用于传输电能的变换器电路和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于传输电能、尤其是用于应用在机动车车载电气网络（38、42）中的变换器电路（50），所述变换器电路具有：电磁传输单元（60），所述电磁传输单元具有至少三个电磁传输元件（62、64、66），所述电磁传输元件能够彼此电磁耦合以用于传输电磁能量，其中所述第一电磁传输元件（62）与第一双向变换器电路相连接，所述第一双向变换器电路具有用于连接交流电源和/或交流电阱（54）的第一电压连接极偶（80），其中所述第二电磁传输元件（64）与整流器-变换器电路相连接，所述整流器-变换器电路在输出侧与电蓄能器（88）相连接，并且其中所述第三电磁传输元件（66）与第二双向变换器电路相连接，所述第二双向变换器电路具有用于连接直流电源和/或直流电阱（98）的第二电压极偶（96）；和控制单元（100），所述控制单元与所述第一双向变换器电路、所述第二双向变换器电路以及所述整流器-变换器电路相连接，用于对在所述交流电源和/或交流电阱（54）、所述直流电源和/或直流电阱（98）和/或所述电蓄能器（88）之间的电能交换进行控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种用于传输电能、尤其是用于应用在机动车车载电气网络（38、42）中的变换器电路（50），所述变换器电路具有：电磁传输单元（60），所述电磁传输单元具有至少三个电磁传输元件（62、64、66），所述电磁传输元件能够彼此电磁耦合以用于传输电磁能量，其中所述第一电磁传输元件（62）与第一双向变换器电路相连接，所述第一双向变换器电路具有用于连接交流电源和/或交流电阱（54）的第一电压连接极偶（80），其中所述第二电磁传输元件（64）与整流器-变换器电路相连接，所述整流器-变换器电路在输出侧与电蓄能器（88）相连接，并且其中所述第三电磁传输元件（66）与第二双向变换器电路相连接，所述第二双向变换器电路具有用于连接直流电源和/或直流电阱（98）的第二电压极偶（96）；和控制单元（100），所述控制单元与所述第一双向变换器电路、所述第二双向变换器电路以及所述整流器-变换器电路相连接，用于对在所述交流电源和/或交流电阱（54）、所述直流电源和/或直流电阱（98）和/或所述电蓄能器（88）之间的电能交换进行控制。【专利说明】
本专利技术涉及一种用于借助电磁传输单兀来传输电能的变换器电路。此外，本专利技术涉及一种用于借助上述类型的变换器电路来传输电能的方法。最后，本专利技术涉及一种具有上述类型的、用于传输电能的变换器电路的机动车车载电气网络。
技术介绍
在机动车驱动技术的领域中，众所周知，将电机用作驱动装置，并且用高电压电池向该电机供给电能。在此，所述高电压电池通常被配备给高电压车载电气网络，所述高电压车载电气网络具有大于120伏的电压。此外，众所周知，以与高电压车载电气网络并联的方式设置具有12伏特的直流电压的低电压车载电气网络，在该低电压车载电气网络中设置了至少一个低电压供电电池，用于向所述低电压车载电气网络供给电能。此外，众所周知，通过公共的能量电网向机动车的高伏电池和/或低伏电池供给电能并且由此给相应的电池充电。由US 2007/0276556 Al公开了电驱动的机动车的一种车载电气网络，其中借助于直流变压器在高电压车载电气网络与低电压车载电气网络之间交换电能。在已知的系统中不利的是，为车载电气网络中的每一个或者电池中的每一个配备了单独的充电装置，并且不能或者要用提高的技术上的成本来实现在车载电气网络与外部的电能量源之间电能的灵活交换。
技术实现思路
因此，本专利技术提供一种用于传输电能、尤其是用于用在机动车车载电气网络中的变换器电路，该变换器电路:具有电磁传输单兀，该电磁传输单7Π则具有至少三个电磁传输兀件，所述电磁传输兀件能够为了传输电能而电磁地彼此相稱合，其中所述第一电磁传输元件与第一双向变换器电路相连接，该第一双向变换器电路则具有用于连接交流电源和/或交流电阱(54)的第一电压连接极偶(80)，其中所述第二电磁传输元件(64)与整流器-变换器电路相连接，所述整流器-变换器电路在输出侧与电蓄能器(88)相连接，并且其中所述第三电磁传输元件(66 )与第二双向变换器电路相连接，所述第二双向变换器电路具有用于连接直流电源和/或直流电阱(98 )的第二电压极偶(96 );并且具有控制单元，该控制单元与所述第一双向变换器电路、所述第二双向变换器电路并且与所述整流器变换器电路相连接，用于对在所述交流电源和/或交流电阱、所述直流电源和/或直流电阱和/或所述电蓄能器之间的电能的交换进行控制。此外，按照本专利技术，因此提供一种用于借助于上述类型的变换器电路来传输电能的方法，其中在所述交流电源和/或交流电阱、所述直流电源和/或直流电阱和/或所述电蓄能器之间交换电能。最后，本专利技术因此提供一种具有上述类型的变换器电路的机动车车载电气网络。通过所述共同的电磁传输单元可以共同利用特定的组件并且节省单独的昂贵的变换器单元，由此可以降低所述机动车的技术上的开销、成本和重量。此外，通过对于所述变换器电路的不同的组件的控制可以设定不同的能通量方向，由此可以在车辆的内部并且与外部的电源之间灵活地实现电能的交换。特别有利的是，所述第一双向变换器电路具有电子H-桥接电路或者四象限调节器、逆变器以及整流器，其中按能流方向能够在所述逆变器与所述整流器之间转换。由此，所述电磁传输单元可以与外部的交流电源和/或交流电阱相连接并且将电能从所述外部的源传输给所述电磁传输单元并且从所述电磁传输单元将电能传输给所述外部的能量源。在此，特别有利的是，所述整流器与无效功率补偿电路相连接。由此可以降低由所述交流电源和/或交流电阱所取用的无效功率，因为由此整个变换器电路就象电阻负载一样起作用。此外，特别有利的是，所述第二双向变换器电路具有电子H-桥接电路或者四象限调节器以及直流变压器。由此，可以以简单的方法双向地将交流电压转换为直流电压并且可以使如此转换的直流电压与所连接的车载电气网络的电压相匹配。此外，优选的是，所述电磁传输单元构造为变压器并且所述电磁传输元件构造为线圈。由此可以以简单的方法将电能以任意的方向从所述传输兀件之一传输到其它传输兀件中的一个或者两个上。此外，一般优选的是，所述变换器电路构造用于将电功率从所述交流电源和/或交流电阱或者从所述直流电源和/或直流电阱传输到其它两个相应的、连接在所述电磁传输单元上的组件或者所述其它两个组件之一上。由此可以按需要和可用性将电能从任意的组件传输到一个或者两个其它的组件上，由此一般来说提高了总变换器电路的灵活性。此外优选的是，所述第一电压极偶与高电压电池相连接并且所述电蓄能器是低电压电池。由此可以借助于所述变换器电路以简单的方法在所述高电压车载电气网络的高电压电池与所述低电压车载电气网络的低电压电池之间交换电能。此外，优选的是，所述第一电压极偶与多相逆变器相连接，用于提供多相交流电压。由此也可以由所述变换器电路向多相负载、例如交流电机供给电能，并且此外可以实现较高的部分负载效率。此外优选的是，所述第一双向变换器电路和/或所述第二双向变换器电路构造为谐振变换器。由此可以提高相应的变换器电路的效率。此外，对于按照本专利技术的机动车-车载电气网络来说特别有利的是，所述控制单元通过机动车-车载电网与所述变换器相连接。由此，可以降低具有相应的控制电路的敷设电缆的开销并且将所述变换器电路的被操控的组件安装在机动车中的任意的位置上，同时没有提高敷设电缆的开销。不言而喻，所述按本专利技术的变换器电路的特征、特性和优点也相应地适用于或者能够运用到所述按本专利技术的方法上。【专利附图】【附图说明】图1以示意性的形式示出了具有混合驱动系并且具有高电压车载电气网络及低电压车载电气网络的机动车；并且 图2以示意性的形式示出了用于在外部的电压源和/或电压阱与机动车的高电压车载电气网络及低电压车载电气网络之间交换电能的变换器电路。【具体实施方式】在图1中示意性地示出了机动车，并且该机动车整体用10来标注。所述机动车10具有驱动系12，该驱动系在当前的情况中包括用于提供驱动功率的电机14以及内燃机16。所述驱动系12用于驱动车辆10的、被驱动的车轮18L、18R。所述内燃机16通过曲轴20与电机14连接或者能够连接，其中所述内燃机16和所述电机14将转矩t提供给输出轴22上，所述输出轴以能够调节的转速来旋转。输出轴22与变速器单元24连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H盖尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：
国别省市：