用于可配置DC-DC转换器的系统和方法及电池充电器技术方案

用于可配置DC

【技术实现步骤摘要】
用于可配置DC
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DC转换器的系统和方法及电池充电器


[0001]本公开的各种实施方式总体上涉及用于可配置DC
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DC转换器的系统和方法，以及用于电动车辆的包括可配置DC
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DC转换器的电池充电器。

技术介绍

[0002]在电池充电器领域，通常使用两级布局来满足在机动车辆中用作车载充电器的要求。这些车载充电器具有高功率密度、较小的重量，并且需要较小的空间。在单相或三相充电器中使用的配置布局包括I级的交流(AC)到直流(DC)功率因数校正(PFC)转换器和II级的隔离式DC
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DC转换器。电池充电器针对特定应用进行配置，并且可能无法针对不同的功率要求以高效率操作。
[0003]本公开旨在克服上述这些挑战中的一个或更多个挑战。

技术实现思路

[0004]在一些方面，本文描述的技术涉及一种用于直流(DC)到DC转换器的系统，所述系统包括：一个或更多个变压器；桥式驱动器，所述桥式驱动器连接到所述一个或更多个变压器的初级侧；第一桥式整流器，所述第一桥式整流器连接到所述一个或更多个变压器的次级侧；第二桥式整流器，所述第二桥式整流器连接到所述一个或更多个变压器的所述次级侧；以及一个或更多个次级配置开关，所述一个或更多个次级配置开关在操作上将所述第一桥式整流器和所述第二桥式整流器配置成单整流器配置、并联整流器配置和串联整流器配置中的每一者。
[0005]在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，所述系统还包括：控制器，所述控制器被配置为控制所述一个或更多个次级配置开关的操作。
[0006]在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，其中，所述一个或更多个次级配置开关包括第一次级配置开关、第二次级配置开关和第三次级配置开关。
[0007]在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，其中，所述控制器被配置为通过控制所述第一次级配置开关断开、所述第二次级配置开关断开以及所述第三次级配置开关闭合来控制所述一个或更多个次级配置开关的操作，以按所述单整流器配置来配置所述第一桥式整流器和所述第二桥式整流器。
[0008]在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，其中，所述控制器被配置为通过控制所述第一次级配置开关闭合、所述第二次级配置开关断开以及所述第三次级配置开关闭合来控制所述一个或更多个次级配置开关的操作，以按所述并联整流器配置来配置所述第一桥式整流器和所述第二桥式整流器。
[0009]在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，其中，所述控制器被配置为通过控制所述第一次级配置开关断开、所述第二次级配置开关闭合以及所述第三次级配置开关断开来控制所述一个或更多个次级配置开关的操作，以按所述串联整流器配置来配置所述第一桥式整流器和所述第二桥式整流器。
[0010]在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，所述系统还包括：其中，所述控制器还被配置为控制所述一个或更多个次级配置开关的操作，以当连接到所述DC
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DC转换器的电池的感测电压处于低电压区时，按所述单整流器配置来配置所述第一桥式整流器和所述第二桥式整流器；当所述感测电压处于标称电压区时，按所述并联整流器配置来配置所述第一桥式整流器和所述第二桥式整流器；当所述感测电压处于满电压区时，按所述串联整流器配置来配置所述第一桥式整流器和所述第二桥式整流器。
[0011]在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，其中，所述控制器还被配置为控制所述桥式驱动器的操作，以操作成半桥式驱动器配置和全桥式驱动器配置中的每一者。
[0012]在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，其中，所述控制器还被配置为在所述单整流器配置中切断所述第二桥式整流器的开关。
[0013]在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，其中，所述DC
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DC转换器在连接到所述第一桥式整流器和所述第二桥式整流器的电池接口处具有从约170V到约850V的电压操作范围。
[0014]在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，所述系统还包括连接到所述桥式驱动器以将所述系统提供为电池充电器的交流(AC)到直流(DC)功率因数校正(PFC)转换器。
[0015]在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，所述系统还包括：电池，所述电池连接到所述电池充电器的所述DC
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DC转换器。
[0016]在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，其中，所述电池充电器被配置为：通过所述PFC转换器接收输入的AC功率，将所述AC功率转换为DC功率，并且将所述DC功率提供给所述电池，以为所述电池充电；以及通过所述DC
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DC转换器从所述电池接收DC功率，将所述DC功率转换为AC功率，并且通过所述PFC转换器提供所述AC功率作为输出AC功率。
[0017]在一些方面，本文描述的技术涉及一种系统，其中，所述一个或更多个变压器包括在谐振回路中提供的一个或更多个高频变压器，所述谐振回路包括多绕组变压器和多个变压器中的一者或更多者。
[0018]在一些方面，本文描述的技术涉及一种控制包括直流(DC)到DC转换器的系统的方法，所述DC到DC转换器包括一个或更多个变压器、桥式驱动器、第一桥式整流器、第二桥式整流器以及一个或更多个次级配置开关，所述方法包括由控制器执行包括以下步骤的操作：控制所述一个或更多个次级配置开关的切换操作，以将所述第一桥式整流器和所述第二桥式整流器配置成单整流器配置、并联整流器配置和串联整流器配置中的每一者。
[0019]在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，其中，所述操作还包括接收连接到所述DC
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DC转换器的电池的感测电压，并且其中，控制切换操作的步骤包括：控制所述切换操作，以当所述感测电压处于低电压区时，按所述单整流器配置来配置所述第一桥式整流器和所述第二桥式整流器；当所述感测电压处于标称电压区时，按所述并联整流器配置来配置所述第一桥式整流器和所述第二桥式整流器；当所述感测电压处于满电压区时，按所述串联整流器配置来配置所述第一桥式整流器和所述第二桥式整流器。
[0020]在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，其中，所述操作还包括将所述桥式驱动器的操作控制成按半桥式驱动器配置和全桥式驱动器配置中的每一者来操作。
[0021]在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，其中，控制所述一个或更多个次级配置开关的切换操作以按单整流器配置来配置所述第一桥式整流器和所述第二桥式整流器
的步骤包括：切断所述第二桥式整流器的开关。
[0022]在一些方面，本文描述的技术涉及一种方法，其中，控制切换操作的步骤还包括：接收输入的AC功率，将所述AC功率转换为DC功率，并且将所述DC功率提供给电池，以为所述电池充电，以及从所述电池接收DC功率，将所述DC功率转换为AC功率，并且提供所述AC功率作为输出AC功率。
[0023]在一些方面，本文描述的技术涉及一种存储指令的非暂时性计算机可读介质，当由一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于直流DC
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DC转换器的系统，所述系统包括：一个或更多个变压器；桥式驱动器，所述桥式驱动器连接到所述一个或更多个变压器的初级侧；第一桥式整流器，所述第一桥式整流器连接到所述一个或更多个变压器的次级侧；第二桥式整流器，所述第二桥式整流器连接到所述一个或更多个变压器的所述次级侧；以及一个或更多个次级配置开关，所述一个或更多个次级配置开关在操作上将所述第一桥式整流器和所述第二桥式整流器配置成单整流器配置、并联整流器配置和串联整流器配置中的每一者。2.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括：控制器，所述控制器被配置为控制所述一个或更多个次级配置开关的操作。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述一个或更多个次级配置开关包括第一次级配置开关、第二次级配置开关和第三次级配置开关。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述控制器被配置为通过控制所述第一次级配置开关断开、所述第二次级配置开关断开以及所述第三次级配置开关闭合来控制所述一个或更多个次级配置开关的操作，以按所述单整流器配置来配置所述第一桥式整流器和所述第二桥式整流器。5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述控制器被配置为通过控制所述第一次级配置开关闭合、所述第二次级配置开关断开以及所述第三次级配置开关闭合来控制所述一个或更多个次级配置开关的操作，以按所述并联整流器配置来配置所述第一桥式整流器和所述第二桥式整流器。6.根据权利要求3所述的系统，其中，所述控制器被配置为通过控制所述第一次级配置开关断开、所述第二次级配置开关闭合以及所述第三次级配置开关断开来控制所述一个或更多个次级配置开关的操作，以按所述串联整流器配置来配置所述第一桥式整流器和所述第二桥式整流器。7.根据权利要求2所述的系统，所述系统还包括：其中，所述控制器还被配置为控制所述一个或更多个次级配置开关的操作，以当连接到所述DC
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DC转换器的电池的感测电压处于低电压区时，按所述单整流器配置来配置所述第一桥式整流器和所述第二桥式整流器；当所述感测电压处于标称电压区时，按所述并联整流器配置来配置所述第一桥式整流器和所述第二桥式整流器；当所述感测电压处于满电压区时，按所述串联整流器配置来配置所述第一桥式整流器和所述第二桥式整流器。8.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制器还被配置为控制所述桥式驱动器的操作，以操作成半桥式驱动器配置和全桥式驱动器配置中的每一者。9.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制器还被配置为在所述单整流器配置中切断所述第二桥式整流器的开关。10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述DC
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DC转换器在连接到所述第一桥式整流器和所述第二桥式整流器的电池接口处具有从约170V到约850V的电压操作范围。11.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括连接到所述桥式驱动器以提供所述系统作为电池充电器的交流...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：博格华纳卢森堡汽车系统公司，
类型：发明
国别省市：