本发明专利技术涉及一种用于对电动车辆中的牵引电池(11)进行充电和放电的充电装置(13)，其具有：·第一直流电压转换器(14)；·车辆插头(15)；·电网插头(16)或电网连接端；·整流器(17)；·第二直流电压转换器(18)；·连接节点(19)；其中·第一直流电压转换器(14)能够耦连到直流电源(12)并且是耦连到连接节点(19)的；·整流器(17)能够耦连到电网插头(16)并且是耦连到第二直流电压转换器(18)的；·连接节点(19)耦连到车辆插头(15)；这种充电装置以更高效率完成的任务通过以下方式进行解决，·连接节点(19)连接在第二直流电压转换器(18)与车辆插座(15)之间。
Charging device and charging system for charging and discharging traction battery of electric vehicle
【技术实现步骤摘要】
电动汽车牵引电池充电和放电的充电装置和充电系统
本专利技术涉及一种具有权利要求1前序部分特征的、用于对电动汽车中的牵引电池进行充电和放电的充电装置以及为此的充电系统。
技术介绍
在现有技术中已知充电站，充电站可以实现对电动汽车中的牵引电池的直流充电，其中来自充电站的直流电流直接馈送到牵引电池中。直流电流例如通过充电站中耦连到公共交流电网的整流器提供，或者通过耦连到太阳能模块的缓冲电池提供。在电动汽车中只有一个电池管理系统，该电池管理系统与充电站通信，以调整适配由充电站提供的充电电流强度和充电电压，并在电池充满电时停止充电。电力电子设备位于充电站中。从通用的文献DE102012212291A1中已知一种用于对能量存储装置进行直流快速充电的装置。该装置具有AC/DC变换器模块，DC/DC调节器模块和用于将电能耦连到能量存储装置中的接口模块。AC/DC变换器模块直接电耦连到供电电网。DC/DC调节器模块直接电耦连到AC/DC变换器模块。接口模块直接电耦连到DC/DC调节器模块。DC/DC调节器模块具有无电流隔离的DC/DC升压/降压调节器模块和用于电流隔离的DC/DC谐振转换器模块。借助接口模块将电能输入或者耦连到能量存储装置中和从能量存储装置中输出或者耦连出来。接口模块的输出电压和充电电流借助无电流隔离的DC/DC升压/降压调节器模块进行调节。在AC/DC变换器处直接电耦连附加的双向DC/DC升压/降压调节器模块，其对静态的电能存储设备进行充电或放电。此外，该附加的DC/DC升压/降压调节器模块还直接电耦连到DC/DC调节器模块的DC/DC升压/降压调节器模块。能量存储装置是电动车辆的一部分。因此，该已知的设备具有连接节点，在该连接节点处，AC/DC变换器模块、DC/DC调节器模块的DC/DC升压/降压调节器模块和附加的DC/DC升压/降压调节器模块彼此直接耦连。在这种已知的装置中，连接节点连接在AC/DC变换器模块与DC/DC调节器模块的DC/DC升压/降压调节器模块之间，并且因此经由DC/DC调节器模块的DC/DC升压/降压调节模块和DC/DC谐振转换器模块耦连到接口模块。
技术实现思路
因此本专利技术要解决的技术问题是提供一种具有更高的效率的、用于对电动车辆中的牵引电池进行充电和放电的充电装置以及为此提供一种充电系统。本专利技术要解决的技术问题通过具有独立权利要求特征的用于对电动车辆中的牵引电池进行充电和放电的充电装置和充电系统来解决。本专利技术还描述了有利的实施方式。根据第一方面，本专利技术提出一种用于对电动车辆中的牵引电池进行充电和放电的充电装置，其具有：·第一直流电压转换器；·车辆插头，其特别是设计和/或适合和/或确定用于连接到牵引电池上；·电网插头或电网连接端，其特别是设计和/或适合和/或确定用于连接到交流电网上；·整流器；·第二直流电压转换器；·连接节点；其中·第一直流电压转换器可以耦连到直流电源并且是耦连到连接节点的；·整流器可以耦连到电网插头上并且是耦连到第二直流电压转换器的；·连接节点耦连到车辆插头；·连接节点连接在第二直流电压转换器与车辆插头之间。根据第二方面，本专利技术提出一种用于对电动车辆中的牵引电池进行充电和放电的充电系统，其具有：·直流电源；·根据本专利技术的充电装置；其中·第一直流电压转换器耦连到直流电源。由于根据本专利技术，在第二直流电压转换器与车辆插头之间连接有连接节点，因此相比于从DE102012212291A1中已知的装置，从任意直流电源对牵引电池进行充电时的效率，以及牵引电池对任意直流电源进行放电时的效率增加。因为所述充电和放电根据本专利技术经由以下链进行：直流电源>直流电压转换器>连接节点>车辆插头>牵引电池，然而，根据DE102012212291A1的原理要经由以下链：静态的能量存储装置>附加的DC/DC升压/降压调节器模块>连接节点>DC/DC调节器模块的DC/DC升压/降压调节器模块>DC/DC谐振转换器模块>接口模块>能量存储装置。本专利技术在从直流电源对牵引电池进行充电时去掉了电流隔离，因为在此已经给出了对IT网络的安全要求，利用该安全要求以已知方式，例如，根据系统“CHAdeMO”或“CCS”(“CombinedChargingSystem”的缩写)对牵引电池的充电进行控制。由此避免了由于电流隔离造成的损耗并且改善了系统的整体效率。本专利技术在从直流电源对牵引电池进行充电时去掉了电流隔离，因此可以进行增强(Boosten)，这与电流隔离的功率无关。“增强”在此理解为从至少两个电流源同时或一起对牵引电池和/或另外的直流电吸收器进行充电。原则上，利用本专利技术的拓扑结构可以从每个直流源、包括牵引电池对每个直流吸收器、包括牵引电池的进行充电。此外，每个直流电源、包括牵引电池都可以为交流电网提供电力，并且每个直流电吸收器、包括牵引电池都可以从电网获取电力。在此，可以实现任意的能量流、能量方向和能量强度，从而本专利技术是“多向充电系统”。电动车辆可以根据需要以任意方式进行设计，例如设计为助力电动车(Pedelec)或电动滑板车或电动摩托车或电动汽车。牵引电池可以根据需要以任意方式进行设计，并且例如对于在电动汽车中的应用具有450V或更高的额定电压。交流电网可以根据需要以任意方式进行设计，例如设计为具有230V额定电压的单相交流电网或具有400V额定电压的三相交流电网或者三相电网。每个直流电压转换器可以根据需要以任意方式进行设计，例如设计为无电流隔离的直流电压转换器和/或设计为同步转换器。优选地，第一直流电压转换器、连接节点和车辆插头和/或整流器，第二直流电压转换器、连接节点和车辆插头分别形成串联电路。在本专利技术的实施方式中规定：·充电装置具有第一开关；·该开关连接在连接节点与车辆插头之间。通过断开该开关可以机械地或电流地分断连接节点与车辆插头之间的不仅正的而且负的连接线路，因此可以保证牵引电池的紧急和安全断开，这在故障情况下提供了额外的安全性。这种开关可以根据需要以任意方式进行设计，例如设计为双极开关，其可以机械地或电流地分断连接节点与车辆插头之间的不仅正的而且负的连接线路，或者将这种开关设计为具有两个单极开关，其中一个可以机械地或电流地分断连接节点与车辆插头之间的正连接线路，并且另一个可以分断负连接线路。优选地，所述双极开关或者所述单极开关中的每个都具有继电器或接触器。优选地，连接节点、第一开关和车辆插头构成串联电路。在本专利技术的实施方式中规定：·充电装置有第二开关；·该开关与第二直流电压转换器并联连接。通过接通该开关，该直流电压转换器的不仅正的而且负的触点可以直接彼此连接或者短路连接，并且因此当该直流电压转换器不需要用于当前的充电或者放电过程时，可以桥接该直流电压转换器。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于对电动车辆中的牵引电池(11)进行充电和放电的充电装置(13)，其具有：/n●第一直流电压转换器(14)；/n●车辆插头(15)；/n●电网插头(16)或电网连接端；/n●整流器(17)；/n●第二直流电压转换器(18)；/n●连接节点(19)；/n其中/n●所述第一直流电压转换器(14)能够耦连到直流电源(12)并且是耦连到连接节点(19)的；/n●所述整流器(17)能够耦连到电网插头(16)或电网连接端并且是耦连到第二直流电压转换器(18)的；/n●连接节点(19)耦连到车辆插头(15)；/n其特征在于，/n●所述连接节点(19)连接在所述第二直流电压转换器(18)与所述车辆插座(15)之间。/n
【技术特征摘要】
20180613 DE 102018114085.11.一种用于对电动车辆中的牵引电池(11)进行充电和放电的充电装置(13)，其具有：
●第一直流电压转换器(14)；
●车辆插头(15)；
●电网插头(16)或电网连接端；
●整流器(17)；
●第二直流电压转换器(18)；
●连接节点(19)；
其中
●所述第一直流电压转换器(14)能够耦连到直流电源(12)并且是耦连到连接节点(19)的；
●所述整流器(17)能够耦连到电网插头(16)或电网连接端并且是耦连到第二直流电压转换器(18)的；
●连接节点(19)耦连到车辆插头(15)；
其特征在于，
●所述连接节点(19)连接在所述第二直流电压转换器(18)与所述车辆插座(15)之间。
2.根据上述权利要求所述的充电装置(13)，其特征在于，
●所述充电装置(13)具有第一开关(21)；
●所述开关(21)连接在所述连接节点(19)与所述车辆插头(15)之间。
3.根据上述权利要求中任一项所述的充电装置(13)，其特征在于，
●所述充电装置(13)有第二开关(22)；
●所述开关(22)与所述第二直流电压转换器(18)并联连接。
4.根据上述权利要求中任一项所述的充电装置(13)，其特征在于，
●所述充电装置(13)具有带有电流隔离的直流电压转换器(23)；
●带有电流隔离的直流电压转换器(23)连接在所述第二直流电压转换器(18)与所述连接节点(19)之间或者在所述整流器(17)和所述第二直流电压转换器(18)...
【专利技术属性】
技术研发人员：J吉贝尔，R芬尼沃思，K罗沃尔德，C巴斯，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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