CN112425025A - 车辆侧充电电路 - Google Patents

Abstract

车辆侧充电电路装备有交流电压接口（AC）、连接于其上的整流器（PFC）、至少一个第一和第二直流电压转换器（W1、W2）以及车载电网端子（AN）。直流电压转换器分别是以电流方式连接的并且分别具有至少一个中间电路电容器（C1、C2）和至少一个开关单元（SE1、SE2）。整流器（PFC）经由直流电压转换器（W1、W2）与车载电网端子（AN）连接。充电电路包括开关装置（SV），所述开关装置将直流电压转换器（W1、W2）可切换地彼此连接。开关装置（SV）在第一开关状态（1）下将中间电路电容器（C1、C2）和直流电压转换器（W1、W2）的开关单元（SE1、SE2）分别彼此并联连接，并且在第二开关状态（2）下分别将中间电路电容器（C1、C2）和开关单元（SE1、SE2）彼此串联连接。

Description

车辆侧充电电路

带有电驱动器的车辆具有蓄电池，用以对驱动器进行馈电。在许多车辆情况下，设置充电插座，以便例如在充电过程的范围中将能量从外部传输到蓄电池中。

在将车辆连接到交流电压网上时，多个电参数可能发生变化，所述电参数对运行参量、诸如充电电路的电压或功率产生影响。这些可变参数例如是相数，所述相数取决于交流电压端子的构型，以及是交流电压网的电压或配置，所述电压或配置可能地域性地变化。

因此，存在以下任务，即说明以下可能性，利用所述可能性可以使用尽可能成本低地以不同方式形成的交流电压端子用于对车辆充电。

该任务通过权利要求1的主题解决。利用从属权利要求、说明书和附图得出其他实施方式、特征、特性和优点。

提出一种车辆侧充电电路，其中可以借助于可调整的开关装置可选择地使多个以电流方式连接的直流电压转换器彼此并联或串联连接，以便从而能够使充电电路适配于到交流电压网上的连接的表现形式（例如单相的或多相的）。因此，充电电路是以电流方式连接的充电电路。由于该表现形式，因此不需要使用变压器用于电流隔断。

充电电路的整流器连接在充电电路的交流电压接口的下游，并且对施加在交流电压接口处的电压进行整流。经整流的电压（或其峰值）视交流电压接口的相数而定。在230 V电网和三相接线配置的情况下，从而可以得出高于极限额定电压的经整流的电压，所述极限额定电压可以利用特定的半导体技术实现。为了为直流电压转换器的半导体设置极限额定电压，在这种情况下开关装置可以将多个直流电压转换器彼此串联连接，所述极限额定电压不限制可使用的技术。由此，对于每个直流电压转换器而言运行电压除以其数量。在两个直流电压转换器情况下，运行电压二等分，所述直流电压转换器的半导体分别以所述运行电压工作。在单相运行的情况下，可以将直流电压转换器并联连接，以便从而实现载流能力的倍增。

车辆侧充电电路装备有交流电压接口和连接到其上的整流器。交流电压接口尤其是具有多个接触件的插接连接元件。整流器具有整流的功能，但是在一些实施方式中，除了该功能之外，还可以具有其他功能、诸如功率因数校正或去谐滤波；整流器尤其是有源整流器。整流器具有交流电压侧。利用该交流电压侧，整流器连接到交流电压接口上。

整流器优选地对于交流电压接口的每个相接触件包括至少一个半桥（所述半桥可以是可控的或者可以是二极管半桥）。交流电压接口可以具有中性线接触件。该中性线接触件优选地与整流器的（自身的）半桥连接。该半桥不同于与交流电压接口的相连接的半桥，并且尤其是可以是二极管半桥。

整流器还包括直流电压侧。整流器的半桥连接到所述直流电压侧上。直流电压侧尤其是包括两个直流电压电位或汇流排。半桥连接到这些直流电压电位或汇流排上（其中在此情况下尤其是半桥的两个端部连接到所述电位或汇流排上）。

多个以电流方式连接的直流电压转换器连接到整流器上（或连接到其直流电压侧上）。 直流电压转换器经由开关装置与整流器连接。开关装置设置在直流电压转换器和整流器之间。直流电压转换器与整流器连接所按照的连接方式（并联或串联）可以借助于开关装置调整。开关装置以可切换的（不同）方式将直流电压转换器彼此连接。开关装置的不同开关位置与一方面整流器和另一方面直流电压转换器的不同连接关联。在开关装置的一个开关位置中，直流电压转换器的与整流器连接的侧并联连接（并且尤其是作为串联电路与整流器连接）。在开关装置的另一开关位置中，直流电压转换器的与整流器连接的侧彼此串联连接（并且尤其是作为串联电路与整流器连接）。

借助于开关装置可以将直流电压转换器（尤其是直流电压转换器的具有中间电路电容器的侧）可选择地彼此并联或串联连接。尤其是，借助于开关装置，可以将直流电压转换器的朝向整流器的侧以可调整的方式彼此并联或串联连接。尤其是在充电过程情况下，这些侧可以对应于直流电压转换器的输入侧。在反馈情况下（也即在双向直流电压转换器情况下），所述侧对应于直流电压转换器的输出端。

开关装置允许将直流电压转换器的输入端（尤其是关于充电过程）彼此串联或并联连接。由于直流电压转换器与整流器连接，因此可以借助于开关装置调整直流电压转换器与整流器的连接方式。在串联连接情况下，在两个直流电压转换器情况下得出一半的运行电压（关于经整流的电压），使得开关元件以及中间电路电容器仅必须根据该一半的（或除以转换器数量的）运行电压来设计。直流电压转换器具有朝向整流器的侧。借助于开关装置，将直流电压转换器的这些侧可选择地或可切换地（或可调整地）彼此并联或串联连接。中间电路电容器位于这些侧处，因此可以将所述中间电路电容器可调整地彼此并联或串联连接。这也适用于直流电压转换器的开关单元。

整流器经由直流电压转换器与车载电网端子连接。车载电网端子尤其是高压端子，并且因此针对对于大于60 V、尤其是对于至少400 V、600 V或800 V的运行电压来设计。具有在这里描述的充电电路的车载电网此外包括蓄电池，所述蓄电池连接到车载电网端子上。除了蓄电池外，其他组件也可以连接到车载电网端子上。车载电网端子可以经由隔离开关与直流电压转换器连接。

充电电路优选地此外包括二极管级联。所述二极管级联设置在直流电压转换器和车载电网端子之间，并且尤其是与车载电网端子并联连接。二极管级联包括二极管的串联电路。串联电路与车载电网端子并联连接。串联电路的端部与车载电网端子（尤其是与其两个直流电压电位）连接。直流电压转换器中的至少一个与串联电路的中间点连接，所述二极管中的两个经由所述中间点彼此（串联）连接。二极管级联尤其是被构造为（单相）半桥。直流电压转换器之一与半桥的连接点连接。在多于两个的直流电压转换器情况下，二极管级联包括多于两个的二极管。直流电压转换器的数量优选地对应于二极管级联中的二极管的数量。二极管级联中的连接点的数量对应于直流电压转换器的数量减去1。除一个转换器外，将直流电压转换器与二极管级联的自身的连接点连接。

转换器之一可以与二极管级联的两个二极管之间的连接点连接。二极管之一可以连接在该转换器和另一转换器之间。二极管级联的二极管在相同的方向上彼此连接。二极管的导通方向指向相同的电位。这也适用于截止方向。第一和第二转换器分别具有正电位汇流排，其中这些电位汇流排经由二极管中的第一二极管彼此连接。第一二极管具有指向第一直流电压转换器的正电位汇流排的导通方向。第二二极管连接在第二直流电压转换器的正电位汇流排和第二直流电压转换器的负电位汇流排之间。第二二极管具有指向第二直流电压转换器的正电位汇流排（或指向第一二极管或指向第一直流电压转换器的正电位汇流排）的导通方向。

直流电压转换器的一部分或所有直流电压转换器可以分别具有平滑电容器。平滑电容器与各自直流电压转换器并联地连接在直流电压转换器的指向车载电网端子的侧上。

直流电压转换器被设置用于转换从整流器或从交流电压接口的侧接收的电压，以便将经转换的电压发出给车载电网端子并且尤其是发出给二极管级联。二极管级联将直流电压转换器的（车载电网端子侧）电压相加，并且将相加的电压发出给车载电网端子。

第一和第二电压转换器的开关单元分别包括串联连接的两个开关或一个开关和一个二极管。这些开关优选地是半导体开关、例如晶体管。由于通过划分成多个直流电压转换器而对整流器的总电压进行划分，因此可以使用具有小于650、700或600伏的最大电压的晶体管，例如使用所谓的“超结FET”。这尤其适用于230伏电网，如果这三相地连接到充电电路上，使得不需要对直流电压转换器装备必须以更高的最大电压设计的晶体管。由此例如可以放弃SiC-MOSFET，所述SiC-MOSFET是重要成本因数。尤其是晶体管、诸如MOSFET或还有IGBT适合作为开关单元。

电压转换器之一（尤其是第一电压转换器）的开关单元可以包括一个电子开关和一个二极管。所述电子开关和二极管串联连接。至少一个另外的电压转换器（尤其是第二电压转换器）的开关单元可以包括串联连接的两个电子开关。

电压转换器优选地分别具有串联电感。所述串联电感设置在电压转换器的与车载电网端子连接的侧处。串联电感设置在电压转换器的以下侧处，即电压转换器在该侧处与车载电网端子连接。电压转换器的开关单元分别具有连接点，所涉及的电压转换器的（两个）开关经由所述连接点彼此连接，或者所涉及的开关单元的二极管经由所述连接点与开关单元的开关连接。因此，串联电感将电压转换器的开关单元与车载电网端子或与二极管级联连接。每个电压转换器均可以拥有平滑电容器，所述平滑电容器将串联电感的背离开关单元的侧与所涉及的直流电压转换器的电位汇流排连接，尤其是与所涉及的直流电压转换器的负电位汇流排连接。换句话说，每个直流电压转换器均可以拥有平滑电容器，所述平滑电容器并联连接到转换器的指向车载电网端子或二极管级联的侧上。该侧与电压转换器的朝向整流器的侧相反。

整流器优选地具有一个或多个可切换的半桥。半桥尤其是可完全切换的，也就是说，半桥分别由两个开关（诸如晶体管）的串联电路组成。半桥或其连接点或中间抽头尤其是直接或经由串联电感与交流电压接口连接。在经由各自串联电感连接的情况下得出功率因数校正电路，所述功率因数校正电路既具有整流功能又具有电压转换功能，尤其是向上转换功能。因此，在交流电接口和直流电压转换器之间的整流器优选地是有源整流器，并且如果所述整流器装备有如上所述的串联电感，则还可以执行在功率因数方面的校正功能和/或以谐波衰减的方式起作用。可替代地，整流器是无源整流器并且尤其是二极管整流器。整流器可以构造为单相的或优选地构造为多相的。

交流电压接口可以构成为单相的，或者优选地构成为多相的、例如三相的。因此，交流电压接口和直流电压转换器之间的整流器也优选地构成为单相的、多相的或者尤其是三相的。交流电压接口的相的数量优选地对应于整流器的相的数量，所述整流器连接在交流电压接口的下游。交流电压接口的相的数量优选地对应于整流器的相的数量。整流器的相的数量优选地对应于整流器的（可切换的）半桥的数量。可以规定，此外设置二极管半桥形式的附加半桥。在这种情况下，整流器包括多个（可切换的）半桥以及附加半桥，所述附加半桥尤其是构成为二极管桥。

可以在交流电压接口的相之间设置硬接线的或可切换的连接。如果接口本身仅单相地占用或单相地被运行，则这些连接优选地将所有相彼此连接。否则，连接不存在或是开路的。在交流电压接口的多相或三相占用的情况下，连接不被设置或是开路的。因此，即使在交流电接口的仅单相占用情况下，所述连接也允许在整流器的所有半桥上配置并且尤其是分布要承载的电流。因此，交流电压接口装备有多个相接触件。相接触件在单相状态下借助于连接彼此连接。在多相状态下，相接触件单独地与各个半桥连接，也就是说与整流器的各个半桥连接。在多相状态下，交流电压接口的相不相互连接。

所述连接可以由半导体开关、机电开关或硬接线的可移除的连接元件设置，其例如被构造为插到引脚上并可以从所述引脚上移除的桥。通过最后提到的可能性以简单且成本低的方式有可能选择配置，而不必更改剩余的电路，以便从而使充电电路适配于单相或多相切换。

开关装置可以具有第一配置开关和第二配置开关。第一配置开关以可切换的方式将第一电压转换器的电压汇流排（优选地正电位）与第二电压转换器的电压汇流排（优选地正电位）连接。第二配置开关优选地以可切换的方式将第一电压转换器的电压汇流排（优选地负电位）与第二电压转换器的电压汇流排（优选地负电位）连接。两个配置开关分配给直流电压转换器的不同电位。配置开关可以是机电开关或电子开关。在一种实施方式中，配置开关像前述连接那样来构成。

开关装置此外可以具有第三配置开关，所述第三配置开关也可以被称为断路开关。该开关以可切换的方式将第二转换器的负供电电位与车载电网端子的负供电电位连接。

充电电路此外可以具有控制装置。所述控制装置以操控的方式与配置开关或与开关单元连接。因此，该控制装置可以设定是将直流电压转换器彼此串联还是并联连接。由此，控制装置可以尤其是设定是将直流电压转换器的朝向整流器的侧彼此并联还是串联连接。由此，控制装置可以设定，是否借助于整流器的并联连接来倍增载流能力，或者是否通过直流电压转换器的串联连接根据直流电压转换器的数量来划分各自运行电压。在单相状态下，控制装置优选地操控开关单元，用以将直流电压转换器彼此并联连接。

在多相状态下，控制装置操控开关单元，用以将直流电压转换器串联连接。这尤其是涉及所涉及的直流电压转换器的开关单元或各自中间电路电容器的串联或并联连接。如果此外在交流电压接口的相接触件之间设置可切换的连接（例如通过半导体开关或通过连接内的机电开关），则在设置单相状态时在相或相接触件之间建立这些连接，而在设置多相状态时分开所述连接。可以设置检测装置，所述检测装置检测交流电接口处的占用状态，并且尤其是检测所述接口的一个或多个相是否占用。如果多个相占用，则设定多相状态，而如果仅一个相占用，则设定单相状态。检测装置可以是控制装置的一部分，或者可以连接在控制系统的上游，以便向该控制装置提供相应的信息。控制装置可以被设立用于只要连接是可控制的（例如当连接被构造为开关单元时），就对所述连接进行控制。控制装置被设立用于当存在开关装置的第一开关状态（电压转换器的并联连接）时，在闭合状态下对第三配置开关或断路开关进行操控。控制装置被设立用于当存在开关装置的第二开关状态（电压转换器的串联连接）时，在开路状态下对第三配置开关或断路开关进行操控。第一和第二配置开关在第一开关状态下闭合并且在第二开关状态下开路。控制装置被设立用于对此进行操控，并且尤其以操控的方式与配置开关连接。

开关装置优选地具有串联转换开关。所述串联转换开关在闭合状态下将中间电路电容器和开关单元彼此串联连接。在开关装置的第一开关状态下，串联转换开关开路。在开关装置的第二开关状态下，串联转换开关闭合。使用也可以被称为并联开关的第一和第二配置开关用于并联连接（在第一开关状态下）。在开关装置的第一开关状态下，第一和第二配置开关闭合（用于使电压转换器并联连接）。在第二开关状态下，第一和第二配置开关开路（用于借助于串联转换开关使电压转换器串联连接）。

如果在交流电接口处存在单相状态（例如在交流电接口的单相占用的情况下），则开关装置优选地处于（开关装置的）第一开关状态。如果在交流电接口处存在多相状态（例如在交流电接口的多相占用的情况下），则开关装置优选地处于（开关装置的）第二开关状态。

但是，也可能有与此不同的控制。在单相状态（也即交流电接口的单相占用或设定）下可以设置开关装置的第二开关状态。在这种情况下，得出（与多相状态相比）更低的经整流的电压，其中电压转换器串联连接，例如在车载电网端子处的特定电压范围或期望的功率通量模式情况下。此外，在多相状态（也即交流电接口的多相占用或设定）下可以设置开关装置的第一开关状态。在这种情况下，得出（与交流电接口处的单相状态相比）更高的经整流的电压，其中电压转换器并联连接，例如在车载电网端子处的另一特定电压范围或期望的功率通量模式情况下。

一方面第一和第二配置开关并且另一方面串联转换开关相互地被操控。如果第一和第二配置开关闭合，则串联转换开关开路。如果串联转换开关闭合，则第一和第二配置开关开路。控制装置被构造用于相应地操控所述开关或开关装置。串联转换开关是开关装置的一部分。第三配置开关可以是开关装置的一部分，然而也可以构成在开关装置之外的组件。第三配置开关优选地具有与第一和第二配置开关相同的开关位置。

控制装置、控制装置的一部分或直接或间接关联的控制单元可以被设置用于操控直流电压转换器或其开关和/或用于操控整流器（只要被构造为有源整流器）的开关设备。以操控的方式与开关单元连接的控制装置可以由上级控制装置布置，所述上级控制装置也以操控的方式与对直流电压转换器的开关单元和/或整流器的开关元件进行操控的该控制单元连接。但是，控制装置的分类最终可以以不同的方式实施。

整流器可以具有二极管半桥，所述二极管半桥与交流电压接口的中性线接触件连接。除了二极管半桥之外，整流器还包括具有开关单元的半桥，其中这些半桥中的每个半桥分配给交流电压接口的一个相或与该相（例如经由电感）连接。

整流器可以包括一个或优选地多个半桥，所述半桥分别包括由两个开关元件或二极管组成的串联电路。整流器可以被构造为有源功率因数校正滤波器，或者可以被构成为无源整流器。只要该整流器被构造为有源整流器，则该整流器包括多个半桥电路，所述半桥电路经由串联电感与交流电接口连接。在此情况下，这些连接是单独的，使得串联电感也表示在交流电压接口的相接触件和各自半桥之间的单独的连接。如所提及的，为了单相充电或在单相状态下，可以规定，相接触件经由相应的连接彼此连接。整流器可以尤其是被构造为Vienna整流器。

开关单元的开关优选地是半导体开关，其可以包括诸如MOSFET和IGBT之类的晶体管。可以规定，开关单元的每个开关包括两个半导体开关（例如晶体管），所述半导体开关尤其是在半导体开关具有反向二极管时彼此反串联连接。

图1用于更详细地阐述在这里描述的充电电路。

图1示出具有示例性充电电路的车载电网，所述充电电路经由交流电压接口AC（静态地）连接到电网SN上。在此情况下，供电电网被构造为三相的，并且尤其是公共供电网。充电电路包括交流电压接口IF，所述交流电压接口连接到整流器PFC上。两个直流电压转换器W1、W2又连接到整流器上。这些借助于开关装置SV以可配置的方式彼此连接。

在开关位置1中，直流电压转换器W1、W2借助于开关装置SV彼此并联连接。这尤其是涉及直流电压转换器W1、W2的电容器C1和C2或其开关单元SE1、2，或者换句话说其指向整流器PFC的侧（所述侧也可以被看作输入端）。开关位置1对应于开关装置SV的第一开关状态。

第一直流电压转换器W1包括具有第一开关S1和二极管S2的半桥。直流电压转换器W1的半桥因此是半控制式半桥。直流电压转换器W1连接到正母线+上，所述正母线引向整流器PFC。第二直流电压转换器W2包括具有第三开关S3和第四开关S4的半桥。直流电压转换器W2的半桥因此是全控制式半桥。直流电压转换器W2连接到负母线-上，所述负母线引向整流器PFC。

第一直流电压转换器W1因此与正供电电位V+连接。第一直流电压转换器W1的正供电电位对应于充电电路的正供电电位V+。第一直流电压转换器W1的第二供电电位可以经由开关装置SV可选择地与充电电路的另一供电电位V-或与第二直流电压转换器W2的正供电电位连接。由此可以选择是应该将两个直流电压转换器W1、W2彼此串联还是并联连接。

第二直流电压转换器W2具有与充电电路的负供电电位V-相对应的负供电电位。然而，第二直流电压转换器W2也具有可以经由开关装置SV以不同的方式可选择地与第一直流电压转换器W1连接的电位、也即正供电电位。可以将第二直流电压转换器W2的正供电电位与第一转换器W1的负供电电位连接（对应于第二开关状态，串联电路），或者可以将其与充电电路的正供电电位V+连接（对应于第一开关状态，并联电路）。

开关装置SV包括第一和第二配置开关KS1、KS2以及串联转换开关SS。此外，开关装置SV包括第三配置开关KS3。在第一开关状态1下，配置开关KS1、KS2和KS3闭合。在第一开关状态1下，电压转换器W1、W2以及尤其是其各自供电电位并联连接。此外，各自开关单元SE1、SE2在第一开关状态1下并联连接。这也适用于直流电压转换器W1、W2的中间电路电容器C1、C2。第三配置开关KS3将第二电压转换器W2的负电压电位与车载电网端子AN的负电位DC-或接触件连接。在开关状态1下，第二电压转换器W2的负电压电位对应于第一电压转换器W1的负电压电位，因为配置开关KS2将这些电位（在开关状态1下）连接。在开关状态1下，配置开关KS2将电压转换器W1、W2的负电位或母线彼此连接。在开关状态1下，配置开关KS1将电压转换器W1、W2的正电位或母线彼此连接。

在开关装置SV的所示开关状态2下，配置开关KS1和KS2是开路的。第三配置开关KS3在开关状态2下也是开路的。然而，在开关状态2下，串联转换开关SS闭合。由此，直流电压转换器W1、W2彼此串联连接。在开关状态2下，串联转换开关SS将第一转换器W1的负电位或负母线与第二转换器W2的正电位或正母线连接。转换器的在这里提及的母线和电位尤其是涉及各自中间电路电容器C1、C2并联连接到的或桥接各自开关单元SE1、SE2的母线。

在与所示出的开关状态相反的开关状态1下，SS是开路的（offen）并且开关KS1-3闭合。由此，电压转换器W1、W2在开关状态1下分别直接与整流器GR连接。换句话说，当设置开关状态1时，直流电压转换器W1、W2彼此并联连接。开关KS1-3同时开路或闭合。当开关KS1-3闭合时，开关SS断开。当配置开关KS1-3断开时，开关SS闭合。因此，一方面开关SS和另一方面开关KS1、KS2和KS3优选地（关于其开关状态）以彼此互补的方式工作。这尤其是涉及电路的激活状态。在电路的非激活状态下，开关KS1-KS3以及SS可以是开路的。

两个直流电压转换器W1、W2分别包括中间电路电容器C1或C2。第一直流电压转换器W1具有中间电路电容器C1。第二直流电压转换器W1具有中间电路电容器C1。中间电路电容器分别并联连接到各自直流电压转换器的供电电位上。对于中间电路电容器的提及内容也适用于开关单元SE1、SE2。

直流电压转换器W1具有开关单元SE1。所述开关单元包括由开关S1（例如列举为晶体管）和二极管S2组成的串联电路。二极管S2与第一直流电压转换器W1的负电位连接。二极管S2和开关S1之间的连接点与串联电感L1连接。第一串联电感L1将第一开关单元SE1与车载电网端子AN（尤其是正接触件DC+）以及与二极管级联DK、尤其是二极管级联的一端部连接。开关单元SE1的连接点与串联电感L1的第一端部连接，并且串联电感L1的第二端部与车载电网端子AN或其正电位或接触件DC+连接。

直流电压转换器W2具有开关单元SE1。所述开关单元包括由第二开关S3（例如列举为晶体管）和第三开关S4（例如列举为晶体管）组成的串联电路。第三开关S4与第二直流电压转换器W2的负电位连接。第二开关S3与第二直流电压转换器W2的正电位连接。第二和第三开关S2、S4之间的连接点与（其他）串联电感L2连接。这是第二直流电压转换器W2的串联电感L2。第二串联电感L2将第二开关单元SE2与二极管级联DK内的连接点连接。二极管级联DK包括第一和第二二极管D1、D2，所述二极管经由连接点彼此连接。二极管D1、D2串联连接。二极管级联的二极管D1、D2分别具有截止方向，所述截止方向指向端子AN的正电位+。开关单元SE1的连接点与串联电感L2的第一端部连接，并且串联电感L2的第二端部与二极管级联DK的连接点连接。

电压转换器W1、W2中的每一个均具有平滑电容器GK1、GK2。电压转换器W1的平滑电容器GK1连接在串联电感L1的下游并且并联连接。电压转换器W2的平滑电容器GK2连接在串联电感L1的下游并且并联连接。平滑电容器GK1将车载电网端子AN的正电位DC+与第一电压转换器W1的负电位连接。平滑电容器GK2将第二电压转换器W2的负电位与二极管级联的连接点或第二转换器W2的串联电感L2连接。

概括地说，开关装置SV以及划分成两个直流电压转换器W1、W2允许电压转换器的可配置组合。在此情况下，开关SS可以被视为串联转换开关（因为当开关S1闭合时，直流电压转换器串联连接）。因为如果配置开关KS1、KS2闭合，则直流电压转换器W1、W2彼此并联连接，所以可以将配置开关KS1、KS2视为并联开关。一方面开关SS和开关KS1、2以及还有配置开关KS3的开关状态是相反的（gegengleich）。开关KS1分配给正供电电位，开关KS2分配给负供电电位。但是也可以规定，所有开关是断开的，例如在非激活模式下或在故障模式下。

车辆车载电网可以包括充电电路（尤其是所示的充电电路）和连接到其上的车载电网段。车载电网段具有至少一个蓄电池A，并且此外可以具有至少一个（车辆侧）负载和/或（车辆侧）电能量源。该车载电网段将会如在图1中右侧所示的那样连接到充电电路上，并且例如连接到端子AN上。

蓄电池A可以被连接到充电电路的车载电网端子AN上，所述车载电网端子AN由接触件DC+、DC-标记。尤其是，蓄电池A不是充电装置的一部分，相反地充电装置以车载电网端子AN的接触件DC+、DC-或以车载电网端子本身结束。

如象征性示出的，控制装置CT以操控的方式与配置开关KS1-3和串联转换开关SS连接。相同的或另外的控制装置可以被设置用于操控开关单元SE1、SE2。

Claims (10)

1.一种车辆侧充电电路，具有

-交流电压接口（AC），

-连接到其上的整流器（PFC），

-至少一个第一和第二直流电压转换器（W1、W2），所述第一和第二直流电压转换器分别以电流方式连接并且分别具有至少一个中间电路电容器（C1、C2）和至少一个开关单元（SE1、SE2），以及

-车载电网端子（AN），其中所述整流器（PFC）经由所述直流电压转换器（W1、W2）与所述车载电网端子（AN）连接，其中所述充电电路包括开关装置，所述开关装置以可切换的方式将所述直流电压转换器（W1、W2）彼此连接，其中所述开关装置（SV）在第一开关状态（1）下将所述中间电路电容器（C1、C2）彼此并联连接，并且将所述直流电压转换器（W1、W2）的开关单元（SE1、SE2）彼此并联连接，并且所述开关装置（SV）此外在第二开关状态（2）下将所述中间电路电容器（C1、C2）彼此串联连接，并且将所述开关单元（SE1、SE2）彼此串联连接。

2.根据权利要求1所述的车辆侧充电电路，所述车辆侧充电电路此外包括二极管级联（DK），所述二极管级联与所述车载电网端子（AN）并联地连接在所述直流电压转换器（W1、W2）与所述车载电网端子（AN）之间。

3.根据权利要求2所述的车辆侧充电电路，其中所述转换器之一（W2）与所述二极管级联（DK）的两个二极管（D1、D2）之间的连接点连接，并且所述二极管之一（D1）连接在所述转换器（W2）与另一转换器（W1）之间。

4.根据权利要求1、2或3所述的车辆侧充电电路，其中所述第一电压转换器（W1）的开关单元（SE1）包括串联连接的电子开关（S1）和二极管（S2），并且所述第二电压转换器（W1）的开关单元（SE2）包括串联连接的两个电子开关（S3、S4）。

5.根据前述权利要求中任一项所述的车辆侧充电电路，其中所述电压转换器（W1、W2）分别具有串联电感（L1、L2），所述串联电感设置在所述电压转换器（W1、W2）的以下侧处，即在该侧处所述电压转换器（W1、W2）与所述车载电网端子（AN）连接。

6.根据前述权利要求中任一项所述的车辆侧充电电路，其中所述开关装置（SV）具有第一配置开关（KS1）和第二配置开关（KS2），其中所述第一配置开关（KS1）以可切换的方式将所述第一电压转换器（W1）的正电位的电压汇流排与所述第二电压转换器（W2）的正电位的电压汇流排连接，并且所述第二配置开关（KS2）以可切换的方式将所述第一电压转换器（W1）的负电位的电压汇流排与所述第二电压转换器（W2）的负电位的电压汇流排连接。

7.根据前述权利要求中任一项所述的车辆侧充电电路，其中所述开关装置（SV）具有断路开关（KS3），所述断路开关以可切换的方式将所述第二转换器（W2）的负供电电位与所述车载电网端子（AN）的负供电电位（DC-）连接。

8.根据前述权利要求中任一项所述的车辆侧充电电路，其中所述开关装置（SV）具有串联开关（SS），所述串联开关（SS）在闭合状态下将所述中间电路电容器（C1、C2）和所述开关单元（SE1、SE2）彼此串联连接。

9.根据前述权利要求中任一项所述的车辆侧充电电路，其中所述交流电压接口（AC）被构成为单相的或被构成为多相的。

10.根据前述权利要求中任一项所述的车辆侧充电电路，其中所述整流器（PFC）被构造为有源整流器或有源功率因数校正滤波器。

Images