包括多级转换器的电路装置制造方法及图纸

为了避免单个蓄电池单元的不合适的放电，公开了一种电路装置，该电路装置包括至少一个多级转换器，并且所述多级转换器包括电压供应端子、至少两个转换器单元和控制电路。其中，所述至少两个转换器单元中的每个包括输入端子，输出端子，以及开关装置，并且所述控制电路适于提供一组参数集并为所述至少两个转换器单元产生控制信号。所述电路装置用于执行电池平衡方案。

【技术实现步骤摘要】

本公开的实施例涉及包括多级转换器的电路装置。
技术介绍
电动车或混合动力车包括将由电池装置提供的直流电压转换为驱动车辆的电动机所需的至少一个交流电压。所述电池装置包括多个电池单元，该电池单元通常是诸如锂离子电池的可再充电的电池。根据第一已知概念，多个电池单元被串联连接，其中由该串联装置提供直流电源电压。DC/AC逆变器接收所述直流电源电压并从所述直流电压产生交流电源电压。这里，所述逆变器必须适于补偿在所述直流电源电压中发生的电压变化。这种电压变化可能是由于在操作期间对所述电池单元放电而产生的。根据第二已知概念，DC/DC转换器被连接在所述电池装置和所述DC/AC逆变器之间。所述DC/DC转换器适于向所述DC/AC逆变器提供稳定的直流电源电压，并因此补偿由所述电池装置提供的电压中的电压变化。然而，提供所述DC/DC转换器增加了该系统的复杂性。大多数类型的蓄电池单元(诸如锂离子电池)不应被放电到低电压极限之下，以便避免降解(degradation)或损坏。为了避免单个蓄电池单元的不合适的放电，可以应用电池平衡方案。这种平衡方案涉及对更高度地被充电的电池进行放电以对较少地被充电的电池有利。除了所述DC/AC逆变器之外还需要用于执行电池平衡方案的电路装置。
技术实现思路
本公开的第一方面涉及包括多级转换器的电路装置。该多级转换器包括适于提供交流输出电压的电压供应端子；至少两个转换器单元，每个转换器单元包括适于具有被连接到其上的电荷存储单元的输入端子、输出端子和被连接在所述输入端子和所述输出端子之间的开关装置，所述开关装置适于接收控制信号，并适于依据所述控制信号在所述输出端子提供具有占空比的脉冲宽度调制输出电压，所述至少两个转换器单元在所述电压供应端子之间被互相串联连接；以及适于为所述至少两个转换器单元产生所述控制信号的控制电路，以至于所述至少两个转换器单元的输出电压的占空比取决于所述交流输出电压的期望的频率，并取决于循环参数、或所述电荷存储单元的充电状态中的至少一个。现在将参考附图解释示例。所述附图用于阐明基本理论，所以只示出了用于理解所述基本理论必要的方面。所述附图是不按规定的。在所述附图中，相同的参考标记表示类似的信号和电路组件。附图说明图1示出了包括具有多级转换器的一个转换器支路的电路装置，该多级转换器具有多个转换器单元；图2示出了所述转换器单元的实施例；图3示出了所述电荷存储单元的实施例；图4显示了阐明一个转换器单元的操作原理的时序图；图5示出了具有五个转换器单元的多级转换器的实施例；图6显示了阐明图5的多级转换器的操作原理的时序图；图7A-7B示出了周期性地改变多级转换器的变换级的占空比的所述多级转换器的操作原理；图8示出了具有多个转换器单元、并适于旁路所述转换器单元中的一个的多级转换器；图9示出了具有三个多级转换器用于提供三个输出电压的电路装置；图10示出了电路装置的第一实施 所述多级转换器的充电电路；图11示出了电路装置的第二实施所述多级转换器的充电电路；图12示出了电路装置的第三实施所述多级转换器的充电电路；图13示出了电路装置的第四实施所述多级转换器的充电电路；图14示出了电路装置的第五实施所述多级转换器的充电电路；图15示出了电路装置的第六实施所述多级转换器的充电电路；图16示出了电路装置的第七实施所述多级转换器的充电电路；图17示出了电路装置的另一实施所述多级转换器的充电电路；图18示出了电路装置的第一实施供辅助电源电压的输出端子；图19示出了电路装置的第二实施供辅助电源电压的输出端子；例，该电路装置具有多级转换器并具有耦接到例，该电路装置具有多级转换器并具有耦接到例，该电路装置具有多级转换器并具有耦接到例，该电路装置具有多级转换器并具有耦接到例，该电路装置具有多级转换器并具有耦接到例，该电路装置具有多级转换器并具有耦接到例，该电路装置具有多级转换器并具有耦接到例，该电路装置具有多级转换器并具有耦接到例，该电路装置具有多级转换器并具有用于提例，该电路装置具有多级转换器并具有用于提具体实施例方式图1示例性地示出了包括多级转换器的电路装置。该多级转换器包括适于提供交流输出电压Vac的电压供应端子11、12，以及多个至少两个转换器单元。在本示例中，该多级转换器包括三个转换器单元Cl、C2、Cn。然而，这仅是示例。不言而喻的是，可以提供多于一个的任何数量的转换器单元。所述转换器电路Cl、C2、Cn中的每个包括适于具有被连接于其上的电荷存储单元 Bl、B2、Bn 的输入端子 P1、M1，、......、Ρη，、Μη，；输出端子 PI、Ml、Ρ2、Μ2、Ρη、Mn ；以及被连接在所述输入端子和所述输出端子之间的开关装置Hl、H2、Hn。所述开关装置H1、H2、Hn中的每个接收控制信号豇、S2> Sn并适于在所述输出端子Pl、Ml、P2、M2、Pn, Mn处提供脉冲宽度调制输出电压VI、V2、Vn，其中这些输出电压VI、V2、Vn的每个的占空比取决于所述控制信号Si、巡、显中的一个。所述变换级形成输出端子11、12之间的级联排列。为此，所述变换级中的一个(诸如第一变换级Cl)具有被连接到第一输出端子11的第一输出端子P1，其他变换级(诸如变换级C2、Cn)具有其被连接到另一变换级的第二输出端子的第一输出端子P2、Pn，以及所述变换级中的一个(诸如第三变换级Cn)具有被连接到所述第二输出端子12的第二输出端子Mn。所述控制信号豇、堅、坠由控制电路20提供。控制电路20适于产生所述控制信号豇、堅、坠以便所述输出电压Vac是振荡电压。所述输出电压Vac是单个变换级C1、C2、 Cn的单个输出电压VI、V2、Vn之和。为了便于理解图1中所示的变换级Cl、C2、Cn的功能性，图2示意性地示出了一个变换级C的实施例。变换级C代表图1中所示的变换级Cl、C2、Cn中的任何一个。H指定所述开关装置，B指定所述电荷存储单元，P和M指定所述输出端子，V’是所述变换级C的输入电压，以及V是其输出电压。S是控制从所述输入电压V’产生输出电压的控制信号。根据图2中所示的实施例，所述开关装置H包括形成被连接在所述输入端子P’、M’ 和所述输出端子P、M之间的H桥的四个开关Sp S2, S3、、。所述H桥电路包括被连接在所述第一输入端子P’和所述第一输出端子P之间的第一开关Tl，被连接在所述第二输入端子 M，和所述第一输出端子P之间的第二开关T2，被连接在所述第一输入端子P’和所述第二输出端子M之间的第三开关T3，以及被连接在所述第二输入端子M’和所述第二输出端子M 之间的第四开关抖。控制信号S包括四个子信号控制所述第一开关Tl的第一子信号S1, 控制所述第二开关T2的第二子信号&，控制所述第三开关T3的第三子信号S3,以及控制所述第四开关T4的第四子信号、。开关Si、S2、&、S4例如被实施为半导体开关，诸如双极晶体管或场效应晶体管。这些开关可以被植入为常合或常断晶体管。根据一个实施例，或上面的晶体管Si、S3或下面的晶体管S2、S4。电荷存储单元B可以是适于分别存储电荷或能量的任何电荷存储单元。根据实施例，电荷存储单元B是如蓄电池(诸如锂离子蓄电池)的可再充电的电荷存储单元。然而， 也可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种包括至少一个多级转换器的电路装置，所述多级转换器包括：适于提供交流输出电压的电压供应端子；至少两个转换器单元，每个转换器单元包括适于具有被连接到其上的电荷存储单元的输入端子，输出端子，以及被连接在所述输入端子和所述输出端子之间的开关装置，所述开关装置适于接收控制信号，并适于依据所述控制信号在所述输出端子提供具有占空比的输出电压，所述至少两个转换器单元在所述电压供应端子之间彼此串联连接；控制电路，所述控制电路适于：提供一组参数集，所述一组参数集取决于所期望的输出电压波形，并且每个参数集定义占空比；为所述至少两个转换器单元产生所述控制信号，以便将从所述一组参数集中选择的一个参数集指定给一个变换级，其中所述将参数集指定到所述变换级随时间而改变。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D·格劳瓦克，A·佩克拉纳，B·克普尔，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE