CN105121212B - 能量传输装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能量传输装置（10），其具有：电磁转换器单元（12），所述电磁转换器单元能够在输入侧与交流电压源（14）耦合；第一直流电压电路（36），所述第一直流电压电路在输入侧与所述电磁转换器单元（12）耦合并且能够在输出侧与第一直流电压宿（16）耦合并且被构造用于在输出侧提供第一直流电压；以及第二直流电压电路（40），所述第二直流电压电路在输入侧与所述电磁转换器单元（12）耦合并且能够在输出侧与第二直流电压宿（18）耦合并且被构造用于在输出侧提供第二直流电压，其中所述直流电压电路（36，40）之一为了调节其输出侧的直流电压而具有直流电压转换器（50）。

Description

能量传输装置

技术领域

本发明涉及一种能量传输装置，其具有电磁转换器单元，所述电磁转换器单元能够在输入侧与交流电压源耦合。

背景技术

在机动车驱动技术领域众所周知的是，将电机作为唯一的驱动装置或者与其他类型（混合驱动）的驱动电动机一起使用。在这样的电动车辆或者混合动力车辆中典型地使用感应式电机作为驱动电动机。以下功率电子设备用于控制机动车中的这样的感应式电机，所述功率电子设备包括将机动车车载的高伏特电池的直流电压/直流电流转化为交流电的逆变器。逆变器在此由控制设备来控制，使得电机在电动机运行中在确定的转速的情况下在电机的驱动轴上产生确定的旋转力矩。因此，机动车的高伏特电池提供用于驱动机动车所需的能量。出于此原因，在电动车辆或者插电式混合动力车辆中的高伏特电池必须根据充电状态有规律地通过相应的电池充电设备与电能供应网连接，以便对高伏特电池充以电能。

除了用于对高伏特电池进行充电的电池充电设备，电动和插电式混合动力车辆通常具有车载电网DC/DC转换器，所述车载电网DC/DC转换器被构造用于将高伏特电池的电能馈入到低电压车载电网（通常具有12V的直流电压）中。低电压车载电网在此用于给位于机动车中的用电器供电并且通常具有低伏特电池，所述低伏特电池给低电压车载电网供应电能。

DC/DC转换器例如在1.5kW至2.5kW的功率范围内运行。在此，最大电流通常在次级侧受到限制（例如限制到120A）。用于对高伏特电池进行充电的电池充电设备符合标准地单相实施并且具有约3.5kW的典型充电功率。

车辆功率电子设备的已知车载电网拓扑例如被实施，使得充电设备与DC/DC转换器形成独立的设备，所述独立的设备通过高伏特电池或者中间回路电容器连接。出于安全原因，不仅充电设备而且DC/DC转换器必须电分离地实施。所述电分离通常借助变压器实现。因此，充电设备也可以以电分离的DC/DC转换器的形式实现。除了这两种DC/DC转换器，已知的车载电网拓扑具有附加的电压匹配级（例如升压变换器、降压变换器）和其他例如用于提高所谓的功率系数的电路。

如果电动或插电式混合动力车辆与能量供应网连接，以便对高伏特电池充电，则在该充电过程期间必须支持低电压车载电网，因为确定的用电器（例如泵、通风装置、控制电子设备）此外是激活的。然而，用于支持低电压车载电网的功率需求是相对低的并且例如在200W至400W的范围中变动。在此，从能量供应网至机动车的低电压车载电网的能量传输的效率很差，因为充电设备和车载电网DC/DC转换器在上述车载电网拓扑中串联连接。

由DE 196 46 666已知一种用于电池运行的车辆的充电装置，所述充电装置具有至少一个用于运行电动机的行驶电池和至少一个用于给车载电网供电的车载电池。所述充电装置能够实现充电设备与DC/DC转换器的电路技术上的集成。为此，使用变压器，所述变压器具有一个初级绕组和两个次级绕组。借助切换装置可以将变压器的初级绕组可选地与供电网或者与行驶电池电耦合。在充电装置的充电运行中，连接切换装置，使得行驶电池与变压器的第一次级绕组耦合并且车载电池与变压器的第二次级绕组耦合。

充电装置的变换比通过变压器的匝数预先给定。能够针对行驶电池与车载电池的同时充电或者并行充电进行变压器的初级侧控制，使得用于行驶电池的电压匹配实现。车载电池上的电压现在自动地根据变压器的变换比得出。对于到行驶电池与车载电池上的功率分配，决定性的是变压器的变换比、行驶电池和车载电池的电压水平以及变压器的两个次级侧的输出阻抗。在行驶电池与车载电池的并行充电期间从能量供应网至行驶电池或者从能量供应网至车载电池的功率通量的有效调节借助已知的车载电网拓扑是不可能的。

替代于并行充电存在以下可能性：顺序地对行驶电池和车载电池充电。例如行驶电池可以在第一时间段中例如以3.5kW的功率来充电。随后，在第二时间段中，车载电池的充电可以以最大功率（例如以1.8kW）进行。但这导致车载电池的强的环化（Zyklisierung）。短暂连续进行的放电-充电循环引起车载电池的降低的寿命。此外，顺序充电延长行驶电池的充电持续时间，因为行驶电池充电过程总是又为了车载电池充电过程而被中断。

发明内容

因此本发明提供一种能量传输装置，其具有：电磁转换器单元，所述电磁转换器单元能够在输入侧与交流电压源耦合；第一直流电压电路，所述第一直流电压电路在输入侧与电磁转换器单元耦合并且在输出侧能够与第一直流电压宿耦合并且被构造用于在输出侧提供第一直流电压；以及第二直流电压电路，所述第二直流电压电路在输入侧与电磁转换器单元耦合并且在输出侧能够与第二直流电压宿耦合并且被构造用于在输出侧提供第二直流电压，其中所述直流电压电路之一为了调节其输出侧直流电压而具有直流电压转换器。

在该实施方式中，第一和第二直流电压宿例如被构造为第一和第二电能存储器。

有利地，可以借助电磁转换器单元和直流电压转换器调节输出侧的电压，所述输出侧的电压能够相互独立地调节。因此，也可以有效调节从交流电压源（例如能量供应网）至相应的直流电压宿或者电能存储器的功率通量。第一和第二电能存储器的现在可行的并行充电导致相较于这两个能量存储器的串行充电更少的充电时间。此外，通过并行充电避免这两个电能存储器的环化并且因此延长电能存储器的寿命。

特别优选的是，能量传输装置在一种运行方式中被构造用于借助电磁转换器单元和直流电压转换器调节从交流电压源至第一直流电压宿的第一功率通量以及从交流电压源至第二直流电压宿的第二功率通量，其中第一和第二功率通量能够相互独立地调节。

因此，能量传输装置的运行方式例如对应于第一和第二电能存储器的充电运行。有利地，从交流电压源至第一电能存储器的第一功率通量可以与从交流电压源至第二电能存储器的第二功率通量无关地调节。这两个功率通量因此能够有效地调节。

在另一种实施方式中，所述电磁转换器单元具有变压器，所述变压器具有初级绕组和第一与第二次级绕组，其中初级绕组能够与交流电压源耦合。

变压器用于充电设备与DC/DC转换器的在电路技术上的集成，所述充电设备用于第一直流电压宿(第一电能存储器)，所述DC/DC转换器用于给第二直流电压宿供电。此外，变压器的使用导致初级侧电路单元与次级侧电路单元的电分离并且因此导致能量传输装置的提高的安全性。

在另一种实施方式中，电磁转换器单元具有初级侧的电路单元，所述电路单元能够在输入侧与交流电压源耦合并且在输出侧与初级绕组连接。

通过初级侧的电路单元例如能够实现变压器的初级绕组的电压匹配和/或预先定义的控制。因此，可以使由交流电压源（例如由能量供应网）提供的输入电压在第一直流电压宿的充电过程期间匹配于能量传输装置的要求。

根据另一种实施方式，初级侧的电路单元至少具有：整流器电路，所述整流器电路能够在输入侧与交流电压源耦合；功率系数校正滤波器，所述功率系数校正滤波器在输入侧与整流器电路耦合；以及断续装置，所述断续装置在输入侧与功率系数校正滤波器耦合并且在输出侧与初级绕组耦合。

通过功率系数校正滤波器提高能量传输装置的所谓的功率系数。通过功率系数的提高可以最小化与能量传输装置耦合的能量供应网中的传输损耗和干扰。

借助断续装置可以精确地控制从交流电压源获取的并且可供直流电压宿使用的功率。

在另一种实施方式中，第一和/或第二直流电压电路具有另外的整流器电路。

通过整流器电路进行由相关次级绕组提供的交流电压的整流。在此，可以借助有效控制的或者无控制的整流器电路实施整流。

根据另一种实施方式，另外的整流器电路具有至少一个二极管或者晶体管。

借助二极管电路实现无控制的整流。

例如可以在该实施方式中使用桥式整流器，也称作格里茨电路或者双脉冲桥式电路。

例如可以使用由晶体管（例如MOSFET）组成的桥式电路作为可控制的整流器电路。晶体管在此具有比二极管显著更小的导通损耗。然而，在可控制的整流器电路中由于晶体管所需的控制逻辑电路而产生附加的电路耗费。但有利地，这样的桥式电路可双向运行。因此，桥式电路在所谓的反向运行中根据晶体管的控制例如也可以作为断续装置运行。

根据另一种实施方式，直流电压转换器具有降压变换器、升压变换器或者升压/降压变换器。

借助直流电压转换器将在直流电压转换器的输入端上供给的直流电压转换成具有更高的（升压变换器）或者更低的（降压变换器）电压水平的直流电压。此外，通过直流电压转换器可以调节与直流电压转换器耦合的直流电压宿上的功率并且将其匹配于瞬时消耗。

根据另一种实施方式，第一直流电压电路在输入侧与第一次级绕组耦合并且第二直流电压电路在输入侧与第二次级绕组耦合。

在该实施例中，使用降压变换器、升压变换器或者升压/降压变换器作为直流电压转换器。如果直流电压转换器例如与变压器的第二次级绕组耦合，则将初级侧电路单元的断续装置用于控制从交流电压源获取的并且供给直流电压宿的功率（总功率通量）。因为通过变压器的绕组数预先给定固定的电压比，所以与第二次级绕组耦合的直流电压转换器被用于调节从交流电压源至第二直流电压宿的第二功率通量。从交流电压源至第一直流电压宿的第一功率通量自动地通过从总功率通量减去第二功率通量得出。因此保证了，这两个功率通量能够相互独立地调节。

在一种替代的实施方式中，直流电压转换器具有：另一断续装置；另一变压器，所述另一变压器具有初级侧和次级侧，其中初级侧与所述另一断续装置耦合；以及整流器，所述整流器在输入侧与所述另一变压器的次级侧耦合。

通过该实施方式实现具有电分离的直流电压转换器。由于使用另外的变压器，直流电压转换器的功率通量调节完全地从通过初级侧电路单元的断续装置的功率通量调节去耦合。这能够实现这两个功率通量的十分灵活的调节。

在另一种实施方式中，第二直流电压电路具有直流电压转换器，其中第一直流电压电路在输入侧与第一次级绕组连接，并且其中第二直流电压电路能够在输入侧与初级侧电路单元耦合。

在该实施方式中，使用具有变压器的电分离的DC/DC转换器作为直流电压转换器。因此，通过初级侧电路单元的断续装置控制第一功率通量并且通过电分离的DC/DC转换器控制第二功率通量。因此，在该实施方式中，能量传输装置具有用于功率通量调节的分离的匹配级。这能够实现这两个功率通量的非常精确的、独立的调节。

根据另一种实施方式，直流电压电路中的至少一个具有低通滤波器。

低通滤波器例如具有输出电抗器和输出电容器，所述输出电抗器和输出电容器设置为LC滤波器。LC滤波器用于对在低通滤波器的输入端上提供的电流和/或电压进行平滑。

在另一种实施方式中，直流电压转换器与低通滤波器的输入端或者输出端连接。

如果直流电压转换器与低通滤波器的输入端连接，则产生电路技术上的优点，其方式是，例如输出电抗器不仅可以用于直流电压转换器而且可以用于低通滤波器。如果直流电压转换器与低通滤波器的输出端连接，则直流电压转换器的控制可以完全从初级侧电路单元去耦地进行，因为直流电压转换器的输入电压通过低通滤波器缓冲。

根据另一种实施方式，直流电压转换器能够借助桥接电路来桥接，以便去激活直流电压转换器。

如果直流电压转换器例如仅以以下运行方式运行，在所述运行方式中对这两个直流电压宿进行充电，则直流电压转换器可以专门针对该运行方式来构造。这意味着，直流电压转换器的电构件例如可以仅仅针对确定的功率级来设计。这导致直流电压转换器的成本有利的实现。

特别优选的是，能量传输装置能够在另一运行方式中运行，在该运行方式中：能量传输装置从交流电压源上去耦合；第一直流电压宿可以作为直流电压源来运行并且能够与初级侧电路单元或者与第一直流电压电路耦合，以便将电功率馈入能量传输装置中；以及直流电压转换器是去激活的；其中能量传输装置在该另一运行方式中被构造用于借助电磁转换器单元或者第一直流电压电路调节从直流电压源至第二直流电压宿的第三功率通量，所述第三功率通量能够与第一和第二功率通量独立地调节。

在该另一运行方式中，能量传输装置与交流电压源（例如能量供应网）分离，即第一和第二直流电压宿（例如第一和第二电能存储器）的充电运行结束。因此在该另一运行方式中，第一电能存储器用作给第二直流电压宿供电的直流电压源，所述第二直流电压宿与变压器的第二次级绕组耦合。第一电能存储器可以替代地与初级侧电路单元或者第一直流电压电路耦合，所述第一直流电压电路与变压器的第一次级绕组连接。如果第一电能存储器与初级侧电路单元耦合，则通过初级侧电路单元、变压器的初级绕组、变压器的第二次级绕组和第二直流电压电路至第二直流电压宿构建第三功率通量。如果第一电能存储器还与第一直流电压电路耦合，则通过第一直流电压电路、变压器的第一次级绕组、变压器的第二次级绕组和第二直流电压电路至第二直流电压宿引导第三功率通量，所述变压器的第一次级绕组在该实施方式中用作变压器的初级绕组。因此，在该实施方式中，在第一直流电压电路上的功率通量方向相对于充电运行方式（第一运行方式）反转。这意味着，第一直流电压电路不作为整流器电路而是作为断续装置电路运行。这样的电路单元——其不仅可以作为整流器而且可以作为断续装置运行，例如能够通过由晶体管组成的受控制的桥式电路来实现。

在另一种实施方式中，第一直流电压宿是可电驱动的车辆的牵引电池并且第一直流电压是与牵引电池耦合的高电压车载电网的电压，其中第二直流电压宿是车辆的车载电网电池并且第二直流电压是与车载电网电池耦合的低电压车载电网的电压。

在该实施方式中，能量传输装置的第一运行方式相应于牵引电池和车载电网电池的充电运行，其中能量传输装置与能量供应网耦合。而能量传输装置的另一运行方式相应于电驱动车辆的行驶运行，在所述行驶运行中低电压车载电网通过牵引电池和与牵引电池耦合的高电压车载电网被供应电能。借助能量传输装置可以有效调节在高电压车载电网侧和低电压车载电网侧的功率通量并且将其匹配于车载电网用电器。此外，通过能量传输装置能够实现牵引电池和车载电网电池的并行充电。这导致相比于这两个能量存储器的串行充电较小的充电时间。

易于理解的，先前提到的和下面还要阐述的特征不仅可以以分别说明的组合、而且可以以其他组合或者单独地使用，而不脱离本发明的范围。

附图说明

图1和2示出根据第一电路方案的能量传输装置的不同的示意性的实施方式；

图3示出能量传输装置的次级侧直流电压电路的不同的示意性的实施方式；

图4示出在图3中示出的直流电压电路的电路技术上的实现；

图5示出根据第一电路方案的能量传输装置的另一示意性实施方式；

图6和7示出根据第二电路方案的能量传输装置的不同的示意性的实施方式。

具体实施方式

图1以示意性的方式示出能量传输装置10的一种实施方式，所述能量传输装置具有电磁转换器单元12，所述电磁转换器单元能够在输入侧与交流电压源14、在当前情况下与能量供应网14耦合。能量传输装置10例如可以安装在图1未详细表明的电动车辆或者插电式混合动力车辆中，所述电动车辆或者插电式混合动力车辆具有牵引电池16和车载电网电池18。此外，电动车辆或者混合动力车辆具有电机，所述电机用作驱动电动机并且通过牵引电池16来供应电能。在此，牵引电池16分配有高电压车载电网，该高电压车载电网典型地具有大于120V的电压。此外，车载电网电池18与低电压车载电网耦合，该低电压车载电网通常以12V的直流电压运行并且用于给安装在车辆中的车载电网用电器（例如收音机、导航系统等）供电。

根据本发明的能量传输装置10一方面在充电运行中能够实现牵引电池16和车载电网电池18的并行充电，只要电动车辆或者插电式混合动力车辆连接到能量供应网14上。另一方面，能量传输装置10在电动车辆或者插电式混合动力车辆的行驶运行中（其中能量传输装置10从能量供应网14上去耦合）保证低电压车载电网由牵引电池16的供电。

对此，电磁转换器单元具有变压器20，所述变压器具有初级绕组22、第一次级绕组24和第二次级绕组26。此外，电磁转换器单元12具有初级侧电路单元28，所述初级侧电路单元具有整流器电路30、功率系数校正滤波器32和断续装置34。整流器电路30能够在输入侧与能量供应网14耦合并且在输出侧提供直流电压。功率系数校正滤波器32用于提高功率系数，以便将对能量供应网14的干扰作用保持得尽可能低（所谓的电网反作用）。此外，断续装置34与变压器20的初级绕组22耦合。

此外，能量传输装置10具有第一直流电压电路36，所述第一直流电压电路在输入侧与变压器20的第一次级绕组24连接并且在输出侧能够通过切换盒38与牵引电池16耦合。附加地，能量传输装置10具有第二直流电压电路40，所述第二直流电压电路在输入侧与变压器20的第二次级绕组26连接并且能够在输出侧与车载电网电池18耦合。

第一直流电压电路36具有另外的整流器电路42和低通滤波器或者LC滤波器44。类似地，第二直流电压电路40具有另外的整流器电路46和LC滤波器48。另外的整流器电路42、46在本实施例中被实施为基于半导体二极管的无控制的整流器电路。LC滤波器44、48例如分别具有输出电抗器和输出电容器并且用于对LC滤波器44、48的输出侧的电流或者电压进行平滑。

在能量传输装置10的充电运行期间，初级侧的电路单元28与能量供应网14连接。此外，切换盒38被切换，使得牵引电池16与第一直流电压电路36耦合。此外，车载电网电池18与第二直流电压电路40连接。借助断续装置34现在调节从能量供应网14获取的总功率通量，所述总功率通量具有从能量供应网14至牵引电池16的第一功率通量和从能量供应网14至车载电网电池18的第二功率通量。因此，基于变压器20的固定的变换比得出第二次级绕组26上的电压。然而根据本发明，第二直流电压电路40具有直流电压转换器50，所述直流电压转换器50例如被实施为降压变换器。因此，可以借助直流电压转换器50调节从能量供应网14至车载电网电池18的第二功率通量并且将其匹配于瞬时消耗。从能量供应网14至牵引电池16的第一功率通量自动地通过从总功率通量减去第二功率通量得出。因此，第一功率通量和第二功率通量能够相互独立地调节。

如果例如从能量供应网14馈入3.3kW到能量传输装置10中并且将400W调节到车载电网电池18的电路技术上的支路上，则残留其余功率（也即2.9kW）用于牵引电池16的充电。

用于调节功率通量的相同功能也可以借助于升压变换器50实现。在这种实施方式中，必须选择变压器20的绕组比，使得直流电压转换器50上的经整流的输入电压的平均值总是小于车载电网电池18的最小电压。

如果能量传输装置10运行在所谓的行驶运行中（也即电动车辆处于行驶运行中并且从能量供应网14上去耦合），则切换盒38被切换，使得牵引电池16从第一直流电压电路36上去耦合并且与初级侧电路单元28连接。

在一种优选的实施方式中，直流电压转换器50在行驶运行期间去激活。因此，调节从牵引电池16至低电压车载电网或者车载电网电池18的第三功率通量，所述第三功率通量通过断续装置34调节。因此，第三功率通量能够在能量传输装置10的充电运行期间与两个功率通量无关地调节。

因此，根据本发明的能量传输装置10不仅可以用作充电设备而且可以用作车载电网DC/DC转换器。借助断续装置34和直流电压转换器50可以有效地调节功率通量。

在后续图中示出能量传输装置10的其他实施方式或者能量传输装置10的部分。参考各个前面的图的相同的元件通过相同的附图标记表示。下面，因此基本上仅仅阐述相应的区别。

在图2中示出图1中的根据第一电路方案的能量传输装置10的另一示意性的实施方式。然而，不同于图1中的实施例，第一直流电压电路36具有直流电压转换器50。在此，直流电压转换器50又可以被实施为降压变换器、升压变换器或者组合的升压/降压变换器。在该实施方式中，从能量供应网14至牵引电池16的第一功率通量基本上借助直流电压转换器50调节。从能量供应网14至车载电网电池18的第二功率通量通过断续装置34调节。

图3示出直流电压电路40的不同实施方式，所述直流电压电路在输入侧与第二次级绕组26耦合并且在输出侧与车载电网电池18耦合。在图3a中，直流电压转换器50与LC滤波器48的输入端连接。而在图3b的实施例中，直流电压转换器50与LC滤波器48的输出端连接。基于两个直流电压电路36、40的基本上对称的结构，在图3a和3b中示出的电路替代方案类似地也适用于第一直流电压电路36。

在图4a中示例性地示出在图3a中示出的直流电压电路40的电路技术上的实现。在此假设，直流电压转换器50是降压变换器50。有利地，该电路具有仅仅一个输出电抗器52，该输出电抗器不仅用于降压变换器50的实现而且用于LC滤波器48的实现。然而，直流电压转换器50的控制更复杂，因为降压变换器50的切换时间必须与断续装置34的切换时间同步。其原因是，在降压变换器50和LC滤波器48的该装置中不进行降压变换器50的输入侧电压的缓冲或者平滑。

在能量传输装置10的行驶运行（DC/DC功率例如1.8kW）中，降压变换器50的功能可以借助开关54去激活。在行驶运行中，降压变换器50的功能性不是必需的，因为至车载电网电池18的功率通量例如借助断续装置34调节。

图4b示例性地示出在图3b中所示的第二直流电压电路40的电路技术上的实现。在此同样应假设，直流电压转换器50是降压变换器50。通过在降压变换器50之前设置LC滤波器48，降压变换器50的输入电压通过LC滤波器48缓冲。因此，降压变换器50的控制可以从初级侧的断续装置34去耦地进行。然而，在该实施方式中，需要两个输出电抗器52a、52b用于LC滤波器48和降压变换器50的实现。因为输出电抗器52b仅仅在能量传输装置10的充电运行期间被用于支持低电压车载电网的车载电网用电器（例如以在最大400W的范围内的功率），所以存在以下可能性：输出电抗器52b和开关54仅仅针对较小的功率（例如最大400W）来设计。因此能够减少用于电路的附加成本。在能量传输装置10的行驶运行中，降压变换器50例如可以借助桥接电路56或者桥接开关56来桥接。

图5示出根据第一电路方案的能量传输装置10的另一实施方式。

在该示出的实施方式中，第二直流电压电路40具有直流电压转换器50'，所述直流电压转换器具有电分离。详细地，直流电压转换器50'具有另外的断续装置58、另外的变压器60和整流器62。断续装置58在输入侧与初级侧电路单元28耦合并且在输出侧与另外的变压器60耦合。整流器62在输入侧与另外的变压器60的次级侧耦合并且在输出侧与LC滤波器48耦合。

在能量传输装置10的充电运行中，从能量供应网14至牵引电池16的第一功率通量借助断续装置34调节。而从能量供应网14至车载电网电池18的第二功率通量由另外的断续装置58调节。

在能量传输装置10的行驶运行中，直流电压转换器50'借助于桥接开关56的相应电路和另外的断续装置58的相应控制来去激活。切换所述切换盒38，使得从牵引电池16经由初级侧电路单元28、变压器20、另外的整流器电路46和LC滤波器48至车载电网电池18的第三功率通量被调节。因此，直流电压转换器50'可以优选地在能量传输装置10的充电运行期间仅仅针对小的功率（最大400W）来设计。

图6示出根据第二电路方案的能量传输装置10的一种实施方式。不同于先前的实施方式，根据第二电路方案的能量传输装置10不具有切换盒38。代替于此，第一直流电压电路36具有由晶体管组成的可有效控制的桥式电路42'，所述桥式电路根据控制或者根据功率通量的方向可作为另外的整流器电路42'或者作为断续装置42'来运行。

在能量传输装置10的充电运行中，桥式电路42'作为另外的整流器电路42'运行。因此，类似于先前的实施方式，从能量供应网14至牵引电池16的第一功率通量借助于断续装置34或者借助于断续装置34连同断续装置42'来调节。从能量供应网14至车载电网电池18的第二功率通量基本上通过直流电压转换器50调节。在此，直流电压转换器50又可以被实施为降压变换器、升压变换器或者作为组合的升压/降压变换器。此外，直流电压转换器50可以与在图3中所示的实施方式对应地或者在LC滤波器48之前或者在LC滤波器48之后实现。如果直流电压转换器50被实施为降压变换器50，则在图6中，降压变换器50和LC滤波器48的在图4中所示的电路技术上的实现也适用。

如果能量传输装置10在行驶运行中运行，则能量传输装置10从能量供应网14上去耦合。牵引电池16上的功率通量反转，也即牵引电池16作为直流电压源运行，以便将功率馈入到能量传输装置10中。基于此，桥式电路42'在行驶运行中作为断续装置42'运行。因此，从牵引电池16至低电压车载电网或者至车载电网电池18的第三功率通量借助断续装置42'调节。直流电压转换器50的功能在此优选通过开关54去激活。

在图7中，示出根据第二电路方案的能量传输装置10的另一实施方式。不同于图6，直流电压转换器50在该实施方式中在第一直流电压电路36中实施。直流电压转换器50又可以是降压变换器、升压变换器或者组合的升压/降压变换器。在此，直流电压转换器50能够借助于桥接开关56桥接。在能量传输装置10的充电运行中，桥接开关56是断开的，以便能够借助直流电压转换器50调节至牵引电池16的功率通量。在能量传输装置10的行驶运行中，桥接开关56是闭合的，以便去激活直流电压转换器50的功能。从牵引电池16至车载电网电池18的第三功率通量，如在图6中的实施例中那样，通过桥式电路42'或者断续装置42'调节。

Claims (11)

1.能量传输装置（10），其具有：

- 电磁转换器单元（12），所述电磁转换器单元具有变压器（20），所述变压器具有初级绕组（22）以及第一和第二次级绕组（24，26），所述电磁转换器单元还具有初级侧的电路单元（28），所述初级侧的电路单元具有断续装置（34）并且能够在输入侧与交流电压源（14）耦合并且在输出侧能够与所述初级绕组（22）耦合，

- 第一直流电压电路（36），所述第一直流电压电路（36）在输入侧与所述第一次级绕组（24）耦合并且能够在输出侧与第一直流电压宿（16）耦合并且被构造用于在输出侧提供第一直流电压，以及

- 第二直流电压电路（40），所述第二直流电压电路（40）在输入侧与所述第二次级绕组（26）耦合并且能够在输出侧与第二直流电压宿（18）耦合并且被构造用于在输出侧提供第二直流电压，

其中所述直流电压电路（36，40）之一为了调节其输出侧的直流电压而具有直流电压转换器（50），

其中所述直流电压转换器（50'）具有：

- 另外的断续装置（58），所述另外的断续装置在输入侧与初级侧的电路单元（28）耦合；

- 另外的变压器（60），所述另外的变压器具有自己的初级侧和次级侧，其中所述初级侧与所述另外的断续装置（58）的输出侧耦合，以及

- 整流器（62），所述整流器在输入侧与所述另外的变压器（60）的次级侧耦合。

2.根据权利要求1所述的能量传输装置，其中所述能量传输装置（10）在一种运行方式中被构造用于借助所述电磁转换器单元（12）和所述直流电压转换器（50）调节从所述交流电压源（14）至所述第一直流电压宿（16）的第一功率通量以及从所述交流电压源（14）至所述第二直流电压宿（18）的第二功率通量，并且其中所述第一和第二功率通量能够相互独立地调节。

3.根据权利要求1或2所述的能量传输装置，其中所述初级侧的电路单元（28）至少具有：

- 整流器电路（30），所述整流器电路能够在输入侧与所述交流电压源（14）耦合，

- 功率系数校正滤波器（32），所述功率系数校正滤波器在输入侧与所述整流器电路（30）耦合，以及

- 断续装置（34），所述断续装置在输入侧与所述功率系数校正滤波器（32）耦合并且在输出侧与所述初级绕组（22）耦合。

4.根据权利要求1或2所述的能量传输装置，其中所述第一和/或所述第二直流电压电路（36，40）具有另外的整流器电路（42，46）。

5.根据权利要求1或2所述的能量传输装置，其中所述直流电压转换器（50）具有降压变换器、升压变换器或者升压/降压变换器。

6.根据权利要求1或2所述的能量传输装置，其中所述第二直流电压电路（40）具有所述直流电压转换器（50'），其中所述第一直流电压电路（36）在输入侧与所述第一次级绕组（24）连接，并且其中所述第二直流电压电路（40）能够在输入侧与所述初级侧的电路单元（28）耦合。

7.根据权利要求1或2所述的能量传输装置，其中所述直流电压电路（36，40）中的至少一个具有低通滤波器（44，48）。

8.根据权利要求7所述的能量传输装置，其中所述直流电压转换器（50）与所述低通滤波器（44，48）的输入端或者输出端连接。

9.根据权利要求1或2所述的能量传输装置，其中所述直流电压转换器（50）能够借助桥接电路（56）桥接，以便去激活所述直流电压转换器。

10.根据权利要求2所述的能量传输装置，其中所述能量传输装置（10）能够在另一运行方式中运行，在所述另一运行方式中：

- 所述能量传输装置（10）从所述交流电压源（14）上去耦合，

- 所述第一直流电压宿（16）能够作为直流电压源运行并且能够与所述初级侧的电路单元（28）或者所述第一直流电压电路（36）耦合，以便将电功率馈入所述能量传输装置（10）中，以及

- 所述直流电压转换器（50）是去激活的，

其中所述能量传输装置（10）在所述另一运行方式中被构造用于借助所述电磁转换器单元（12）或者所述第一直流电压电路（36）调节从所述直流电压源（16）至所述第二直流电压宿（18）的第三功率通量，所述第三功率通量能够与所述第一和第二功率通量独立地调节。

11.根据权利要求1或2所述的能量传输装置，其中所述第一直流电压宿（16）是可电驱动的车辆的牵引电池并且所述第一直流电压是与所述牵引电池（16）耦合的高电压车载电网的电压，并且其中所述第二直流电压宿（18）是车辆的车载电网电池并且所述第二直流电压是与所述车载电网电池（18）耦合的低电压车载电网的电压。