能量传输装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种能量传输装置（10），其具有：电磁转换器单元（12），所述电磁转换器单元能够在输入侧与交流电压源（14）耦合；第一直流电压电路（36），所述第一直流电压电路在输入侧与所述电磁转换器单元（12）耦合并且能够在输出侧与第一直流电压宿（16）耦合并且被构造用于在输出侧提供第一直流电压；以及第二直流电压电路（40），所述第二直流电压电路在输入侧与所述电磁转换器单元（12）耦合并且能够在输出侧与第二直流电压宿（18）耦合并且被构造用于在输出侧提供第二直流电压，其中所述直流电压电路（36，40）之一为了调节其输出侧的直流电压而具有直流电压转换器（50）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种能量传输装置，其具有电磁转换器单元，所述电磁转换器单元能够在输入侧与交流电压源耦合。
技术介绍
在机动车驱动
众所周知的是，将电机作为唯一的驱动装置或者与其他类型(混合驱动)的驱动电动机一起使用。在这样的电动车辆或者混合动力车辆中典型地使用感应式电机作为驱动电动机。以下功率电子设备用于控制机动车中的这样的感应式电机，所述功率电子设备包括将机动车车载的高伏特电池的直流电压/直流电流转化为交流电的逆变器。逆变器在此由控制设备来控制，使得电机在电动机运行中在确定的转速的情况下在电机的驱动轴上产生确定的旋转力矩。因此，机动车的高伏特电池提供用于驱动机动车所需的能量。出于此原因，在电动车辆或者插电式混合动力车辆中的高伏特电池必须根据充电状态有规律地通过相应的电池充电设备与电能供应网连接，以便对高伏特电池充以电能。除了用于对高伏特电池进行充电的电池充电设备，电动和插电式混合动力车辆通常具有车载电网DC/DC转换器，所述车载电网DC/DC转换器被构造用于将高伏特电池的电能馈入到低电压车载电网(通常具有12V的直流电压)中。低电压车载电网在此用于给位于机动车中的用电器供电并且通常具有低伏特电池，所述低伏特电池给低电压车载电网供应电能。DC/DC转换器例如在1.5kW至2.5kW的功率范围内运行。在此，最大电流通常在次级侧受到限制(例如限制到120A)。用于对高伏特电池进行充电的电池充电设备符合标准地单相实施并且具有约3.5kff的典型充电功率。车辆功率电子设备的已知车载电网拓扑例如被实施，使得充电设备与DC/DC转换器形成独立的设备，所述独立的设备通过高伏特电池或者中间回路电容器连接。出于安全原因，不仅充电设备而且DC/DC转换器必须电分离地实施。所述电分离通常借助变压器实现。因此，充电设备也可以以电分离的DC/DC转换器的形式实现。除了这两种DC/DC转换器，已知的车载电网拓扑具有附加的电压匹配级(例如升压变换器、降压变换器)和其他例如用于提高所谓的功率系数的电路。如果电动或插电式混合动力车辆与能量供应网连接，以便对高伏特电池充电，则在该充电过程期间必须支持低电压车载电网，因为确定的用电器(例如栗、通风装置、控制电子设备)此外是激活的。然而，用于支持低电压车载电网的功率需求是相对低的并且例如在200W至400W的范围中变动。在此，从能量供应网至机动车的低电压车载电网的能量传输的效率很差，因为充电设备和车载电网DC/DC转换器在上述车载电网拓扑中串联连接。由DE 196 46 666已知一种用于电池运行的车辆的充电装置，所述充电装置具有至少一个用于运行电动机的行驶电池和至少一个用于给车载电网供电的车载电池。所述充电装置能够实现充电设备与DC/DC转换器的电路技术上的集成。为此，使用变压器，所述变压器具有一个初级绕组和两个次级绕组。借助切换装置可以将变压器的初级绕组可选地与供电网或者与行驶电池电耦合。在充电装置的充电运行中，连接切换装置，使得行驶电池与变压器的第一次级绕组耦合并且车载电池与变压器的第二次级绕组耦合。充电装置的变换比通过变压器的匝数预先给定。能够针对行驶电池与车载电池的同时充电或者并行充电进行变压器的初级侧控制，使得用于行驶电池的电压匹配实现。车载电池上的电压现在自动地根据变压器的变换比得出。对于到行驶电池与车载电池上的功率分配，决定性的是变压器的变换比、行驶电池和车载电池的电压水平以及变压器的两个次级侧的输出阻抗。在行驶电池与车载电池的并行充电期间从能量供应网至行驶电池或者从能量供应网至车载电池的功率通量的有效调节借助已知的车载电网拓扑是不可能的。替代于并行充电存在以下可能性:顺序地对行驶电池和车载电池充电。例如行驶电池可以在第一时间段中例如以3.5kW的功率来充电。随后，在第二时间段中，车载电池的充电可以以最大功率(例如以1.8kW)进行。但这导致车载电池的强的环化(Zyklisierung)0短暂连续进行的放电-充电循环引起车载电池的降低的寿命。此外，顺序充电延长行驶电池的充电持续时间，因为行驶电池充电过程总是又为了车载电池充电过程而被中断。
技术实现思路
因此本专利技术提供一种能量传输装置，其具有:电磁转换器单元，所述电磁转换器单元能够在输入侧与交流电压源耦合；第一直流电压电路，所述第一直流电压电路在输入侧与电磁转换器单元耦合并且在输出侧能够与第一直流电压宿耦合并且被构造用于在输出侧提供第一直流电压；以及第二直流电压电路，所述第二直流电压电路在输入侧与电磁转换器单元耦合并且在输出侧能够与第二直流电压宿耦合并且被构造用于在输出侧提供第二直流电压，其中所述直流电压电路之一为了调节其输出侧直流电压而具有直流电压转换器。在该实施方式中，第一和第二直流电压宿例如被构造为第一和第二电能存储器。有利地，可以借助电磁转换器单元和直流电压转换器调节输出侧的电压，所述输出侧的电压能够相互独立地调节。因此，也可以有效调节从交流电压源(例如能量供应网)至相应的直流电压宿或者电能存储器的功率通量。第一和第二电能存储器的现在可行的并行充电导致相较于这两个能量存储器的串行充电更少的充电时间。此外，通过并行充电避免这两个电能存储器的环化并且因此延长电能存储器的寿命。特别优选的是，能量传输装置在一种运行方式中被构造用于借助电磁转换器单元和直流电压转换器调节从交流电压源至第一直流电压宿的第一功率通量以及从交流电压源至第二直流电压宿的第二功率通量，其中第一和第二功率通量能够相互独立地调节。因此，能量传输装置的运行方式例如对应于第一和第二电能存储器的充电运行。有利地，从交流电压源至第一电能存储器的第一功率通量可以与从交流电压源至第二电能存储器的第二功率通量无关地调节。这两个功率通量因此能够有效地调节。在另一种实施方式中，所述电磁转换器单元具有变压器，所述变压器具有初级绕组和第一与第二次级绕组，其中初级绕组能够与交流电压源耦合。变压器用于充电设备与DC/DC转换器的在电路技术上的集成，所述充电设备用于第一直流电压宿(第一电能存储器)，所述DC/DC转换器用于给第二直流电压宿供电。此夕卜，变压器的使用导致初级侧电路单元与次级侧电路单元的电分离并且因此导致能量传输装置的提高的安全性。在另一种实施方式中，电磁转换器单元具有初级侧的电路单元，所述电路单元能够在输入侧与交流电压源耦合并且在输出侧与初级绕组连接。通过初级侧的电路单元例如能够实现变压器的初级绕组的电压匹配和/或预先定义的控制。因此，可以使由交流电压源(例如由能量供应网)提供的输入电压在第一直流电压宿的充电过程期间匹配于能量传输装置的要求。根据另一种实施方式，初级侧的电路单元至少具有:整流器电路，所述整流器电路能够在输入侧与交流电压源耦合；功率系数校正滤波器，所述功率系数校正滤波器在输入侧与整流器电路耦合；以及断续装置，所述断续装置在输入侧与功率系数校正滤波器耦合并且在输出侧与初级绕组耦合。通过功率系数校正滤波器提高能量传输装置的所谓的功率系数。通过功率系数的提高可以最小化与能量传输装置耦合的能量供应网中的传输损耗和干扰。借助断续装置可以精确地控制从交流电压源获取的并且可供直流电压宿使用的功率。在另一种实施方式中，第一和/或第二直流电压电路具有另外本文档来自技高网...

【技术保护点】
能量传输装置（10），其具有：‑ 电磁转换器单元（12），所述电磁转换器单元能够在输入侧与交流电压源（14）耦合，‑ 第一直流电压电路（36），所述第一直流电压电路在输入侧与所述电磁转换器单元（12）耦合并且能够在输出侧与第一直流电压宿（16）耦合并且被构造用于在输出侧提供第一直流电压，以及‑ 第二直流电压电路（40），所述第二直流电压电路在输入侧与所述电磁转换器单元（12）耦合并且能够在输出侧与第二直流电压宿（18）耦合并且被构造用于在输出侧提供第二直流电压，其中所述直流电压电路（36，40）之一为了调节其输出侧的直流电压而具有直流电压转换器（50）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C普尔卡雷亚，E魏森博恩，M凯斯勒，W哈斯，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE