具有缓冲电路的交通工具机载充电器制造技术

本公开涉及具有缓冲电路的交通工具机载充电器。机载充电器设置有适合于耦合到交通工具牵引电池的大容量电容器和用于从外部电源接收电功率并对大容量电容器预充电的继电器。功率因数校正(PFC)电路连接在大容量电容器和继电器之间。PFC电路包括在接通位置和断开位置之间可调节的开关。开关在断开位置上允许从继电器到大容量电容器的电流流动。缓冲电路耦合到开关以在从接通位置到断开位置的转变期间降低存在于开关处的瞬态电压。处理器被编程来控制开关。来控制开关。来控制开关。

【技术实现步骤摘要】
具有缓冲电路的交通工具机载充电器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年4月30日提交的序列号为63/017,861的美国临时申请的利益，该美国临时申请的公开内容在此通过引用被全部并入本文。


[0003]一个或更多个实施例涉及包括缓冲电路的交通工具机载充电器。
[0004]背景
[0005]电气化交通工具(包括纯电动交通工具和混合电动交通工具)包括用于交通工具的推进或“牵引”并可被称为牵引电池的高压电池组。这种电气化交通工具包括用于转换供应到牵引电池和从牵引电池供应的功率的功率电子器件。这种功率电子器件产生可能影响其他系统和部件的电磁能量。电磁兼容性(EMC)指电气设备和系统在它们的电磁环境中通过限制电磁能量的无意产生、传播和接收来可接受地运行的能力，电磁能量可能引起在操作设备中的不想要的影响，例如电磁干扰(EMI)。
[0006]概述
[0007]在一个实施例中，机载充电器设置有用于从外部电源接收充电连接器以便于电池充电的充电端口、大容量电容器和用于对大容量电容器预充电的继电器。功率因数校正(PFC)电路连接在大容量电容器和继电器之间，并且包括开关和缓冲电路，缓冲电路耦合到开关以在切断条件期间降低存在于开关处的瞬态电压。处理器被编程来控制开关以允许/禁止从继电器到大容量电容器的电流流动。
[0008]在另一个实施例中，机载充电器设置有功率因数校正(PFC)电路和处理器。PFC电路连接在大容量电容器和用于对大容量电容器预充电的继电器之间，并且包括开关和缓冲电路，缓冲电路耦合到开关以在切断条件期间降低存在于开关处的瞬态电压。处理器被编程来控制开关以允许/禁止从继电器到大容量电容器的电流流动。
[0009]在一个实施例中，机载充电器设置有适合于耦合到交通工具牵引电池的大容量电容器和用于从外部电源接收电功率并对大容量电容器预充电的继电器。功率因数校正(PFC)电路连接在大容量电容器和继电器之间。PFC电路包括在接通位置和断开位置之间可调节的开关。开关在断开位置上允许从继电器到大容量电容器的电流流动。缓冲电路耦合到开关以在从接通位置到断开位置的转变期间降低存在于开关处的瞬态电压。处理器被编程来控制开关。
[0010]在另一个实施例中，机载充电器设置有连接在大容量电容器和用于对大容量电容器预充电的继电器之间的功率因数校正(PFC)电路。PFC电路包括开关和缓冲电路，缓冲电路耦合到开关以在切断条件期间降低存在于开关处的瞬态电压。处理器被编程来控制开关以允许/禁止从继电器到大容量电容器的电流流动。
[0011]在又一实施例中，功率因数校正(PFC)电路被提供来连接在大容量电容器和用于对大容量电容器预充电的机载充电器的继电器之间。PFC电路包括开关和缓冲电路。开关在接通位置和断开位置之间可调节。开关在断开位置上允许从继电器到大容量电容器的电流
流动。缓冲电路包括耦合在开关两端以在从接通位置到断开位置的转变期间降低存在于开关处的瞬态电压的电容器。
附图说明
[0012]图1是根据一个或更多个实施例的具有机载充电器的电气化交通工具的示意图。
[0013]图2是图1的机载充电器的框图。
[0014]图3是示出包括多个开关的图2的机载充电器的一部分的电路图。
[0015]图4是在图3的第一开关处测量的信号的曲线图，其示出了随着时间变化的多个特性。
[0016]图4A是图4的曲线图的一部分的放大视图，其示出了当第一开关接通时的被测信号的多个特性。
[0017]图4B是图4的曲线图的一部分的放大视图，其示出了当第一开关关断时的被测信号的多个特性。
[0018]图5是根据一个或更多个实施例的示出了第一开关的图3的电路的简化电路图。
[0019]图6是当开关关断时在图5的第一开关处测量的电压的曲线图。
[0020]图7是当包括图5的第一开关的机载充电器处于活动状态时在电池充电期间在交通工具的无线电宽带电磁兼容性(EMC)测试期间测量的信号的曲线图。
[0021]图8是根据一个或更多个实施例的图3的电路的简化电路图，其示出了具有第一缓冲电路的第一开关。
[0022]图9是当开关关断时在图8的第一开关处测量的电压连同当开关关断时在图5的第一开关处测量的电压的曲线图。
[0023]图10是在包括图8的第一开关和缓冲电路的机载充电器处于活动状态时在电池充电期间在交通工具的无线电宽带EMC测试期间测量的信号的曲线图。
[0024]图11是根据一个或更多个实施例的图3的电路的简化电路图，其示出了具有第二缓冲电路的第一开关。
[0025]图12是当开关关断时在图11的第一开关处测量的电压连同当相对应的开关关断时在图5和图8的第一开关处测量的电压的曲线图。
[0026]图13是当包括图11的第一开关和第二缓冲电路的机载充电器处于活动状态时在电池充电期间在交通工具的无线电宽带EMC测试期间测量的信号的曲线图。
[0027]图14是根据一个或更多个实施例的图3的电路的简化电路图，其示出了具有第三缓冲电路的第一开关。
[0028]图15是当开关关断时在图14的第一开关处测量的电压连同当相对应的开关关断时在图5、图8和图11的第一开关处测量的电压的曲线图。
[0029]图16是当包括图14的第一开关和第三缓冲电路的机载充电器处于活动状态时在电池充电期间在交通工具的无线电宽带EMC测试期间测量的信号的曲线图。
[0030]图17是图5的电路的快速傅立叶变换(FFT)，其示出了频率响应。
[0031]图18是图14的第一开关和第三缓冲电路的FFT，其示出了频率响应。
[0032]详细描述
[0033]根据要求，在本文公开了本专利技术的详细实施例；然而，应理解的是，所公开的实施
例仅仅是本专利技术的示例，它们可以以各种形式和替代形式被体现。附图不一定按比例；一些特征可能被放大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文所公开的特定的结构和功能细节不应被解释为限制性的，而是仅仅作为用于教导本领域中的技术人员以各种方式采用本专利技术的代表性基础。
[0034]参考图1，根据一个或更多个实施例示出了机载充电器(OBC)，并且机载充电器(OBC)总体上由数字100标注。OBC 100被描绘在交通工具102内，并且将高压(HV)配电模块104电气地连接到外部电源106，以用于对牵引电池108充电。OBC 100和HV配电模块104共同调节从外部电源106供应的功率以向牵引电池108提供适当的电压和电流电平。这可能一般在数百伏特内，例如300伏特或更高的电压。在一个或更多个实施例中，OBC 100包括缓冲电路以降低在电子开关条件下出现的瞬态电压。
[0035]外部电源106电气地耦合到电动交通工具供电设备(EVSE)110，例如充电器或充电站。根据一个或更多个实施例，外部电源106是如由电力事业公司提供的配电网络或电网。EVSE 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机载充电器，包括：大容量电容器，所述大容量电容器适合于耦合到交通工具牵引电池；继电器，所述继电器用于从外部电源接收电功率以对所述大容量电容器预充电；功率因数校正(PFC)电路，所述功率因数校正(PFC)电路连接在所述大容量电容器和所述继电器之间，所述PFC电路包括：开关，所述开关在接通位置和断开位置之间是可调节的，其中，所述开关在所述断开位置上允许从所述继电器到所述大容量电容器的电流流动，缓冲电路，所述缓冲电路耦合到所述开关，以在从所述接通位置到所述断开位置的转变期间降低存在于所述开关处的瞬态电压；以及处理器，所述处理器被编程来控制所述开关。2.根据权利要求1所述的机载充电器，其中，所述缓冲电路包括耦合在所述开关两端的电容器。3.根据权利要求1所述的机载充电器，其中，所述缓冲电路包括：二极管，所述二极管耦合到所述开关的输入端子；耦合在所述二极管和地之间的电容器，其中，所述二极管和所述电容器共同耦合在所述开关两端；以及电阻器，所述电阻器耦合在所述二极管和所述大容量电容器的输入端之间。4.根据权利要求3所述的机载充电器，其中，所述缓冲电路还包括第二电容器，所述第二电容器耦合在所述开关的输入端子和所述开关的第二端子之间。5.根据权利要求1所述的机载充电器，其中，所述开关包括具有源极、栅极和漏极的三端子半导体设备，并且其中，所述缓冲电路包括耦合在所述漏极和地之间的电容器。6.根据权利要求5所述的机载充电器，其中，所述缓冲电路还包括：二极管，所述二极管耦合在所述漏极和所述电容器之间；以及电阻器，所述电阻器耦合在所述二极管和所述大容量电容器的输入端之间。7.根据权利要求6所述的机载充电器，其中，所述缓冲电路还包括第二电容器，所述第二电容器耦合在所述漏极和所述栅极之间。8.根据权利要求5所述的机载充电器，还包括连接到所述栅极的电阻器。9.根据权利要求1所述的机载充电器，其中，所述开关在所述接通位置上提供接地路径以禁止从所述继电器到所述大容量电容器的电流流动。10.根据权利要求1所述的机载充电器，还包括整流器，所述整流器耦合到所述大容量电容器，以将交流(AC)功率转换成直流(DC)功率，以便于所述交通工具牵引电池的充电。11.一种机载充电器，包括：功率因数校正(PFC)电路，所述功率因数校正(PFC)电路连接在大容量电容器和用于对所述大容量电容器预充电的继电器之间，所述PFC电路包括：开关，以及缓冲电路，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：任薛蓓，陈震宇，刘继阳，
申请(专利权)人：李尔公司，
类型：发明
国别省市：