用于电动车辆的三相四线双向开关电路制造技术

一种用于电动车辆(EV)的开关电路，包括所述开关电路的第一支路，包括第一开关和第二开关，其接收三相交流(AC)电力的第一相；开关电路的第二支路，包括第一开关和第二开关，其接收三相AC电力的第二相；开关电路的第三支路，包括第一开关和第二开关，其接收三相AC电力的第三相；以及电容器支路，具有与所述开关电路的所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路并联电连接的两个或更多个电容器，其中所述电容器允许零序电流在所述三相AC电力被施加到所述电路时流过所述第一支路、所述第二支路和所述第三支路。所述第三支路。所述第三支路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电动车辆的三相四线双向开关电路


[0001]本申请涉及电路，更具体地，涉及用于电推进车辆的电路。

技术介绍

[0002]由内燃机(ICE)提供动力的车辆中的电气系统通常使用电池来促进点火并向车辆附件提供电力。电池充电水平可以由机械地耦合到ICE的输出的交流发电机来维持。当ICE工作时，输出使交流发电机的转子转动，从而引起电流流过定子中的绕组。无源电气部件被实现为电压调节器，以将由交流发电机产生的交流(AC)施加到直流(DC)车辆电气系统和电池。
[0003]现代车辆越来越多地由一个或多个由高压电池供电的电动机推进。这些车辆通常被称为电动车辆(EV)或混合电动车辆(HEV)，并且包括用于对为电动机供电的电池进行充电的车载车辆电池充电器。这些电池可以具有比没有由电动机供电的车辆所使用的那些电池显著更高的电压。与仅由ICE供电的车辆所使用的电池不同，车载车辆电池充电器调节由EV从固定到住宅或特定地理位置的EV服务设备(例如充电站)接收的传入AC电力。并且除了从EV服务设备到车载车辆充电器的输入AC电力之外，现代车辆越来越能够将存储在车辆电池中的电力返回到电网以及本地消费者。

技术实现思路

[0004]在一种实现中，用于电动车辆(EV)的开关电路包括该开关电路的第一支路，具有第一开关和第二开关，其接收三相交流(AC)电力的第一相；开关电路的第二支路，包括第一开关和第二开关，其接收三相AC电力的第二相；开关电路的第三支路，包括第一开关和第二开关，其接收三相AC电力的第三相；以及电容器支路，具有与所述开关电路的所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路并联电连接的两个或更多个电容器，其中所述电容器允许零序电流在所述三相AC电力被施加到所述电路时流过所述第一支路、所述第二支路和所述第三支路。
[0005]在另一实现中，用于EV的开关电路包括开关电路的第一支路，具有第一开关和第二开关，其接收三相交流(AC)电力的第一相；开关电路的第二支路，包括第一开关和第二开关，其接收三相AC电力的第二相；开关电路的第三支路，包括第一开关和第二开关，其接收三相AC电力的第三相；中性支路，包括第一开关和第二开关，其允许零序电流在三相AC电力被施加到电路时流过第一支路、第二支路和第三支路；以及电容器支路，具有与开关电路的第一支路、第二支路、第三支路并联电连接的一个或多个电容器。
[0006]在又一实现中，用于EV的开关电路包括开关电路的第一支路，具有第一开关和第二开关，其接收三相交流电(AC)电力的第一相；开关电路的第二支路，包括第一开关和第二开关，其接收三相AC电力的第二相；开关电路的第三支路，包括第一开关和第二开关，其接收三相AC电力的第三相；中性支路，包括第一开关和第二开关；以及电容器支路，包括串联电连接到开关电路的第一支路、第二支路、第三支路和中性支路并且在中点处电连接到中
性支路的两个或更多个电容器，其中电容器允许零序电流在所述三相AC电力被施加到所述电路时流过第一支路、第二支路或第三支路。
附图说明
[0007]图1是描绘包括开关电路的实现的电气系统的框图；
[0008]图2是描绘开关电路的实现的电路图；
[0009]图3是描绘开关电路的另一实现的电路图；
[0010]图4是描绘开关电路的另一实现的电路图；
[0011]图5是描述可以与开关电路一起使用的控制系统的实现的框图；
[0012]图6是描绘可以与开关电路一起使用的控制系统的一部分的实现的框图；
[0013]图7是描绘可以与开关电路一起使用的控制系统的一部分的另一实现的框图；
[0014]图8是描绘可以与开关电路一起使用的控制系统的一部分的另一实现的框图；并且
[0015]图9是描述可以与开关电路一起使用的控制系统的一部分的另一实现的框图。
具体实施方式
[0016]由电动车辆(EV)携带的车载车辆电池充电器(OBC)可以使用开关电路来至少部分地调节交流(AC)输入，该开关电路具有在三个支路处的多个有源电气部件，以及可以使用电容器来被动地影响电流的中性支路或主动地影响电流的多个有源电气部件。当EV服务设备向EV供应AC电力或者当EV向电网供应AC电力时，三个支路中的每一个上的有源电气部件可以充当整流器。更具体地，开关电路可以被描述为三相四线AC/DC逆变器。先前的车辆电气系统包括电连接到四线AC/DC逆变器的中性支路的二极管，以帮助平衡三相AC电力的每相的负载。然而，在三个支路上的显著不平衡的电负载的周期期间，或者在通过其中一个支路的AC电力意图为零的条件期间，二极管电桥可能不能充分地控制通过各相的电流的流动。
[0017]相反，在OBC的功率因数校正(PFC)模块中使用的开关电路可以包括电容，例如级联电容器，和/或电连接到中性支路的多个有源电气部件，以调节从电网到车载车辆电池充电器或从车辆电池到电网的AC电力的双向流动，使得一个或多个支路上的电流流动可以是零。当每个支路处的电流量不同时，这可以帮助调节通过每个支路的电流。当从车辆到电网(V2G)供应AC电力并且每个支路处的电流汲取不同时，这些条件可能存在，从车辆接收AC电力的地理上固定的电表(诸如“智能电表”)允许每个支路处的不同电流值，或者车载车辆电池充电器允许每个支路处的不同电流量，以识别少数应用。
[0018]转到图1，示出了电气系统10的实现，该电气系统包括电网12和电动车辆(EV)14，该电动车辆可以从电网12接收电力或向电网12提供电力。电网12可以包括多个发电机和电输送机构中的任何一个。发电机(未示出)，例如核动力、水力或风力发电厂，其转换核裂变的能量、通过水坝的水流或涡轮机的风力，产生AC电力，该AC电力然后可以远离发电机传输相当大的距离以供住宅和商业使用。发电机可以与电网12耦合，电网12将AC电力从发电机传输到终端用户，例如住宅或企业。当AC电力被提供给电网12时，电力可以以相对高的电压存在，使得其可以被传送相对长的距离。一旦电力到达其打算使用的位置，电力变压器(未
示出)可用于在最终提供给住宅或企业之前降低电压电平。在一个实现中，住宅或企业接收的AC电力的电压电平是240伏(V)。然而，该电压可以是不同的值。
[0019]EV服务设备16(也称为电动车辆充电站)可以从电网12接收AC电力并且将电力提供给EV14。此外，EV服务设备16可以从已经从DC电力转换为AC电力的车辆电池22接收所存储的电力，并将其传送到电网12。充电站16可以是地理上固定的，例如位于车辆车库或车辆停车场中的充电站。充电站16可以包括输入端子，该输入端子从电网12接收AC电力并且将AC电力传送到包括在EV14上的车载车辆电池充电器18。电缆20可以与EV14上的电插座可拆卸地连接并且将充电站16与EV14电链接，使得AC电力可以在充电站16与EV14之间传送。充电站16可以被分类为从电网12接收240VAC并且向EV14供应240VAC的“2级”EV服务设备。充电站16的一个实现是Siemens本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于电动车辆(EV)的开关电路，包括：开关电路的第一支路，包括第一开关和第二开关，其接收三相交流(AC)电力的第一相；开关电路的第二支路，包括第一开关和第二开关，其接收三相AC电力的第二相；开关电路的第三支路，包括第一开关和第二开关，其接收三相AC电力的第三相；以及电容器支路，具有与所述开关电路的所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路并联电连接的两个或更多个电容器，其中所述电容器允许零序电流在所述三相AC电力被施加到所述电路时流过所述第一支路、所述第二支路，以及所述第三支路。2.如权利要求1所述的开关电路，还包括车载车辆电池充电器。3.如权利要求2所述的开关电路，其中所述开关电路被包括在所述车载车辆电池充电器的功率因数校正(PFC)级中。4.如权利要求1所述的开关电路，其中开关电路的第一支路、开关电路的第二支路、开关电路的第三支路和电容器将AC电力整流为DC电力。5.如权利要求1所述的开关电路，其中开关电路的第一支路、开关电路的第二支路、开关电路的第三支路和电容器将DC电力逆变为AC电力。6.如权利要求5所述的开关电路，其中所述DC电力存储在车辆电池中。7.一种用于电动车辆(EV)的开关电路，包括：开关电路的第一支路，包括第一开关和第二开关，其接收三相交流(AC)电力的第一相；开关电路的第二支路，包括第一开关和第二开关，其接收三相AC电力的第二相；开关电路的第三支路，包括第一开关和第二开关，其接收三相AC电力的第三相；中性支路，包括第一开关和第二开关，其允许零序电流在三相AC电力被施加到电路时流过第一支路、第二支路和第三支路；以及电容器支路，其具有与所述开关电路的所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路并联电连接的一个或多个电容器。8.如权利要求7所述的开关电路，还包括车载车辆电池充电器。9.如权利要求8所述的开关电路，其中所述开关电路被包括在...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：