要取决于其CPU负载，即取决于由其实现的计算功率。因而，限制对电池的充电并不允许降低微控制器的温度，如果其计算功率未降低的话。当微控制器的温度超过阈值时，使其温度降低的唯一方式是使其不再运行。
技术实现思路
鉴于以上所述，本专利技术提出了当调节单元的温度升高时通过实现降级的充电模式来避免充电中断以及优化电池的再充电时间，尤其在不利的气候条件下。因此，根据第一方面，本专利技术的一个主题是一种用于从三相供电网络对电池、具体为电力驱动机动车辆的电池进行充电的设备，此设备包括：旨在连接至所述三相网络的滤波级、连接至所述滤波级的降压级、旨在连接至所述电池并经由电感部件耦合至所述降压级的升压级、以及被设计成用于对所述降压级并对所述升压级施加斩波占空比的至少一个调节单元。此设备另外包括用于将所述调节单元的运行温度与第一阈值进行比较的装置以及用于当所述调节单元的运行温度超过所述阈值时控制所述充电操作从而使得其借助所述三相网络中的仅两相而发生的装置。因而，所述降级的运行模式由以下组成：从三相供电网络进行充电但使用降级的模式，类似于从单相网络进行充电、从三相网络的仅两相进行充电，由此需要对调节单元的微控制器的更低使用水平。在一个实施例中，所述设备包括用于当所述调节单元的运行温度高于比所述第一阈值低的第二阈值时控制所述充电操作从而使得其借助所述三相网络的三相而发生的装置。所述调节单元优选地另外包括用于根据施加于所述降压级的所述斩波占空比来在这个级的两条支路之间对流经所述降压级的电流进行分配的装置。在这种情况下，所述调节单元包括用于实现对所述降压级的调节的装置，所述装置使用在一个电流支路上被控制的单个开关。根据所述充电设备的另一特征，所述调节单元包括：用于对所述升压级施加斩波占空比的装置，以及用于补偿由于从所述网络的所述两相进行充电所导致的所述降压级的输出电压的升高的装置。根据第二方面，本专利技术的另一主题是一种用于从三相供电网络对电池、具体为电力驱动机动车辆的驱动电池进行充电的方法，其中，对由所述网络所传递的输入电压进行滤波，电功率经由降压级和升压级从所述网络传输至所述电池，所述降压级和所述升压级经由电感部件耦合，并且其中，用于调节所述降压级和所述升压级的调节单元的运行温度与第一阈值相比较，并且当所述温度超过所述第一阈值时从所述三相网络的仅两相对所述电池进行充电。在一种实现方式模式中，一旦所述温度返回为低于比所述第一阈值低的第二阈值，就对所述电池充电操作进行控制从而使得其借助所述网络的三相而发生。有利地，针对所述降压级并针对所述升压级计算斩波占空比，并且根据对所述降压级施加的所述斩波占空比来在所述降压级的两条支路之间对流经所述降压级的电流进行分配。有利地，如果连接至所述两相的第一支路的相的电压高于连接至所述两相的第二支路的相的电压，则与所述第二支路的二极管串联的开关闭合并将所述斩波占空比应用于所述第一支路，并且如果情况并非如此，则与所述第一支路的二极管串联的开关闭合并且将所述斩波占空比应用于所述第二支路。类似地，在从所述供电网络的所述两相进行充电的操作过程中，所述降压级的第三支路有利地保持打开。附图说明通过阅读仅借助非限制性示例并且参照附图所提供的以下说明，本专利技术的其他的目的、特征以及优点将会清楚，在这些附图中：-图1展示了根据本专利技术的一个实施例的再充电设备；-图2示出了根据本专利技术的再充电方法的流程图。具体实施方式图1根据本专利技术的一个实施例示意性地呈现了用于从三相供电网络对电力驱动机动车辆的电池进行充电的设备。再充电设备1包括滤波级2、耦接至滤波级2的降压整流器级3、以及经由电动机器5(在此，由车辆的电驱动电机形成)耦接至降压级3的升压级4。在输入端，设备1包括能够耦接至供电网络的三个端子B1、B2、B3。所述输入端子B1、B2和B3耦接至滤波级2的三个对应滤波支路上。每个滤波支路包括两个并联的支路，一条支路承载了串联的具有电感值L1的电感器和具有电阻值R的电阻器，并且另一条支路承载了具有电感值L2的电感器。这三个滤波支路各自在输出端耦接至具有电容值C的电容器。具有电阻值R的电阻器、具有电感阻值L1或L2的电感器、以及这些具有电容值C的电容器一起在降压器3的输入端处形成了RLC类型的滤波器。降压器3包括三个并联支路6、7和8，每一条支路包括受调节单元CPU控制的两个开关，比如S1p和S1n、S2p和S2n、以及S3p和S3n。每条支路包括两个二极管D1p和D1n、D2p和D2n、以及D3p和D3n，各自与所述支路的所述两个开关之一串联连接。降压器的每个输入端经由支路F1、F2和F3连接至定位在同一支路6、7和8的两个开关(比如S1p和S1n)之间的一个连接点。这些支路6、7和8的两个共用末端形成了降压器3的两个输出端子。这些端子之一被连接至电池9的“-”端子并且连接至升压器4的第一输入端10。另一个端子被连接至电动机器5的第一中性端子，该电动机器的另一个端子被连接至升压器4的第二三重输入端11。如可见，电动机器5在此由并联的三条支路12、13和14的组合形成，每条支路包括与电阻器R1d串联的电感器L1d。升压级本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从三相供电网络对电池、具体为电力驱动机动车辆的电池进行充电的设备，包括：旨在连接至所述三相网络的第一滤波级、连接至所述滤波级的降压级(3)、旨在连接至所述电池并经由电感部件耦合至所述降压级的升压级(4)、以及被设计成用于对所述降压级(3)施加斩波占空比的至少一个调节单元(CPU)，其特征在于，所述设备包括：用于将所述调节单元的运行温度与第一阈值进行比较的装置、以及用于当所述调节单元的运行温度超过所述第一阈值时控制所述充电操作从而使得其借助所述三相网络中的仅两相而发生的装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.24 FR 14602431.一种用于从三相供电网络对电池、具体为电力驱动机动车辆的电池进行充电的设备，包括：旨在连接至所述三相网络的第一滤波级、连接至所述滤波级的降压级(3)、旨在连接至所述电池并经由电感部件耦合至所述降压级的升压级(4)、以及被设计成用于对所述降压级(3)施加斩波占空比的至少一个调节单元(CPU)，其特征在于，所述设备包括：用于将所述调节单元的运行温度与第一阈值进行比较的装置、以及用于当所述调节单元的运行温度超过所述第一阈值时控制所述充电操作从而使得其借助所述三相网络中的仅两相而发生的装置。2.如权利要求1所述的设备，包括用于当所述调节单元的运行温度低于比所述第一阈值低的第二阈值时控制所述充电操作从而使得其借助所述三相网络的三相而发生的装置。3.如权利要求1和2中任一项所述的设备，其中，所述调节单元包括用于根据施加于所述降压级(3)的所述斩波占空比来在这个级的两条支路之间对流经所述降压级的电流进行分配的装置。4.如权利要求3所述的设备，其中，所述调节单元包括用于实现对所述降压级的调节的装置，所述装置使用在一个电流支路上被控制的单个开关。5.如权利要求1至4之一所述的设备，其中，所述调节单元(CPU)包括用于对所述升压级施加斩波占空比的装置以及用于补偿由于从所述网络的所述两相...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·克维斯卡，L·梅里耶纳，
申请(专利权)人：雷诺股份公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR