电源装置制造方法及图纸

公开了一种包括电池装置的电源装置，该电池装置包括电力输入端、具有输入侧和输出侧的电力转换器(140)、电池组件(120)、开关装置和连接到所述电力转换器(140)的输出侧的电力输出端。所述开关装置能够操作以将所述电池组件(120)连接到所述电力转换器(140)的输入侧或者输出侧。所述开关装置被配置为将所述装置切换到多个连接状态中的一个连接状态。所述多个连接状态包括所述电池组件(120)连接到所述电力转换器(140)的输入侧的连接状态和所述电池组件(120)连接到所述电力转换器(140)的输出侧的另一连接状态。侧的另一连接状态。侧的另一连接状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电源装置


[0001]本公开涉及电源装置，并且更具体地，涉及包括被配置用于供应存储的电力的电池组件的电源装置，并且更具体地，涉及电池供电的装置，该电池供电的装置包括电动车辆和用于对电动车辆或其他重载负载充电的电池充电器。

技术介绍

[0002]近年来，由于世界迫切需要转变为绿色能源，使用电能为车辆和其它移动电气负载提供动力已经获得了空前的普及。移动电气负载通常由可再充电电池供电，并且可再充电电池形成被配置用于这种目的电池装置的整体。电池装置通常包括被配置为输出操作电力的电池组件。近年来，由于电池和驱动技术的巨大改进，包括电动车辆的电池装置在世界范围内得到广泛普及。随着电池装置的广泛普及，包括充电设备和装置的外围设备的重要性变得更加明显。电池装置的输出要求可根据要求而显著不同，并且可高达几十千瓦。

技术实现思路

[0003]公开了一种电源装置。电源装置包括：电池组件；电力转换器，其包括输入节点和输出节点，输入节点是输入侧上的转换器输入节点，输出节点是输出侧上的转换器输出节点；电力输入端，其包括电力输入节点，电力输入节点被配置用于与外部电源进行电耦接；电力输出端，其包括电力输出节点，电力输出节点被配置用于与作为电气负载的负载进行电耦接；第一可切换路径，其将电池组件和电力转换器的输入节点互连；第二可切换路径，其将电池组件和电力转换器的输出节点互连；以及第三可切换路径，其将电力输入端和电力转换器的输入节点互连。电力转换器被配置为：当处于操作模式下时，提供用于使充电电流通过以对电池组件充电的输入路径，并且当处于另一操作模式下时，提供用于将电池组件的存储能量输出到连接到电力输出端的负载的输出路径。
[0004]公开了一种电池装置，其包括电力输入端、具有输入侧和输出侧的电力转换器、电池组件、开关装置和连接到电力转换器的输出侧的电力输出端。开关装置能够操作以将电池组件连接到电力转换器的输入侧或者输出侧。开关装置被配置为将装置切换到多个连接状态中的一个连接状态。多个连接状态包括电池组件连接到电力转换器的输入侧的连接状态和电池组件连接到电力转换器的输出侧的另一连接状态。
[0005]电力转换器可以被配置为输出DC电力。
[0006]电力转换器可以被配置为在其输入侧接收第一电压并且在其输出侧输出第二电压，第二电压与第一电压相同或不同。
[0007]电力转换装置可以包括第二电力转换器。第二电力转换器是DC
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DC转换器或通用AC
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DC转换器。
[0008]第二电力转换器是AC
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DC转换器，其可以被配置用于连接到干线电源。
[0009]电池组件具有第一输出电压范围，并且电力转换器可以具有与第一输出电压范围不同的第二输出电压范围。
[0010]装置可以包括控制器，该控制器被配置为控制电力转换器以输出取决于在电力输出端处需要的电压的所选电压。
[0011]装置可以包括输入电力耦接器，其位于电力输入端处且用于电耦接到外部电源；以及输出电力耦接器，其位于电力输出端处且用于电耦接到外部负载。
[0012]这里的电力转换器是一种被配置为改变或能够改变输入电力的至少一个电气特性的设备。电气特性可以是电流、电压、频率。电力转换器可以是独立的电力转换器、级联的电力转换器、或者形成包括独立和级联的电力转换器的集群的多个电力转换器。
[0013]本文中的电池装置包括能够输出内置电池组件的存储能量的装置，例如电池供电的充电器、电动车辆和其它电池供电的装置。
[0014]多个连接状态包括：开关状态，其是第一开关状态，在第一开关状态下，开关装置被配置为使得电池组件、电力转换器和电力输出端被电连接，使得电池组件通过电力转换器和电力输出端来输出存储的电力。
[0015]公开了一种操作电池装置的方法。装置包括电力输入端、具有输入侧和输出侧的电力转换器、电池组件、开关装置、控制器和连接到电力转换器的输出侧的电力输出端，其中，开关装置被配置为能够操作以将电池组件连接到电力转换器的输入侧以用于电池充电，或者将电池组件连接到电力转换器的输出侧以用于电池充电。方法包括控制器操作开关装置以在多个连接状态中的一个连接状态下操作，多个连接状态包括：连接状态，其是第一连接状态，在第一连接状态下，电池组件连接到电力转换器的输入侧，并且在第一连接状态下，开关装置被配置为使得电池组件、电力转换器和电力输出端电连接，使得电池组件通过电力转换器和电力输出端来输出存储的电力；以及另一连接状态，其是第二连接状态，在第二连接状态下，电池组件连接到电力转换器的输出侧，并且电力输入端、电力转换器和电力输出端电连接，使得电池组件由连接到电力输入端的外部电源的电力充电。
[0016]控制器被配置为操作开关装置，以根据来自控制器的对电力输出的需求在第一连接状态下操作，并且操作开关装置，以在不存在来自控制器的对电力输出的需求的第二连接状态下操作。
附图说明
[0017]参考附图进行本公开，在附图中，
[0018]图1是根据本公开的电池装置100处于一个开关状态的框图，
[0019]图1A是图1的电池装置处于另一开关状态的框图，
[0020]图1B是图1的电池装置处于另一开关状态的框图，
[0021]图1C是图1的电池装置处于另一开关状态的框图，
[0022]图1D是图1的电池装置处于另一开关状态的框图，
[0023]图2是根据本公开的示例电池装置200的框图，
[0024]图3是根据本公开的示例电池装置300的框图，以及
[0025]图4是根据本公开的示例电池装置400的框图。
具体实施方式
[0026]一种电池装置，包括电力输入端、电力输出端、电池组件、开关装置和电力转换装
置。除非上下文另有要求，否则本文的电力和能量分别是指电功率(electrical power)和电功率。
[0027]开关装置包括多个电力开关。这里的电力开关可以是机械电力开关、机电电力开关、电子电力开关。机电电力开关可以是继电器开关。电子电力开关可以是场效应晶体管(FET)开关(例如MOSFET电力开关)、双极晶体管电力开关(例如IGBT开关、晶闸管开关)等。典型的电子电力开关或典型的机电电力开关包括可包括第一接触端子的第一节点、可包括第二接触端子的第二节点、互连第一端子和第二端子的可切换电流路径、以及作为被配置为控制可切换电流路径的切换的控制节点的第三节点。可切换电流路径是电力开关的内部电流路径，其可在第一开关状态和第二开关状态之间切换，第一开关状态是电流路径具有非常低(即，接近零)的阻抗的“开(ON)”状态，第二开关状态是电流路径具有非常高(即，接近开路)的阻抗的“关(OFF)”状态。根据诸如电力和切换速度要求的实现要求，开关装置可以包括一种类型的电力开关或不同类型的电力开关。开关可以被形成为包括形成网络的多个开关的开关网络。在不失一般性的情况下，这里的节点可以被配置为用于进行电连接的端口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电源装置，包括：电池组件(120)，电力转换器，其包括输入节点和输出节点，所述输入节点是输入侧上的转换器输入节点(102)，所述输出节点是输出侧上的转换器输出节点(104)，电力输入端，其包括电力输入节点(106)，所述电力输入节点被配置用于与外部电源进行电耦接，电力输出端，其包括电力输出节点(108)，所述电力输出节点被配置用于与作为电气负载的负载进行电耦接，第一可切换路径(CP1)，其将所述电池组件和所述电力转换器的输入节点互连，第二可切换路径(CP2)，其将所述电池组件和所述电力转换器的输出节点互连，以及第三可切换路径(CP3)，其将所述电力输入端和所述电力转换器的输入节点互连；其中，所述电力转换器被配置为：当处于操作模式下时，提供用于使充电电流通过以对所述电池组件充电的输入路径，并且当处于另一操作模式下时，提供用于将所述电池组件的存储能量输出到连接到所述电力输出端的负载的输出路径。2.根据权利要求1所述的电源装置，其中，所述第一可切换路径和所述第二可切换路径被配置为使得当所述第一可切换路径接通以形成低阻抗电流路径以促进电池输出电流流动通过所述低阻抗电流路径时，所述第二可切换路径断开以形成高阻抗路径以阻止电池充电电流流动通过所述高阻抗路径。3.根据权利要求1或2所述的电源装置，其中，所述第一可切换路径和所述第二可切换路径被配置为处于相反开关状态，使得当所述第一可切换路径断开以形成高阻抗路径以阻止电池输出电流流动通过所述高阻抗路径时，所述第二可切换路径接通以形成低阻抗路径以促进电池充电电流流动通过所述低阻抗路径。4.根据任一前述权利要求所述的电源装置，其中，所述第一可切换路径和所述第三可切换路径被配置为在相反开关状态下操作，使得当所述第三可切换路径接通以形成低阻抗电流路径以促进电流流动通过所述低阻抗电流路径，所述第一可切换路径断开以形成高阻抗路径以阻止电流在所述电池组件与所述转换器输入节点(102)之间的流动。5.根据任一前述权利要求所述的电源装置，其中，所述第二可切换路径被配置为使得当所述第二可切换路径接通时，形成用于通过所述电力转换器的电力输出来对所述电池组件充电的充电路径，并且当所述第二可切换路径接通时，所述装置被配置为经由所述电力输出节点向外部负载输出电力。6.根据任一前述权利要求所述的电源装置，其中，所述第二可切换路径和所述第三可切换路径被配置为使得当所述第三可切换路径接通以形成低阻抗电流路径以促进电流流动通过所述低阻抗电流路径时，所述第二可切换路径接通以促进所述电池组件的充电，或者所述第二可切换路径断开以促进经由所述电力输出节点(108)从所述装置输出电力。7.根据任一前述权利要求所述的电源装置，其中，所述第一可切换路径(CP1)包括第一开关(SW1)，所述第一开关包括第一节点、第二节点、将所述第一节点和所述第二节点互连的可切换路径、将所述电池组件和所述第一节点互连的第一路径部分(CP1
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)、以及将所述第二节点和所述电力转换器互连的第二路径部分(CP1”)，并且其中，所述第三可切换路径在所述第二路径部分(CP1”)处电接合所述第一可切换路径(CP1)。
8.根据任一前述权利要求所述的电源装置，其中，每个可切换路径包括电力开关，所述电力开关被配置为在低阻抗接通状态下或在高阻抗断开状态下切换所述可切换路径，其中，所述可切换路径的电力开关共同形成开关装置，并且其中，所述开关装置被配置为将所述装置切换到多个连接状态中的一个连接状态，所述多个连接状态包括所述电池组件连接到所述电力转换器的输入侧的连接状态和所述电池组件连接到所述电力转换器的输出侧的另一连接状态。9.根据权利要求8所述的电源装置，其中，所述多个连接状态包括：开关状态，其是第一开关状态，在所述第一开关状态下，所述开关装置被配置为使得所述电池组件、所述电力转换器和所述电力输出端被电连接，使得所述电池组件通过所述电力转换器和所述电力输出端来输出存储的电力。10.根据权利要求8或9所述的电源装置，其中，所述多个连接状态包括：开关状态，其是第二开关状态，在所述第二开关状态下，所述开关装置被...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐裔隆，
申请(专利权)人：都得有限公司，
类型：发明
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