CN107592954A - 用于带有电驱动装置的车辆的车辆侧充电电路、用于运行车辆侧变流器的方法以及车辆侧电机的至少一个绕组用于暂存的应用 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于带有电驱动装置的车辆的车辆侧充电电路（10）。该充电电路包括：交变电流端子（20）；受控的整流器（30），其与该交变电流端子（20）连接；带有至少一个绕组（50a‑c）的电机（40）；与该电机连接的变流器（60）；以及能量存储器端子（70）。所述电机（40）的至少一个绕组（50a‑c）串联地连接在整流器（30）和变流器（60）之间。在逆变器模式中，由能量存储器（90）对变流器（60）馈电，而在充电模式中，变流器（60）经由电机的至少一个串联连接的绕组（50a‑c）由外部能源（24）来馈电并且对电能量存储器（90）充电。

Description

用于带有电驱动装置的车辆的车辆侧充电电路、用于运行车 辆侧变流器的方法以及车辆侧电机的至少一个绕组用于暂存 的应用

背景技术

带有电驱动装置的车辆具有电能量存储器、例如蓄电池，所述电能量存储器可以借助固定的供电网被充电。蓄电池为电驱动装置提供能量，所述电驱动装置在电动车辆中单独地以及在混合动力车辆中与内燃机组合地产生用于牵引车辆的能量。例如在并联式混合动力车辆中，内燃机产生动能，所述动能被传输到车辆的轮子上，而在串联式混合动力车辆中，内燃机通过电机产生电能，所述电能被电驱动装置所使用。此外，蓄电池还提供能量给辅助装备，所述辅助装备尤其是可以包括电机，也或者可以例如包括欧姆耗电器，如加热单元。

为了对车辆侧的电能量存储器充电，将该电能量存储器经由充电电路与固定的供电网连接。此外，描述了一种车辆侧充电电路，利用该充电电路可以执行充电过程。此外，还描述了一种方法和车辆侧电机的至少一个绕组的一种应用，利用所述至少一个绕组可以实现充电过程。

发明内容

利用独立权利要求的主题可以对车辆侧的电能量存储器充电。

规定：车辆侧电机的变流器一方面被用作逆变器，以便产生操控信号（尤其是操控电流，如三相电流信号），并且车辆侧电机的同一个变流器被用在充电电路中，在该充电电路中该电机的至少一个绕组被用作在直流/直流变换器情况下的暂存器（也即用作升压电感）。因此，该变流器被用于两个功能：一方面被用作逆变器（用于运行电机），以及另一方面被用作直流变换器（用于对电能量存储器充电）。电机的所述至少一个绕组也获得两个功能：一方面是用于控制或产生磁场以便能这样运行电机的传统功能（驱动装置或发电机），以及另一方面是作为在直流/直流变换器中的升压电感的功能。电机的至少一个绕组在此按照电感的作用方式将能量作为磁场来存储。所述能量作为电能被馈入到电机的至少一个绕组中并且作为电能又被该至少一个绕组输出。通过电机的至少一个绕组的该功能，能够借助交变电流端子馈入电能。在交变电流端子上被提供给车辆的交变电压首先在车辆侧被整流，然后被（优选平滑地）提供给所述至少一个绕组，所述至少一个绕组（在该功能中）作为DCDC变换器的电感工作。

电机和电机的变流器或逆变器的用于直流/直流变换的附加功能能够实现外部所需组件的特别简单的构造，所述外部所需组件是为连接到外部的或者固定的供电网上所需要的。

与常见的术语不同，应当被称为变流器的只是一组相关的开关元件，而为实现变流器功能、例如为实现直流/直流变换所需的能量存储器（如电容器或电感）被单独地列出。该差异是必须的，因为这里建议的装置和方法规定，作为独立组件来操控电机的逆变器的开关元件与电机的用作升压电感的至少一个绕组一同实现了直流/直流变换器（以便对电能量存储器进行充电）。

描述了用于带有电驱动装置的车辆的车辆侧充电电路。作为带有电驱动装置的车辆例如考虑纯电动车辆以及混合动力车辆，其中混合动力车辆除了电驱动装置之外例如还具有内燃机。该充电电路用于对车辆侧电能量存储器进行充电，该能量存储器可以是牵引电池或者车载电网电池，例如标称电压＞80伏特（典型地＞320伏特或者＞360V…400V）的高压牵引电池或者标称电压＜60伏特（典型地约12V、14V、24V、42V或者48V）的低压电池组。

充电电路还包括交变电流端子。该交变电流端子可以是多相的，例如三相，但是优选单相地实施。交变电流端子是针对相应于供电网标称电压的标称电压设计的，在例如50Hz或者60Hz频率情况下例如为110V、120V、220V、230V或240V。交变电流端子优选是插塞接触部并且尤其是可以按照根据IEC/TR 60083或者IECEE CEE-7的标准来构造，例如按照CEE7/4。交变电流端子此外优选被置入车辆的外壳中，尤其是在槽内部，并且可以设置有盖，所述盖覆盖所述槽和/或所述交变电流端子。另一实施方式规定，该交变电流端子是无接触的并且包括次级线圈，所述次级线圈被构造用于电感式容纳能量（以及被设立用于借助外部初级线圈进行激励）。

此外，该充电电路具有整流器，该整流器与交变电流端子直接或间接（例如经由EMV滤波器）连接。该整流器具有交变电流侧，所述交变电流端子与该交变电流侧连接，并且具有直流电流侧，在该直流电流侧上出现经整流的电压。整流器优选是全波整流器，例如晶闸管电路、晶体管电路或二极管电路，该电路构成整流器桥。整流器是（全）受控的整流器，但是也可以被构造为半受控的整流器。作为（全）控制的整流器，该整流器具有利用晶闸管构成的整流器桥。作为半受控的整流器，该整流器具有晶闸管和二极管，其中晶闸管（或晶体管）和二极管分别构成整流器的臂。如果没有另外提及，将全受控或半受控的整流器理解为受控整流器。如所提及的，代替晶闸管也可以使用晶体管，例如场效应晶体管如MOSFET或还有IGBT。

此外，如所提及地，该充电电路具有电机。该电机装配有至少一个绕组，优选多个绕组，例如具有3的整数倍的绕组。在一种构型中，设置有三个绕组。这些绕组尤其是定子绕组。该电机可以构造为外部激励电机或永久激励电机。该电机可以构造为异步电机或同步电机，并且可以例如是直流电机。例如，该电机可以是外部激励的同步电机。在多个（定子）绕组的情况下，这些绕组可以连接为星形配置并且在星形点处相互连接。这些绕组的一个端部由星形点构成，而这些绕组的另一个端部由绕组端子构成。该电机间接或直接与整流器连接，尤其是与整流器的直流电流侧连接。在此，电机的星形点优选与整流器间接（例如经由断路器）或者直接连接。如果这些绕组被连接成三角形配置，那么一个绕组的一个端部(并且从而另外两个绕组构成的并联电路的一个端部)与整流器连接。

所述充电电路具有变流器。该变流器优选与电机连接。该变流器尤其是逆变器电路。变流器优选被构造为B6C桥。该变流器被构造为以两种不同模式（逆变器模式、充电模式）工作。一方面，变流器可以工作以用于操控作为马达的电机、作为发电机的电机或者工作在这两种功能中，使得电机作为电动机和/或作为发电机运行。另一方面，变流器可以用于将功率传输给能量存储器端子（其中这可以被称为充电模式），其中在此电机的所述至少一个绕组传输功率，并且变流器用作变换器的开关单元，尤其是作为DCDC变换器的开关单元。当变流器在充电模式中运行时或者当电机作为发电机工作时，变流器可以向一个方向传输或变换电能。在这两个模式中，电能由变流器提供给能量存储器端子或者提供给连接在能量存储器端子上的能量存储器。该变流器还优选构造为在相反方向上工作，尤其是用于将电能从能量存储器端子或者连接在能量存储器端子上的能量存储器传输给电机。变流器因此优选被构造用于不同的变换方向（也即双向变换器）。此外，变流器因此优选针对不同模式来构造，也即针对作为DCDC变换器（连同电机的至少一个绕组）的运行以及针对电机作为发电机和/或作为电动机的运行。

如所提到的，充电电路具有能量存储器端子。该能量存储器端子被设立用于连接电能量存储器。该充电电路经由能量存储器端子将充电电流输出给能量存储器。该能量存储器可以如上介绍地实施。能量存储器尤其是电化学存储器或者静电存储器，例如蓄电池或电容器或其组合。蓄电池可以是基于锂的存储器或者铅酸蓄电池，也或者是带有镍电池单元（尤其是镍金属混合物电池单元）的存储器。能量存储器端子尤其是插塞端子或者螺旋端子。能量存储器端子针对优选至少60V、尤其是至少320V、360V或400V的运行电压来设计。

能量存储器端子可以直接与变流器或者其供电电压轨连接。优选地，在能量存储器端子和变流器之间存在适配DCDC变换器。适配DCDC变换器优选将变流器与能量存储器端子连接。适配DCDC变换器可以由控制装置或者另外的控制单元操控，所述另外的控制单元由该控制装置或其上级单元来操控。适配DCDC变换器例如是升压变换器（也即Aufwärtswandler）。利用该适配DCDC变换器可以将由变流器提供的电压（优选向上）适配于能量存储器的运行电压或能量存储器端子的运行电压。

规定,电机的至少一个绕组串联连接在整流器和变流器之间。由此，该至少一个绕组可以作为升压电感工作。尤其是，电机的多个绕组的星形点直接或间接（例如经由断路器）与整流器（或者其直流电流侧）连接。这些绕组的与星形点相对的端部、也即绕组端子与变流器连接。优选地，变流器多相、尤其是三相地构造，优选被构造为全桥。变流器针对每个绕组端子都具有端子和桥式电路的所属臂，所述桥式电路由变流器的开关元件构成。如果电机构造为三相的，那么变流器也构造为三相的。

车辆侧充电电路可以装备有控制装置。该控制装置进行操控地与变流器、整流器或者这两者连接。控制装置被构造用于按照逆变器模式和按照充电模式选择性地操控。在第一状态中，控制装置被设立用于使变流器在逆变器模式中运行。在第二状态中，控制装置被设立用于使变流器在充电模式中运行。该控制装置可以、但是不能同时取两种状态。该控制装置被设立用于选择性运行在这两种模式之一中。这些状态或模式相互排斥。该控制装置还可以被构造用于在充电模式中操控整流器，因为该整流器可控（或半可控）地构造。控制装置在此可以被构造为按照脉宽调制方法或相角控制方法来操控整流器。控制装置还可以被设立用于接收涉及可连接到能量存储器端子的电能量存储器的状态（尤其是充电状态、端子电压、电流、温度或其他运行参数）的数据。在能量存储器端子处可以设置测量装置，例如电压传感器和/或电流传感器，以便测定所连接的能量存储器的状态。测量装置连接到控制装置的输入端。控制装置由此可以控制、调节或监视在能量存储器端子处输出的充电电流。

尤其是，控制装置可以被构造用于（在充电模式中）操控整流器（以及尤其是变流器、例如变流器的B6C桥），使得在交变电流端子处出现相应于确定准则的功率因数。所述准则可以为：功率因数尽可能大，位于预给定区间中，或者不低于预给定边界。由此，整流器（以及必要时变流器）以及控制装置一起实现功率因数校正。尤其是在该功能内使用变流器的情况下，可以调整所述功率因数以实现最佳功率因数校正，由此得到高的效率。

该控制装置在逆变器模式中被设立用于操控变流器将施加在能量存储器端子上的电压变换为操控信号，利用该操控信号可以运行电机。在此，操控信号是电流信号，利用该电流信号来激励电机。尤其是，操控信号是三相交流电，利用其可以在电机中产生旋转场。

该控制装置在充电模式中被设立用于操控变流器将由整流器经由至少一个绕组向变流器输出的电压变换成被输出给能量存储器端子的充电信号。换句话说，控制装置在充电模式中被设立用于操控变流器来将施加在所述至少一个绕组的背离整流器的至少一个端子上（例如在绕组端子上）的电压变换成充电信号，该充电信号能够输出给能量存储器端子以用于对连接到所述能量存储器端子的能量存储器充电。该控制装置在该模式中作为变换器的控制装置工作，其中该变换器包括变流器和电机的至少一个绕组（作为升压电感或降压电感）。

按照一种实施方式，能量存储器不属于充电电路，并且仅仅是被提及来说明充电电路的特性。如所提及地，仅仅是相关的开关元件组（例如B6C桥）被看作变流器，而升压电感由电机或该电机的一个或多个绕组来实现。变流器（或者相关的开关元件）和所描述的升压电感一起实现了变换器功能，尤其是升压变换器功能或直流电压变换器功能。可以设置至少一个另外的电感，其被串联或并联连接到电机的至少一个绕组上或者在充电模式中被串联或并联连接到电机的至少一个绕组上，以便实现期望的电感值。所述另外的电感可以实施为自己的、分离的器件，也即被实施为作为对电机的至少一个绕组的补充的线圈。

此外，可以在整流器和交变电流端子之间连接EMV滤波器。EMV滤波器将整流器与交变电流端子连接。EMV滤波器尤其是被连接到整流器的交变电流侧。缩写EMV在此代表“电磁兼容性”。EMV滤波器用于减少高频分量，如在开关过程中出现的那样。尤其是当整流器是全受控或者至少半受控时使用EMV滤波器。EMV滤波器具有低通滤波的通过特性，其中例如为50HZ或60Hz的基频分量基本无衰减地通过EMV滤波器。

在整流器和电机（或者该电机的一个或多个绕组）之间可以并联连接平滑电容器。该平滑电容器例如与整流器（或与该整流器的直流电流侧）并联连接。该平滑电容器被构造用于对由整流器产生的脉冲式直流电压进行平滑。

在整流器（或者其一个或多个绕组）和电机之间可以串联连接断路器。所述断路器尤其是可以位于接地汇流排中，其中断路器的串联电路位于正的供电汇流排中也是可能的。断路器可以是机电式的或者可以是电子开关。

电机可以装备有闭锁促动器。该闭锁促动器具有闭锁机构，所述闭锁机构可以受控地选择性地锁定或释放所述电机。闭锁机构尤其是被构造用于啮合到电机的转子中。由此，防止了在充电模式期间或在车辆不运动的停车模式期间电机的运动。尤其是在使用永久激励的电机作为电机的情况下，控制装置可以被构造用于优选以小于1Hz或1000Hz的交变频率来交替地操控变流器的与不同绕组连接的那些开关元件。在特别优选的实施方式中，控制装置被构造用于在充电模式期间在变流器的每个开关过程中对不同的开关元件或与不同绕组关联的开关元件进行开关。与不同绕组关联的开关元件优选按顺序开关，其中在最后一个绕组的开关元件之后又使用第一绕组的开关元件。

电机可以是牵引机或起动机/发电机或发电机或起动机或者车辆的启动装置。优选地，该电机是车辆的辅助装备的马达，尤其是空调压缩机（也或者作用在内燃机入口上的压缩机，也即内燃机的装料装置的压缩机）的马达。

此外，描述了一种用于运行车辆侧变流器的方法，电机和电能量存储器连接到所述变流器。变流器、电机和电能量存储器可以如这里借助充电电路所介绍的来构造。该方法针对变流器设置了两种模式（也即逆变器模式和充电模式），这两种模式优选相互排斥。这些模式可以被看作不同类型的方法步骤，其中不同类型的方法步骤间接或直接地彼此相继。

在逆变器模式中，变流器由能量存储器来馈电。在该模式中，变流器产生操控信号，利用该操控信号来运行电机。操控电流或操控电压可以被称作操控信号，其中利用所述操控电流或操控电压来激励电机。操控信号因此是功率信号。在逆变器模式中，在逆变器意义下的变流器将施加在能量存储器端子或能量存储器上的电压（或者由能量存储器提供的电流）按照马达控制设定转换为操控信号、尤其是三相交流电，将该操控信号馈送给电机。马达控制设定例如说明了额定转矩和/或额定转速。此外，在外部激励电机的情况下可以产生激励信号，将该激励信号馈送给电机的转子绕组。激励信号和尤其是操控信号优选由控制装置产生。

在充电模式中，变流器经由电机的至少一个串联连接的绕组由外部电源来馈电，尤其是经由优选可控的整流器。在此，至少一个串联连接的绕组相应于借助充电电路描述的绕组。整流器安置在车辆侧。外部电源在车辆外部，变流器或充电电路安置在车辆中。（车辆侧的）整流器经由车辆侧交变电流端子从外部电源获得能量。外部电源尤其是交变电流源并且经由（车辆侧）交变电流端子来连接。该外部电源尤其是固定的电源，例如充电站或者公共或私人电网，但是也可以是另外的车辆或其蓄电池。该外部电源可以借助线缆连接到交变电流端子。也可以设置无线缆的传输技术，借助该传输技术将能量从该外部电源传输至交变电流端子，例如感应传输，其中交变电流端子无接触地构造为次级线圈，所述次级线圈将（充电站的、车辆的或连接到供电网上的）初级线圈的交变磁场转换为电能。代替定义“在充电模式中经由电机的至少一个串联连接的绕组由外部能源经由交变电流端子来对变流器馈电”，也可规定，在充电模式中经由电机的至少一个串联连接的绕组经由交变电流端子来对变流器馈电。因此，为了在车辆侧的馈电，使用在车辆侧的交变电流端子。经由该交变电流端子，在充电模式中给充电电路（或整流器或变流器）供应电能。这使得能够简化地实施在外部交变电流源和车辆之间的连接，因为为了该连接不需要另外的电子装置，而是简单的线缆就足够了。

在充电模式中，变流器产生充电信号，该充电信号被输送给电能量存储器。该充电信号尤其是充电电流或充电电压，借助其对能量存储器充电。在充电模式中，变流器连同至少一个绕组用作变换器，以便能够将在交变电压端子处的电能受控地传输给蓄电池。由变流器（也即逆变器的开关元件）和所述至少一个绕组构成的变换器此外还是可控的并且因此被设立用于调整输出到蓄电池的功率（尤其是电流和/或电压）。由此，该充电信号（尤其是充电电流和/或充电电压）可以与电池组的运行状态适配以及尤其是与其电流吸收能力适配。此外，电压水平可以由变换器来适配，所述变换器由变流器和至少一个绕组构成。由此，在整流器上向蓄电池方向输出的电压的电压水平可以与蓄电池的运行电压（或者运行额定电压）适配。在此，变流器例如经脉宽调制地或者借助相角控制来予以操控。控制装置在此可以产生调制信号或者相角控制信号并且由此实现操控器的功能。应参考控制装置的本文提及的功能。

在充电模式中，电机的所述至少一个绕组与变流器一起构成变换器。尤其是，它们一起构成升压变换器或DCDC变换器。所述至少一个绕组作为存储器电感工作，存储器电感也称为升压电感。所构成的变换器尤其是可控的。在此，变流器或其开关元件具有输入端，利用这些输入端可以操控变流器的各个开关元件。所述操控包括例如如上所述的脉宽调制或相角控制。此外，还可以控制整流器，以便调整有效电流或电压。

优选地，在充电模式中闭锁促动器的闭锁机构机械地闭锁电机。在此，闭锁机构可以啮合到转子中并且由此受控地对转子进行锁定。这用于使得在充电模式中流过至少一个绕组的电流不会导致转子的无意的运动。在逆变器模式中，闭锁机构不闭锁电机或者说处于退隐模式。由此，在逆变器模式中，当电机的绕组产生用于生成转矩的磁场时，电机的转子自由旋转。在逆变器模式中，当电机处于发电机运行中时，能量还可以从电机流向能量存储器端子。变流器因此双向地构造，并且尤其是被构造用于能够在逆变器模式中双向地传输或变换功率。

最后，描述了车辆侧电机的至少一个绕组用于在直流电压变换范畴中电暂存能量的应用。直流电压变换在此尤其是升压变换。借助直流电压变换将电能经由车辆侧的交变电流端子（尤其是由外部电源）受控地传输给车辆侧的电能量存储器。电暂存规定，所述至少一个绕组周期地吸收和输出能量，以便实施电流变换（尤其是升压变换）。借助该直流电压变换尤其是将外部交变电流源的经整流的电流传输给车辆侧的能量存储器。

此外，该电机的作为逆变器而与该电机关联的变流器同样被用于功率变换。在此，变流器和至少一个绕组一同被用作可控的直流电压变换器。变流器连同电机的至少一个绕组用于将经整流的交变电流转换为电能量存储器的充电电流。变流器在逆变器模式中用作逆变器，以便向电机供应操控电流，而同一个变流器连同至少一个电机的绕组一起被用作升压变换器。在使用电机的至少一个绕组来暂存能量的范畴中，整流器将经由车辆侧交变电流端子馈入的电流变换为直流电流，其中所述至少一个绕组和变流器获得该直流电流用于（受控地）变换，以便将经变换的电流输出给电能量存储器。可控的整流器还调整（有效）直流电压的大小，所述直流电压由整流器输出或被提供给电机。尤其是，该可控整流器可以被用于相角控制，以便例如将经整流的直流电压适配于能量存储器端子处的额定电流或额定电压。

附图说明

图1是关于适于阐明本发明的系统的概况。

具体实施方式

图1示出了车辆侧充电电路10，其经由（单相的、必要时也可以三相的）交变电流端子20与外部电源24连接，该外部电源输出交变电流。该电源例如以充电站的形式在车辆外部，并且因此不是充电电路10的一部分。在充电电路10的交变电流端子20之后连接有EMV滤波器22。在EMV滤波器22之后又连接有整流器30。整流器30尤其是被构造为二极管、晶闸管或晶体管（尤其是MOSFET）的整流器电路。整流器30因此可以是半受控的或者可以可控地来实施，尤其是按照相角控制地可控。控制装置42进行操控地与实施为可控或半可控的整流器30连接，其中在这两个组件之间的箭头表示操控方向。

整流器30与交变电流端子20连接，优选如所示地经由可选的EMV滤波器22。可选的EMV滤波器被虚线地示出，其中虚线示出的组件一般被看作是可选的。

在整流器30之后连接有可选的平滑电容器32。平滑电容器32位于整流器30的直流电流侧31a。交变电流端子20和必要时可选的EMV滤波器22位于整流器30的交变电流侧31b上，该交变电流侧（关于整流器30）与直流电流侧31a相对。该整流器30将交变电流端子20（或者必要时可选的EMV滤波器22）与电机40连接。

在电机40和整流器30之间可以并联连接可选的平滑电容器。此外，电机40可以经由可选的断路器34与整流器30或该整流器的直流电流侧31a连接。断路器34尤其是可以布置在接地汇流排（在图1中下部的汇流排）中，可以代替地、但是或者也可以与其组合地设置在正供电汇流排（在图1中上部的汇流排）中。

在与交变电流端子20连接的整流器30之后连接有电机40和尤其是其多个绕组50a-c。所述多个绕组50a-c构成三相系统并且连接成星形配置。闭锁促动器42被关联给电机40并且被设立用于闭锁该电机的转子。闭锁促动器42的机械作用利用在闭锁促动器42与电机40之间的箭头来表示。闭锁促动器42由控制装置80来操控。

绕组50a-c分别具有端部，其中绕组50a-c的这些端部经由星形点S相互连接。整流器30（尤其是其正输出端）与星形点连接。整流器30还与变流器60连接，其中整流器30的负输出端与变流器60（或者其负供电汇流排）连接。整流器30的输出端相应于在整流器30的直流电流侧31a处的端子。

绕组50a-c还分别具有端部，该端部与星形点S（或者说整流器30）相对。绕组50a-c的端部与变流器60连接。变流器60包括B6C桥（由控制装置80控制）。变流器因此构造为全桥并且是三相的。针对这三相中的每个相有两个可控半导体开关（在图1中作为晶闸管示出）。半导体开关具有截止方向和导通方向。此外，半导体开关还具有控制输入端，使得可以在导通方向上控制传导状态或者开关状态。控制输入端与控制装置80连接。这三个相中每个相的两个半导体开关被串联连接，其中在连接点处连接有所属的绕组，尤其是绕组50a-c的与星形点相对的端部。每两个串联连接的半导体开关连接在负供电汇流排和正供电汇流排之间并且将负供电汇流排与正供电汇流排连接。这两个串联连接的半导体开关（至少在逆变器模式中）从不同时处于开关状态“导通”中。每个绕组50a-c经由一个半导体开关与变流器60的正供电汇流排连接并且经由另一个半导体开关与变流器60的负供电汇流排连接。

变流器60此外还与能量存储器端子70连接。尤其是，变流器60的这两个供电电压汇流排与能量存储器端子70连接。能量存储器端子70是直流电流端子。在能量存储器端子70上连接有电能量存储器90、尤其是高压蓄电池。能量存储器90不是充电电路10的一部分。除了外部电源之外，在车辆侧布置有所有图示组件（还有所有描述的组件）并且因而针对其规定：布置在车辆中或构成车载电网的一部分。

在图1中示出可选的适配DCDC变换器72。经由该适配DCDC变换器将变流器60与能量存储器端子70连接。适配DCDC变换器72优选是升压变换器。适配DCDC变换器72用于将由变流器提供的电压与能量存储器90的运行电压适配。适配DCDC变换器72作为充电装置10的一部分而被示出。但是，适配DCDC变换器72也可以被看作能量存储器的组件，借助其可以将充电电压与能量存储器的电池单元堆叠的额定电压适配。

充电装置10实现充电功能，然而其中为此使用电驱动装置的组件（尤其是电机40的绕组50 a-c和用作逆变器的变流器60）。由于该双重利用，也可以将充电装置10称为具有充电功能的（连线的）电驱动装置。电机的绕组50a-c尤其是定子绕组。在外部激励的电机情况下，在充电模式中由于借助控制装置80的操控而断开激励电流并且在逆变器模式中接入该激励电流。

附图标记列表

10 车辆侧充电电路

20 交变电流端子

22 EMV滤波器

24外部电源

30交变电流端子

32 平滑电容器

34 断路器

40 电机

42 闭锁促动器

50a-c 电机40的至少一个绕组

60 变流器

70 能量存储器端子

80 控制装置

90 电能量存储器

S 星形点

Claims (11)

1.一种用于带有电驱动装置的车辆的车辆侧充电电路（10），其中该充电电路包括：

交变电流端子（20）；

受控的整流器（30），其与该交变电流端子（20）连接；

带有至少一个绕组（50a-c）的电机（40）；

与该电机连接的变流器（60）；以及

能量存储器端子（70）；

其中所述电机（40）的至少一个绕组（50a-c）串联地连接在所述整流器（30）和所述变流器（60）之间。

2.如权利要求1所述的车辆侧充电电路（10），其中，该车辆侧充电电路（10）带有控制装置（80），所述控制装置进行操控地与所述变流器（60）连接，其中该控制装置（80）被设立用于：在第一状态中使所述变流器（60）在逆变器模式中运行，以及在第二状态中使所述变流器（60）在充电模式中运行，其中

所述控制装置在所述逆变器模式中被设立用于操控所述变流器（60）将施加在所述能量存储器端子（70）上的电压变换为操控信号，能够利用该操控信号来运行所述电机；以及

所述控制装置在所述充电模式中被设立用于操控所述逆变器（60）来将由所述整流器30经由所述至少一个绕组（50a-c）输出给所述变流器60的电压变换成充电信号，该充电信号能够输出给所述能量存储器端子（70）以用于对连接到所述能量存储器端子的能量存储器（90）充电。

3.如上述权利要求之一所述的车辆侧充电电路（10），其中，在所述整流器（30）和所述交变电流端子（20）之间连接有EMV滤波器（22）。

4.如上述权利要求之一所述的车辆侧充电电路（10），其中，在所述整流器（30）和所述电机（40）之间并联连接有平滑电容器（32）。

5.如上述权利要求之一所述的车辆侧充电电路（10），其中，在所述整流器（30）和所述电机（40）之间串联连接有断路器（34）。

6.如上述权利要求之一所述的车辆侧充电电路（10），其中，所述电机具有闭锁促动器（42），该闭锁促动器具有闭锁机构，所述闭锁机构能够受控地选择性地锁定或释放所述电机的转子。

7.如上述权利要求之一所述的车辆侧充电电路（10），其中，所述电机是车辆的牵引机或起动机/发电机或发电机或起动机，或者该电机是所述车辆的辅助装备的马达。

8.一种用于运行车辆侧的变流器（60）的方法，电机（40）和电能量存储器（90）连接到该变流器，其中

在逆变器模式中，所述变流器（60）由所述能量存储器（90）馈电并且产生操控信号，利用该操控信号来运行所述电机（40），以及

在充电模式中，所述变流器（60）经由所述电机（40）的至少一个串联连接的绕组（50a-c）由外部能量源（24）经由交变电流端子（20）并经由受控的整流器（30）来馈电，并且所述变流器（60）产生充电信号，该充电信号被输送给所述电能量存储器（90）；

其中，在所述充电模式中，所述电机（40）的至少一个绕组（50a-c）连同所述变流器一起构成功率变换器，在该功率变换器中所述至少一个绕组（50a-c）作为存储器电感工作。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，对所述整流器进行控制以便调整有效电流或电压。

10.如权利要求8或9所述的方法，其中，在所述充电模式中，闭锁促动器（42）的闭锁机构机械地闭锁所述电机（40），以及在所述逆变器模式中，所述闭锁机构不闭锁所述电机（40）。

11.一种车辆侧电机（40）的至少一个绕组（50a-c）用于在功率变换范畴中暂存能量的应用，借助所述至少一个绕组将电功率经由交变电流端子（20）受控地传输给车辆侧的电能量存储器（90），其中

所述电机（40）的作为逆变器而被关联给该电机（40）的变流器（60）被用于所述功率变换，其中所述变流器（60）和所述电机（40）的至少一个绕组一起被用作可控的直流电压变换器；以及

在使用所述电机（40）的至少一个绕组来暂存能量的范畴中，整流器（30）被用于将经由所述交变电流端子（20）馈入的电流变换为直流电流，其中所述至少一个绕组（50a-c）和所述变流器（60）获得该直流电流来用于受控的变换，以便将经变换的电流输出给电能量存储器（90），以及该可控的整流器（30）调整有效直流电压的大小，所述有效直流电压由所述整流器（30）输出或被提供给所述电机（40）。