用于电动车辆的充电装置制造方法及图纸

提供了一种用于电动车辆的充电装置。装置包括AC功率输入级，其从单相AC功率和多相AC功率当中接收至少一种AC输入功率。功率因数校正器具有单个三支路半桥电路，其通过AC功率输入级接收AC输入功率。链路电容器通过功率因数校正器充电。转换器连接在链路电容器和电池之间。第一开关将AC功率输入级的AC功率输入线和中性线中的任何一个连接到功率因数校正器。第二开关选择性地将AC功率输入级连接到功率因数校正器或链路电容器。控制器基于所接收的AC输入功率的状态来操作功率因数校正器和开关网络。

【技术实现步骤摘要】
用于电动车辆的充电装置
本专利技术涉及一种车辆，并且更具体地涉及一种用于配置为仅使用马达功率行驶的电动车辆的充电装置。
技术介绍
与被设计为通过燃烧化石燃料获取主要能量的内燃机车辆不同，电动车辆被设计为使用电能作为主要能源。因此，电动车辆必须包括用于在其中存储电能的高电压电池、用作动力源的马达，以及用于驱动马达的逆变器。用于对电动车辆的电池充电的充电器可被分为慢速充电器和高速充电器。慢速充电器可以在不进行转换的情况下将商用交流(AC)功率传输到车辆。高速充电器可以将商用AC功率转换为直流(DC)功率，并且可以将DC功率传输到车辆。慢速充电器具有简化的结构和低廉的价格，并且因此，能够更容易地进行开发。然而，为了使用慢速充电器，需要将车载充电器(OBC)安装在电动车辆内。通过慢速充电器提供的AC功率的类型根据安装慢速充电器的国家而有所不同。为了使用各种类型的AC功率对电动车辆的电池充电，车载充电器(OBC)应当响应于各种类型的AC功率。当电动车辆的电池的容量增加时，配备单次充电电池的电动车辆的行驶距离增加。因此，许多开发人员和车辆制造商正在研究用于增加电动车辆的电池容量的技术。嵌入电动车辆内的大容量电池不可避免地导致电动车辆的总充电时间增加。为了减少大容量电池的充电时间，应当增加OBC容量。然而，增加OBC容量会不可避免地增加电动车辆的组成元件的尺寸以及电动车辆的生产成本。
技术实现思路
因此，本专利技术提供了一种用于电动车辆的充电装置，其具有减小的尺寸和简化的结构，并且在从各种电源接收功率时对电动车辆的电池充电。本专利技术的附加方面将部分地在以下描述中阐述，并且将部分地将从描述中显而易见，或者可以通过本专利技术的实施而获知。根据本专利技术的一方面，一种用于电动车辆的充电装置可包括：交流(AC)功率输入级，其被配置为从单相AC功率和多相AC功率当中接收至少一种AC输入功率；功率因数校正器，其具有被配置为通过所述AC功率输入级接收所述AC输入功率的单个三支路半桥电路；链路电容器，其使用所述功率因数校正器充电；转换器，其被配置为连接在链路电容器和电池之间；开关网络，其具有第一开关和至少一个第二开关S2、S3、S4、S5、S6或S7，所述第一开关用于将所述AC功率输入级的AC功率输入线和中性线中的任何一个连接到所述功率因数校正器，并且所述至少一个第二开关用于选择性地将所述AC功率输入级连接到所述功率因数校正器或所述链路电容器；以及控制器，其被配置为基于通过所述AC功率输入级接收的AC输入功率的状态来操作所述功率因数校正器和所述开关网络。第一开关可被提供到所述AC功率输入级，并且可被接通或断开以响应于所述AC输入功率的多相状态或单相状态。至少一个第二开关可进一步包括设置在所述AC功率输入级和所述功率因数校正器之间的第三开关。开关网络可进一步包括设置在所述功率因数校正器和所述链路电容器之间的第四开关。开关网络可进一步包括分别设置在所述链路电容器的两端之间以及所述转换器的两端之间的第五开关和第六开关。转换器可进一步包括串联连接的两个开关元件，其中所述两个开关元件的连接点连接到所述功率因数校正器的至少一个支路，以及设置在所述连接点和所述电池的一端之间的第七开关。控制器可被配置为通过操作所述功率因数校正器、所述开关网络和逆变器将所述功率因数校正器转换为多个不同类型的转换器，并且可被配置为响应所述AC输入功率的状态。AC输入功率的状态可包括所述AC输入功率的多相状态和单相状态。AC输入功率的状态可包括所述AC输入功率的对称功率状态和非对称功率状态。根据本专利技术的另一方面，一种用于电动车辆的充电装置可包括：交流(AC)功率输入级，其被配置为从单相AC功率和多相AC功率当中接收至少一种AC输入功率；功率因数校正器，其具有被配置为通过所述AC功率输入级接收所述AC输入功率的单个三支路半桥电路；链路电容器，其使用所述功率因数校正器充电；转换器，其被配置为连接在链路电容器和电池之间；开关网络，其具有第一开关和至少一个第二开关，所述第一开关用于将所述AC功率输入级的AC功率输入线和中性线中的任何一个连接到所述功率因数校正器，并且所述至少一个第二开关用于选择性地将所述AC功率输入级连接到所述功率因数校正器或所述链路电容器；以及控制器，其被配置为基于通过所述AC功率输入级接收的AC输入功率的状态来操作所述功率因数校正器和所述开关网络。开关网络可进一步包括被提供到AC功率输入级的第一开关，并且可被接通或断开以响应于AC输入功率的多相状态或单相状态；以及设置在AC功率输入级和功率因数校正器之间的第二开关。开关网络可进一步包括设置在所述功率因数校正器和所述链路电容器之间的第四开关。开关网络可进一步包括分别设置在所述链路电容器的两端之间以及所述转换器的两端之间的第五开关和第六开关。转换器可进一步包括串联连接的两个开关元件，其中所述两个开关元件的连接点连接到所述功率因数校正器的至少一个支路，以及设置在所述连接点和所述电池的一端之间的第七开关。控制器可被配置为通过操作所述功率因数校正器、所述开关网络和逆变器将所述功率因数校正器转换为多个不同类型的转换器，并且可被配置为响应所述AC输入功率的状态。AC输入功率的状态可包括所述AC输入功率的多相状态和单相状态。AC输入功率的状态可包括所述AC输入功率的对称功率状态和非对称功率状态。根据本专利技术的另一方面，一种用于电动车辆的充电装置可包括：交流(AC)功率输入级，其被配置为从单相AC功率和多相AC功率当中接收至少一种AC输入功率；功率因数校正器，其具有被配置为通过所述AC功率输入级接收所述AC输入功率的单个三支路半桥电路；链路电容器，其使用所述功率因数校正器充电；转换器，其被配置为连接在链路电容器和电池之间，并且包括串联连接的两个开关元件，两个开关元件的连接点连接到功率因数校正器的至少一个支路，以及设置在连接点和电池的一端之间的第七开关；开关网络，其具有第一开关和至少一个第二开关，所述第一开关用于将所述AC功率输入级的AC功率输入线和中性线中的任何一个连接到所述功率因数校正器，并且所述至少一个第二开关用于选择性地将所述AC功率输入级连接到所述功率因数校正器或所述链路电容器；以及控制器，其被配置为根据通过所述AC功率输入级接收的AC输入功率的状态来操作所述功率因数校正器和所述开关网络。附图说明本专利技术的这些和/或其他方面将从以下结合附图对示例性实施例的描述变得显而易见并且更容易理解，其中：图1是示出根据本专利技术的示例性实施例的电动车辆的外观的视图。图2是示出根据本专利技术的示例性实施例的用于电动车辆的车载充电器(OBC)的方框图；图3是示出根据本专利技术的示例性实施例的OBC的配置的视图；图4A-4C是示出根据本专利技术的示例性实施例嵌入OBC中的各种类型的电源的视图；图5是示出根据本专利技术的示例性实施例的OBC的泄漏电流断路的视图；图6是示出根据本专利技术的示例性实施例应对用于北美的240V单相AC电源(EVSE)或者用于欧洲和韩国的220V单相AC电源的开关网络的接通/断开组合的视图；图7是示出根据本专利技术的示例性实施例应对用于欧洲的120V单相AC电源(ICCB)的开关网络的接通/断开组合的视图；图8是示出根据本专利技术的示例性实施例应对用于欧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电动车辆的充电装置，包括：交流AC功率输入级，其被配置为从单相AC功率和多相AC功率当中接收至少一种AC输入功率；功率因数校正器，其具有被配置为通过所述AC功率输入级接收所述AC输入功率的单个三支路半桥电路；链路电容器，其通过所述功率因数校正器充电；转换器，其被配置为连接在所述链路电容器和电池之间；开关网络，其具有第一开关和至少一个第二开关，所述第一开关用于将所述AC功率输入级的AC功率输入线和中性线中的任何一个连接到所述功率因数校正器，并且所述至少一个第二开关用于选择性地将所述AC功率输入级连接到所述功率因数校正器或所述链路电容器；以及控制器，其被配置为基于通过所述AC功率输入级接收的所述AC输入功率的状态来操作所述功率因数校正器和所述开关网络。

【技术特征摘要】
2018.04.03 KR 10-2018-00384981.一种用于电动车辆的充电装置，包括：交流AC功率输入级，其被配置为从单相AC功率和多相AC功率当中接收至少一种AC输入功率；功率因数校正器，其具有被配置为通过所述AC功率输入级接收所述AC输入功率的单个三支路半桥电路；链路电容器，其通过所述功率因数校正器充电；转换器，其被配置为连接在所述链路电容器和电池之间；开关网络，其具有第一开关和至少一个第二开关，所述第一开关用于将所述AC功率输入级的AC功率输入线和中性线中的任何一个连接到所述功率因数校正器，并且所述至少一个第二开关用于选择性地将所述AC功率输入级连接到所述功率因数校正器或所述链路电容器；以及控制器，其被配置为基于通过所述AC功率输入级接收的所述AC输入功率的状态来操作所述功率因数校正器和所述开关网络。2.根据权利要求1所述的充电装置，其中所述第一开关被提供到所述AC功率输入级，并且被接通或断开以响应于所述AC输入功率的多相状态或单相状态。3.根据权利要求2所述的充电装置，其中所述至少一个第二开关进一步包括：设置在所述AC功率输入级和所述功率因数校正器之间的第三开关。4.根据权利要求3所述的充电装置，其中所述开关网络进一步包括：设置在所述功率因数校正器和所述链路电容器之间的第四开关。5.根据权利要求4所述的充电装置，其中所述开关网络进一步包括：分别设置在所述链路电容器的两端之间以及所述转换器的两端之间的第五开关和第六开关。6.根据权利要求5所述的充电装置，其中所述转换器进一步包括：串联连接的两个开关元件，其中所述两个开关元件的连接点连接到所述功率因数校正器的至少一个支路；以及设置在所述连接点和所述电池的端部之间的第七开关。7.根据权利要求1所述的充电装置，其中所述控制器被配置为通过所述功率因数校正器、所述开关网络和逆变器的操作将所述功率因数校正器转换为多个不同类型的转换器，并且被配置为响应所述AC输入功率的状态。8.根据权利要求1所述的充电装置，其中所述AC输入功率的状态包括所述AC输入功率的多相状态和单相状态。9.根据权利要求1所述的充电装置，其中所述AC输入功率的状态包括所述AC输入功率的对称功率状态和非对称功率状态。10.一种用于电动车辆的充电装置，包括：交流AC功率输入级，其被配置为从单相AC功率和多相AC功率当中接收至少一种AC输入功率；功率因数校正器，其具有被配置为通过所述AC功率输入级接收所述AC输入功率的单个三支路半桥电路；链路电容器，其通过所述功率因数校正器充电；转换器，其被配置为连接在所述链路电容器和电池之间；开关网络，其具有第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：金钟弼，吕寅勇，金荣珍，李宇宁，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR