CN217607692U - 用于电动车辆的装置和电动车辆 - Google Patents

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基蒂拉·尤卡-佩卡
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Abstract

一种用于电动车辆的装置，该装置包括至少三个功率转换器设备(10A、10B、10C、10D)，所述功率转换器设备各自包括直流连接，该直流连接包括正极(11)和负极(12)，其中所述功率转换器设备(10A、10B、10C、10D)经由所述直流连接(11、12)被彼此电连接，并且其中所述功率转换器设备(10A、10B、10C、10D)经由所述直流连接(11、12)被彼此电连接，使得所述功率转换器设备(10A、10B、10C、10D)的所述直流连接的正极(11)通过第一环连接被彼此连接并且所述功率转换器设备(10A、10B、10C、10D)的所述直流连接的负极(12)通过第二环连接被彼此连接。

Description

用于电动车辆的装置和电动车辆
技术领域
本实用新型涉及一种用于电动车辆的装置。
背景技术
功率转换器设备能够将电能从一种形式转换成另一种形式。例如，直流(DC)可以通过逆变器(DC/AC转换器)转换成交流(AC)。交流电又可以通过整流器(AC/DC转换器)转换成直流电。直流转换器(DC/DC转换器)能够转换直流电压。
存在必要或优选以这样的方式链接两个或更多个功率转换器设备，使得它们的直流连接，例如直流输入连接(例如逆变器或直流转换器)或直流输出连接(例如整流器或直流转换器)彼此连接。例如，关于诸如混合动力电动车辆或全电动车辆的电动车辆，可以使用以这种方式连接的功率转换器设备。图1示出了电动车辆的主电路的示例，该电路包括经由直流连接DC彼此连接的若干功率转换器设备10。
图2示出了通过连接在一起将功率转换器设备10彼此连接的示例。在图2的示例中，功率转换器设备10被链接在一起，使得功率转换器设备的直流连接的正极DC+通过导体一个接一个地连接，并且等效地，功率转换器设备的直流连接的负极DC－通过导体一个接一个地连接。这种连接方式的问题是导体限制可传输的功率。
图3示出了通过所谓的星形点连接将功率转换器设备10彼此连接的示例。在图3的示例中，功率转换器设备10被彼此电连接在一起，使得功率转换器设备的直流连接的正极DC+彼此连接，并且它们的负极DC－通过专用分配模块20被彼此连接。以相应的方式，功率转换器设备10可以经由直流总线系统(未示出)连接，该直流总线系统包括正直流总线和负直流总线。这种连接方法的问题是分配模块或等效装置的成本可能很高。
实用新型内容
本实用新型的目的是开发一种装置，以便解决或减轻上述问题，或者至少提供一种备选的解决方案。本实用新型的目的通过一种装置来实现，该装置的特征在独立权利要求1中公开。本实用新型的优选实施例在本文所述的用于电动车辆的装置的其他实施例中公开。
根据第一方面，公开了一种用于电动车辆的装置，该装置包括：
至少三个功率转换器设备，每个功率转换器设备包括直流连接，该直流连接包括正极和负极，
其中该功率转换器设备经由该直流连接被彼此电连接，
该功率转换器设备经由该直流连接被彼此电连接，使得该功率转换器设备的该直流连接的该正极通过第一环连接被彼此连接，并且该功率转换器设备的该直流连接的该负极通过第二环连接被彼此连接。
根据第二方面，公开了一种电动车，其包括根据第一方面的用于电动车辆的装置。
本实用新型基于，在该装置中，功率转换器设备经由所述直流连接彼此电连接，使得功率转换器设备的直流连接的正极通过第一环连接被彼此连接，并且功率转换器设备的直流连接的负极通过第二环连接被彼此连接。
根据本实用新型的装置的优点在于，可以降低转换器之间的导体的导体特定负载，并且另一方面，可以改善直流电源。
附图说明
现在将结合优选实施例并参考附图更详细地描述本实用新型，其中：
图1示出了电动车辆的主电路的示例；
图2示出了功率转换器设备布置的示例；
图3示出了功率转换器设备布置的示例；
图4示出了根据一个实施例的功率转换器设备布置的示例；
图5示出了根据一个实施例的功率转换器设备布置的示例；以及
图6示出了根据一个实施例的功率转换器设备布置的示例。
具体实施方式
本实用新型总体可应用于不同类型的电动车辆。本实用新型的使用不限于与任何特定类型的系统或结构的连接，或例如与任何类型的车辆的连接。附图仅示出了与理解本实用新型相关的元件。应当注意，例如，不同元件的数量可以变化，并且它们可以与图中所示的示例不同。
根据一个实施例，一种用于电动车辆的装置包括至少三个功率转换器设备，每个功率转换器设备包括直流连接，该直流连接包括正极和负极，其中该功率转换器设备经由直流连接被彼此电连接。在该装置中，功率转换器设备经由直流连接被彼此电连接，使得功率转换器设备的直流连接的正极通过第一环连接被彼此连接，并且功率转换器设备的直流连接的负极通过第二环连接被彼此连接。根据一个实施例，第一环连接包括第一闭合环形成电路，功率转换器设备的直流连接的正极被连接到该第一闭合环形成电路，并且第二环连接包括第二闭合环形成电路，功率转换器设备的直流连接的负极被连接到该第二闭合环形成电路。
图4示出了根据实施例的转换器设备装置的示例。图4的示例包括四个功率转换器设备10A、10B、10C、10D，但是功率转换器设备的数量可以变化，并且可以是例如三个或五个或多于五个。功率转换器设备10A、10B、10C、10D的类型可以变化，并且例如是DC/DC转换器、频率转换器、整流器和/或逆变器。功率转换器设备10A、10B、10C、10D的类型可以取决于例如利用该装置的电动车辆的类型和特性。功率转换器设备10A、10B、10C、10D的可能类型的示例是连接到车辆的电动机的逆变器、连接到车辆的能量存储器(例如电池、超级电容器和/或燃料电池)的DC/DC转换器、用于对车辆充电并且可连接到外部交流网络的逆变器、以及连接到车辆的燃料操作发电机(例如柴油发电机)的发电机整流器。可以利用该装置或可以应用该装置的电动车辆(EV)又可以是例如混合电动车辆(HEV)或全电动车辆。此外，该电动车辆可以被布置用于陆地、水上和/或空中交通。陆地上的电动车辆可以是例如无轨车辆，诸如轿车或轨道车辆。
在图4的示例中，每个功率转换器设备10A、10B、10C、10D包括直流连接，该直流连接包括正极(DC+)11和负极(DC－)12。在图4的示例中，每个功率转换器设备10A、10B、10C、10D的直流连接的正极11包括两个连接端子，负极12也包括两个连接端子。每个极11，12中的连接端子的数量可以变化，并且可以是1、2、3或更多。类似地，连接端子的类型可以变化，并且可以是例如螺纹连接或夹紧连接或一些其它合适的连接端子类型。功率转换器设备10A、10B、10C、10D经由直流连接的极11、12被彼此电连接，使得功率转换器设备10A、10B、10C、10D的直流连接的正极11通过第一环连接被彼此连接，并且功率转换器设备的直流连接的负极12通过第二环连接被彼此连接。在图4的示例中，第一环连接是通过将第一功率转换器设备10A的直流连接的正极11经由导体连接111连接到第二功率转换器设备10B的直流连接的正极11，将第二功率转换器设备10B的直流连接的正极11经由导体连接112连接到第三功率转换器设备10C的直流连接的正极11，将第三功率转换器设备10C的直流连接的正极11经由导体连接113连接到第四功率转换器设备10D的直流连接的正极11而形成的。第四功率转换器设备10D的直流连接的正极11经由导体连接114连接到第一功率转换器设备10A的直流连接的正极11。这形成了第一环连接，功率转换器设备的所述直流连接的正极11被连接到该第一环连接。在图4的示例中，通过将第一功率转换器设备10A的直流连接的负极12经由导体连接121连接到第二功率转换器设备10B的直流连接的负极12，将第二功率转换器设备10B的直流连接的负极12经由导体连接122连接到第三功率转换器设备10C的直流连接的负极12，来进一步等效地形成第二环连接。第三功率转换器设备10C的直流连接的负极12经由导体连接123连接到第四功率转换器设备10D的直流连接的负极12，并且第四功率转换器设备10D的直流连接的负极12经由导体连接124连接到第一功率转换器设备10A的直流连接的负极12。这形成了第二环连接，功率转换器设备的所述直流连接的负极12连接到该第二环连接。在图4的示例中，导体连接111－114，121－124中的每一个被连接到每个功率转换器设备10A、10B、10C、10D到其自己的连接端子。功率转换器设备10A、10B、10C、10D的直流连接之间的导体连接111－114，121－124可以通过任何合适的电导体来实现，例如电线、电缆、总线或它们的组合。导体连接111－114，121－124还可以具有例如保险丝或其它防护装置，为了简化图4而没有示出。
在图4的示例中，导体连接111、112、113、114和将它们连接在一起的功率转换器设备10A、10B、10C、10D的直流连接的正极11因此形成第一电路，该第一电路形成闭合环。即，功率转换器设备10A、10B、10C、10D的直流连接的正极11不仅连接到形成闭合环的所述第一电路，而且它们同时形成该电路的一部分。等效地，导体连接121、122、123、124和将它们连接在一起的功率转换器设备10A、10B、10C、10D的直流连接的负极12形成第二电路，该第二电路形成闭合环。即，功率转换器设备10A、10B、10C、10D的直流连接的负极12不仅被连接到形成闭合环的所述第二电路，而且它们同时形成该电路的一部分。根据一个实施例，功率转换器设备10A、10B、10C、10D的直流连接的正极11以与功率转换器设备10A、10B、10C、10D的直流连接的负极12连接到形成第二闭合环的电路相同的顺序被连接到形成第一闭合环的电路。该实施例的优点在于导体连接的长度可以最小化。备选地，功率转换器设备10A、10B、10C、10D的直流连接的正极11以与功率转换器设备10A、10B、10C、10D的直流连接的负极12连接到形成第二闭合环的电路不同的顺序被连接到形成第一闭合环的电路。例如由于设备的物理特性或限制，这种连接方法可能是必要的。
图5示出了根据实施例的功率转换器设备布置的第二示例。图5的功率转换器设备另外对应于图4的功率转换器设备，但是在图5的示例中，环状连接功率转换器设备10A、10B、10C、10D的直流连接的正极11的导体连接111－114，以及等效地，环状连接负极12的导体连接121－124在每个功率转换器设备10A、10B、10C、10D中被连接，使得总是至少两个导体连接被连接到直流连接的极11，12的连接端子。因此，在图5的示例中，形成闭合环的第一电路由导体连接111，112，113，114组成，并且功率转换器设备10A、10B、10C、10D的直流连接的正极11被连接到形成闭合环的该第一电路。等效地，在图5的示例中，形成闭合环的第二电路由导体连接121，122，123，124组成，并且功率转换器设备10A、10B、10C、10D的直流连接的负极12被连接到该形成闭合环的第二电路。
图6示出了根据实施例的功率转换器设备布置的第三示例。图6的功率转换器设备布置另外对应于图4和图5的功率转换器设备布置，但是在图6的示例中，该装置包括分离的闭合环电路110和120。功率转换器设备10A、10B、10C、10D的直流连接的正极11通过单独的接头连接而被连接到形成闭合环的该第一电路110，并且等效地，功率转换器设备10A、10B、10C、10D的直流连接的负极12通过等效的单独接头连接而被连接到形成闭合环的该第二电路120，其方式在图中示出。根据图6的示例的分离的闭合环电路110和120可以由例如总线或等效电导体形成。
根据一个实施例，电动车辆包括根据上述任一实施例或上述任一实施例的组合的装置。电动车辆还可以包括多于一个的这些装置，例如取决于车辆的类型。
本领域技术人员将会发现，随着技术的进步，本实用新型的基本思想可以以许多不同的方式来实现。因此，本实用新型及其实施例不限于上述示例，而是可以在权利要求的范围内变化。

Claims (10)

1.一种用于电动车辆的装置，所述装置包括：
至少三个功率转换器设备(10A、10B、10C、10D)，每个功率转换器设备包括直流连接，所述直流连接包括正极(11)和负极(12)，
其中所述功率转换器设备(10A、10B、10C、10D)经由所述直流连接(11，12)被彼此电连接，
其特征在于：
所述功率转换器设备(10A、10B、10C、10D)经由所述直流连接(11，12)被彼此电连接，使得所述功率转换器设备(10A、10B、10C、10D)的所述直流连接的所述正极(11)通过第一环连接被彼此连接，并且所述功率转换器设备(10A、10B、10C、10D)的所述直流连接的所述负极(12)通过第二环连接被彼此连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一环连接包括第一闭合环形成电路，所述功率转换器设备(10A、10B、10C、10D)的所述直流连接的所述正极(11)被连接到所述第一闭合环形成电路，并且所述第二环连接包括第二闭合环形成电路，所述功率转换器设备(10A、10B、10C、10D)的所述直流连接的所述负极(12)被连接到所述第二闭合环形成电路。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述功率转换器设备(10A、10B、10C、10D)的所述直流连接的所述正极(11)以与所述功率转换器设备(10A、10B、10C、10D)的所述直流连接的所述负极(12)被连接到形成所述第二闭合环的电路相同的顺序被连接到形成所述第一闭合环的电路。
4.根据权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于，所述功率转换器设备(10A、10B、10C、10D)是整流器，逆变器，DC/DC转换器和/或变频器。
5.根据权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于，每个功率转换器设备(10A、10B、10C、10D)的所述直流连接的所述正极(11)包括至少两个连接端子，并且所述负极(12)也包括至少两个连接端子。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，每个功率转换器设备(10A、10B、10C、10D)的所述直流连接的所述正极(11)包括至少两个连接端子，并且所述负极(12)也包括至少两个连接端子。
7.一种电动车辆，其特征在于，所述电动车辆包括根据权利要求1、2或3所述的装置。
8.根据权利要求7所述的电动车辆，其特征在于，所述电动车辆是混合动力电动车辆或全电动车辆。
9.一种电动车辆，其特征在于，所述电动车辆包括根据权利要求4所述的装置。
10.一种电动车辆，其特征在于，所述电动车辆包括根据权利要求5所述的装置。
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