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HINTERGRUND
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(a) Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein fahrzeugeigenes Ladegerät zum Laden einer Batterie eines umweltfreundlichen Fahrzeugs. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein fahrzeugeigenes Ladegerät zum Laden einer Batterie eines umweltfreundlichen Fahrzeugs, das eine Ausgangsstromwelligkeit durch Verbessern einer Dämpferschaltungseinheit eines fahrzeugeigenen Ladegeräts zum Laden einer Batterie in Plug-In-Hybrid- und Elektrofahrzeugen verringert.
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(b) Hintergrund der Erfindung
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Im Allgemeinen enthalten Plug-In-Hybridfahrzeuge und Elektrofahrzeuge, Arten von umweltfreundlichen Fahrzeugen, ein fahrzeugeigenes Ladegerät und eine Batterie zum Laden der Leistung. Ein Verfahren zum Laden einer Batterie, das das fahrzeugeigene Ladegerät verwendet, enthält das Anlegen einer Wechselstromleistung (AC-Leistung) eines Hauses an das fahrzeugeigene Ladegerät, das innerhalb eines Fahrzeugs installiert ist, das Erzeugen eines Ladestroms durch Umwandeln der Wechselstromleistung in Gleichstromleistung (DC-Leistung) und das Anlegen des in dem fahrzeugeigenen Ladegerät erzeugten Ladestroms an eine Hochspannungsbatterie zum Laden.
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Um die Stabilität der Ladeoperation des fahrzeugeigenen Ladegeräts für die Hochspannungsbatterie zu erhöhen und die Verringerung der Lebensdauer der Hochspannungsbatterie zu verhindern, sollte eine Stoßspannung einer Gleichrichterdiode, die in dem fahrzeugeigenen Ladegerät enthalten ist, minimiert werden und die Welligkeit eines Ausgangsstroms verringert werden. Um dies zu vollbringen, enthält das fahrzeugeigene Ladegerät eine Dämpferschaltungseinheit.
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Nachstehend wird eine typische Schaltungskonfiguration und Operation eines fahrzeugeigenen Ladegeräts, das die Dämpferschaltungseinheit enthält, in Bezug auf die 1 und 2 beschrieben werden.
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Ein typisches fahrzeugeigenes Ladegerät enthält einen Leistungsfaktorkompensator 10, eine Vollbrücken-Eingangseinheit 20, einen Haupttransformator 30, eine Gleichrichterdiode 40, eine Dämpferschaltungseinheit 50, einen Ausgangsinduktor 60, einen Ausgangskondensator 70 und eine Hochspannungsbatterie 80. Der Leistungsfaktorkompensator 10 ist mit einer normalen Wechselstrom-Energieversorgung verbunden und erhöht die Verwendung der Wirkleistung durch Kompensieren des Leistungsfaktors eines Wechselstrom-Eingangsstroms, um gleich dem Leistungsfaktor einer Eingangsspannung zu sein. Die Vollbrücken-Eingangseinheit 20 ist verbunden, um eine Gleichstrom-Eingangsspannung in eine Wechselspannung zu ändern. Der Haupttransformator 30 erhöht eine Ausgangsspannung in Bezug auf die Wechselspannung von der Vollbrücken-Eingangseinheit 20 und sichert die Isolierung zwischen einer hohen Spannung und einer Fahrzeugkarosserie. Die Gleichrichterdiode 40 wandelt die in dem Haupttransformator 30 erhöhte Wechselspannung in eine Gleichspannung um. Die Dämpferschaltungseinheit 50 entfernt eine sprungartig angestiegene hohe Spannung, die erzeugt wird, wenn die Gleichrichterdiode 40 ausgeschaltet wird. Der Ausgangsinduktor 60 wandelt die Ausgangsspannung in eine Gleichspannung mit einer verringerten Welligkeit zusammen mit dem Ausgangskondensator 70 um und verringert gleichzeitig das Rauschen. Der Ausgangskondensator 70 wandelt die Ausgangsspannung in die Gleichspannung mit einer verringerten Welligkeit zusammen mit dem Ausgangsinduktor 60 um und verringert gleichzeitig das Rauschen. Die Hochspannungsbatterie 80 wird mit der Gleichspannung von dem Ausgangskondensator 70 geladen.
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Insbesondere enthält eine typische Dämpferschaltungseinheit 50, wie in 1 gezeigt, eine Diode D1, einen Kondensator C1 und einen Widerstand R1 zwischen dem Ausgangsanschluss der Gleichrichterdiode 40 und dem Eingangsanschluss des Ausgangsinduktors 60. Mit anderen Worten sind die Diode D1 und der Kondensator C1 der Dämpferschaltungseinheit 50 sequenziell zwischen dem Ausgangsanschluss der Gleichrichterdiode 40 und dem Eingangsanschluss des Ausgangsinduktors 60 angeordnet und der Widerstand R1 ist mit dem Kondensator C1 verbunden. Folglich wird eine Stoßspannung, die beim Ausschalten der Gleichrichterdiode 40 erzeugt wird, in den Kondensator C1 über die Diode D1 der Dämpferschaltungseinheit 50 geladen und die in den Kondensator C1 geladene Stoßspannung über den Widerstand R1 entladen und entfernt. Wenn ein erheblicher Wärmeverlust im Widerstand R1 auftritt, kann jedoch die Dämpferschaltung durch Brand beschädigt werden, was zu der Zerstörung des gesamten Schaltkreises führt.
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Eine andere typische Dämpferschaltungseinheit 50, wie in 2 gezeigt, enthält zwei Dioden D1 und D2 und einen Kondensator C1 zwischen dem Ausgangsanschluss der Gleichrichterdiode 40 und dem Ausgangsanschluss des Ausgangsinduktors 60. Mit anderen Worten enthält die Dämpferschaltungseinheit 50 die zweite Diode D2, die eine Spannung anlegt während dieselbe einen geschlossenen Abschnitt von dem Ausgangsanschluss des Ausgangsinduktors 60 zum Kondensator C1 bildet, zusätzlich zur ersten Diode D1 und dem Kondensator C1, die zwischen dem Ausgangsanschluss der Gleichrichterdiode 40 und dem Ausgangsanschluss des Ausgangsinduktors 60 sequenziell angeordnet sind.
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Folglich wird die Stoßspannung, die beim Ausschalten der Gleichrichterdiode 40 erzeugt wird, in den Kondensator C1 geladen (schwarzer Pfeil der 2) und die Stoßspannung, die in den Kondensator C1 geladen wird, vom Kondensator C1 über den Ausgangsinduktor 60 und die zweite Diode D2 entladen, wie als der weiße Pfeil der 2 angegeben. Zusätzlich zu der Welligkeit des Ausgangsinduktors 60 wird jedoch ein durch die Resonanz des Kondensators C1 und Transformator-Streuinduktivitäten erzeugter Strom hinzugefügt, um zum Ausgangskondensator 70 ausgegeben zu werden, und folglich kann die Stromwelligkeit, die in dem Induktor fließt, zunehmen und ein Effektivstrom (RMS-Strom; engl. Root Mean Square (RNS) current) in dem Ausgangskondensator 70 zunehmen und folglich die Lebensdauer des Kondensators verkürzen. Zudem kann die Lebensdauer der Batterie auch durch die Zunahme des Welligkeitsstroms bei der Hochspannungsbatterie beeinträchtigt werden.
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Die in diesem Abschnitt offenbarten Informationen dienen nur zur Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und können daher Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der jemandem mit gewöhnlichen technischen Fähigkeiten hierzulande bereits bekannt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Erfindung liefert ein fahrzeugeigenes Ladegerät zum Laden einer Batterie eines umweltfreundlichen Fahrzeugs, das durch Anordnen von zwei Kondensatoren und drei Dioden in einem Transformator-Sekundärgleichrichter des fahrzeugeigenen Ladegeräts eine in einer Gleichrichterdiode erzeugte Stoßspannung und eine Ausgangsstromwelligkeit verringern kann.
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In einem Aspekt liefert die vorliegende Erfindung ein fahrzeugeigenes Ladegerät zum Laden einer Batterie eines umweltfreundlichen Fahrzeugs, das Folgendes enthält: eine Vollbrücken-Eingangseinheit, die mit einem Leistungsfaktorkompensator verbunden ist, der mit einer normalen Wechselstrom-Energieversorgung verbunden ist, um eine Gleichspannung in eine Wechselspannung umzuwandeln; einen Haupttransformator, der die Wechselspannung von der Vollbrücken-Eingangseinheit erhöht; eine Gleichrichterdiode, die die durch den Haupttransformator erhöhte Wechselspannung in eine Gleichspannung umwandelt; eine Dämpferschaltungseinheit, die eine sprungartig angestiegene hohe Spannung, die beim Ausschalten der Gleichrichterdiode erzeugt wird, entfernt; einen Ausgangsinduktor, der eine Ausgangsspannung in eine Gleichspannung mit einer verringerten Welligkeit zusammen mit einem Ausgangskondensator umwandelt; und den Ausgangskondensator, der die Ausgangsspannung in die Gleichspannung mit der verringerten Welligkeit zusammen mit dem Ausgangsinduktor umwandelt, wobei die Dämpferschaltungseinheit Folgendes enthalten kann: einen ersten und zweiten Kondensator, die mit einem Ausgangsanschluss der Gleichrichterdiode 40 verbunden sind, um eine Stoßspannung von der Gleichrichterdiode zu laden; und erste bis dritte Dioden, die verbunden sind während dieselben einen geschlossenen Kreis mit dem ersten und zweiten Kondensator bilden, um einen Entladeweg der Stoßspannungen des geschlossenen Kreises zu bilden, die von dem ersten und zweiten Kondensator entladen werden.
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In einer beispielhaften Ausführungsform kann das andere Ende des ersten Kondensators mit einer Anode der ersten Diode und einer Kathode der dritten Diode verbunden sein und ein Ende des zweiten Kondensators mit einer Kathode der ersten Diode und einer Anode der zweiten Diode verbunden sein, die mit einem Ende des Induktors verbunden ist, der mit einer Kathode derselben verbunden ist, und das andere Ende des zweiten Kondensators mit einer Anode der dritten Diode verbunden sein.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun in Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen derselben detailliert beschrieben werden, die in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht sind, die nachstehend nur zur Veranschaulichung dienen und die vorliegende Erfindung folglich nicht beschränken und in denen:
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die 1 und 2 beispielhafte Schaltpläne sind, die typische Schaltungskonfigurationen eines fahrzeugeigenen Ladegeräts nach der verwandten Technik veranschaulichen;
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3 ein beispielhafter Schaltplan ist, der ein fahrzeugeigenes Ladegerät zum Laden einer Batterie eines Plug-In-Hybrid- oder Elektrofahrzeugs nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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4 ein beispielhaftes Wellenformdiagramm ist, das Spannungen veranschaulicht, die auf Dioden typischer Dämpferschaltungen und einer Dämpferschaltung nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wirken; und
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5 ein beispielhaftes Wellenformdiagramm ist, das Ausgangsstromwelligkeiten der typischen Dämpferschaltungen und einer Dämpferschaltung nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Die in den Zeichnungen dargelegten Bezugsnummern enthalten den Bezug auf die folgenden Elemente, die nachstehend weiter erörtert werden:
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Leistungsfaktorkompensator
- 20
- Vollbrücken-Eingangseinheit
- 30
- Haupttransformator
- 40
- Gleichrichterdiode
- 50
- Dämpferschaltungseinheit
- 60
- Ausgangsinduktor
- 70
- Ausgangskondensator
- 80
- Hochspannungsbatterie
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Es sollte klar sein, dass die beiliegenden Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener beispielhafter Merkmale aufzeigen, die für die grundlegenden Prinzipien der Erfindung veranschaulichend sind. Die spezifischen Ausgestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, die hierin offenbart sind und beispielsweise bestimmte Maße, Orientierungen, Plätze und Formen enthalten, werden zum Teil durch die bestimmte vorgesehene Anwendung und Einsatzumgebung bestimmt werden.
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In den Figuren beziehen sich die Bezugsnummern überall in den verschiedenen Figuren der Zeichnung auf gleiche oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Nachstehend wird nun auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert Bezug genommen werden, deren Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht und unten beschrieben sind. Zwar wird die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben werden, aber es wird klar sein, dass die vorliegende Beschreibung die Erfindung nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränken soll. Im Gegenteil soll die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen decken, die innerhalb des Wesens und Bereiches der Erfindung enthalten sein können, die durch die beiliegenden Ansprüche definiert ist.
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Es ist klar, dass der Ausdruck „Fahrzeug” oder „Fahrzeug-” oder ein anderer ähnlicher Ausdruck, der hierin verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen enthält, wie beispielsweise Personenkraftwagen, die Geländefahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, verschiedene Geschäftswagen enthalten, Wasserfahrzeuge, die eine Vielzahl von Booten und Schiffen enthalten, Luftfahrzeuge und Ähnliches, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb, Brennstoffzellenfahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Brennstoffen enthält (z. B. Brennstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl gewonnen werden). Wie hierin bezeichnet, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Leistungsquellen aufweist, wie beispielsweise sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch betriebene Fahrzeuge.
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Die hierin verwendete Terminologie dient nur zum Zweck des Beschreibens bestimmter Ausführungsformen und soll die Erfindung nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein/eine” und „der/die/das” auch die Pluralformen enthalten, sofern der Kontext dies nicht anderweitig klar erkennen lässt. Es wird zudem klar sein, dass die Ausdrücke „weist auf” und/oder „aufweisend”, wenn in dieser Beschreibung verwendet, das Vorhandensein der genannten Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bauteile spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder den Zusatz von einem/einer oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Bauteilen und/oder Gruppen derselben ausschließen. Wie hierin verwendet, enthält der Ausdruck „und/oder” irgendeine oder alle Kombinationen aus einem oder mehreren der assoziierten, aufgelisteten Elemente.
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Zwar wird eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben eine Vielzahl von Einheiten zum Durchführen des beispielhaften Prozesses zu verwenden, aber es ist klar, dass die beispielhaften Prozesse auch durch ein Modul oder eine Vielzahl von Modulen durchgeführt werden können. Zudem ist klar, dass sich der Ausdruck Steuerung/Steuereinheit auf eine Hardwarevorrichtung bezieht, die einen Speicher und einen Prozessor enthält. Der Speicher ist zum Speichern der Module vorgesehen und der Prozessor ist insbesondere zum Ausführen der Module zum Durchführen von einem oder mehreren Prozessen vorgesehen, die weiter unten beschrieben werden.
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Zudem kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung als nicht-transitorische computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Datenträger ausgeführt werden, der ausführbare Programmbefehle enthält, die durch einen Prozessor, eine Steuerung/Steuereinheit oder Ähnliches ausgeführt werden. Beispiele computerlesbarer Datenträger enthalten Festwertspeicher, Direktzugriffsspeicher, Compact-Disc-Festwertspeicher (CD-ROMs), Magnetbänder, Disketten, Speichersticks, Chipkarten und optische Datenspeichervorrichtungen, sind aber nicht darauf beschränkt. Das computerlesbare Aufnahmemedium kann auch in netzwerkgekoppelten Computersystemen verteilt sein, so dass das computerlesbare Medium auf verteilte Weise gespeichert und ausgeführt wird, z. B. durch einen Telematikserver oder ein Controller Area Network (CAN).
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Nachstehend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben werden.
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Wie oben beschrieben wurde, können umweltfreundliche Fahrzeuge, d. h. Plug-In-Hybrid- und Elektrofahrzeuge, ein fahrzeugeigenes Ladegerät zum Laden einer Hochspannungsbatterie derselben enthalten. Ein Verfahren zum Laden einer Batterie, das das fahrzeugeigene Ladegerät verwendet, kann das Anlegen einer Wechselstromleistung eines Hauses an das innerhalb eines Fahrzeugs installierte fahrzeugeigene Ladegerät, das Erzeugen eines Ladestroms durch Umwandeln von Wechselstromleistung in Gleichstromleistung und das Anlegen des in dem fahrzeugeigenen Ladegerät erzeugten Ladestroms an eine Hochspannungsbatterie zum Laden enthalten.
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Das fahrzeugeigene Ladegerät kann eine Dämpferschaltungseinheit zum Verringern einer Welligkeit eines Ausgangsstroms während des Minimierens einer Stoßspannung einer Gleichrichterdiode und zum Verhindern der Reduzierung der Lebensdauer des Ausgangskondensators und der Hochspannungsbatterie enthalten.
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In Bezug auf 3 kann ein fahrzeugeigenes Ladegerät nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Leistungsfaktorkompensator 10, eine Vollbrücken-Eingangseinheit 20, einen Haupttransformator 30, eine Gleichrichterdiode 40, eine Dämpferschaltungseinheit 50, einen Ausgangsinduktor 60, einen Ausgangskondensator 70 und eine Hochspannungsbatterie 80 enthalten. Der Leistungsfaktorkompensator 10 kann mit einer normalen Wechselstrom-Energieversorgung verbunden sein und die Verwendung der Wirkleistung durch Kompensieren des Leistungsfaktors eines Wechselstrom-Eingangsstroms, um gleich dem Leistungsfaktor einer Eingangsspannung zu sein, erhöhen.
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Die Vollbrücken-Eingangseinheit 20 kann innerhalb des fahrzeugeigenen Ladegeräts verbunden sein, um eine Gleichstrom-Eingangsspannung in eine Wechselspannung zu ändern. Der Haupttransformator 30 kann eine Ausgangsspannung in Bezug auf die Wechselspannung von der Vollbrücken-Eingangseinheit 20 erhöhen und die Isolierung zwischen einer hohen Spannung und einer Fahrzeugkarosserie sichern. Die Gleichrichterdiode 40 kann die in dem Haupttransformator 30 erhöhte Wechselspannung in eine Gleichspannung umwandeln. Die Dämpferschaltungseinheit 50 kann eine sprungartig angestiegene hohe Spannung, die beim Ausschalten der Gleichrichterdiode 40 erzeugt wird, entfernen. Der Ausgangsinduktor 60 kann die Ausgangsspannung in eine Gleichspannung mit einer verringerten Welligkeit zusammen mit dem Ausgangskondensator 70 umwandeln und gleichzeitig das Rauschen verringern. Der Ausgangskondensator 70 kann die Ausgangsspannung in die Gleichspannung mit einer verringerten Welligkeit zusammen mit dem Ausgangsinduktor 60 umwandeln und gleichzeitig das Rauschen verringern. Die Hochspannungsbatterie 80 kann mit der Gleichspannung von dem Ausgangskondensator 70 geladen werden.
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Die Dämpferschaltungseinheit 50 kann durch eine Dämpferschaltungskonfiguration, bei der zwei Kondensatoren und drei Dioden zwischen der Gleichrichterdiode 40, die ein Transformator-Sekundärgleichrichter ist, und dem Ausgangsinduktor 60 angeordnet sind, eine in der Gleichrichterdiode 40 erzeugte Stoßspannung und eine Ausgangsstromwelligkeit verringern. Insbesondere kann die Dämpferschaltungseinheit 50 mit dem Ausgangsanschluss der Gleichrichterdiode 40 verbunden sein, wobei der erste Kondensator C1 und der zweite Kondensator C2 auf einem Ladeweg zum Laden der Stoßspannung von der Gleichrichterdiode 40 angeordnet sind, und kann erste bis dritte Dioden D1, D2 und D3 enthalten, die verbunden sind während dieselben einen geschlossenen Kreis zusammen mit dem ersten und zweiten Kondensator C1 und C2 als einen Entladeweg der Stoßspannung bilden, die in den ersten und zweiten Kondensator C1 und C2 geladen ist.
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Ein Ende des ersten Kondensators C1 kann mit dem Ausgangsanschluss der Gleichrichterdiode 40 verbunden sein und das andere Ende des ersten Kondensators C1 kann mit sowohl der Anode der ersten Diode D1 als auch der Kathode der dritten Diode D3 verbunden sein. Zudem kann der zweite Kondensator C2 mit dem ersten Kondensator C1 über die erste und zweite Diode D1 und D2 verbunden sein. Ein Ende des zweiten Kondensators C2 kann mit der Kathode der ersten Diode D1 und der Anode der zweiten Diode D2 verbunden sein und das andere Ende des zweiten Kondensators C2 kann mit der Anode der dritten Diode D3 verbunden sein. Insbesondere kann die Kathode der zweiten Diode D2 mit dem Eingangsanschluss des Induktors 60 verbunden sein.
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Bei dieser Dämpferschaltungskonfiguration nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Ladeweg zum Laden der Stoßspannung in der Reihenfolge des ersten Kondensators C1, der ersten Diode D1 und des zweiten Kondensators C2 leiten, wie als der schwarze Pfeil der 3 angegeben.
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Andererseits kann jeder Entladeweg des ersten und zweiten Kondensators C1 und C2 einen geschlossenen Kreis bilden. Genauer kann der Entladeweg des ersten Kondensators C1, der als der weiße Pfeil der 3 angegeben ist, einen geschlossenen Kreis bilden, der der Reihe nach vom Pluspol (+) des ersten Kondensators C1 über den Ausgangsinduktor 60, den Ausgangskondensator 70 und die dritten Diode D3 zirkuliert bzw. läuft, und der Entladeweg des zweiten Kondensators C2, der als der weiße Pfeil der 3 angegeben ist, einen geschlossenen Kreis bilden, der der Reihe nach vom Pluspol (+) des zweiten Kondensators C2 über die zweite Diode D2, den Ausgangsinduktor 60 und den Ausgangskondensator 70 läuft. Folglich kann die beim Ausschalten der Gleichrichterdiode 40 erzeugte Stoßspannung in den Kondensator C1 geladen werden (schwarzer Pfeil der 2) und gleichzeitig in den zweiten Kondensator C2 über die erste Diode D1 geladen werden, um entfernt zu werden.
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Zudem kann bei normalem Betrieb der Gleichrichterdiode (z. B. wenn keine Störung auftritt) die in den ersten Kondensator C1 geladene Stoßspannung von dem Pluspol (+) des ersten Kondensators C1 zu dem Ausgangsinduktor 60 und dem Ausgangskondensator 70 entladen werden und die in den zweiten Kondensator C2 geladene Stoßspannung von dem Pluspol (+) des zweiten Kondensators C2 zu dem Ausgangsinduktor 60 und dem Kondensator 70 über die zweite Diode D2 entladen werden. Da nur die Welligkeit des Ausgangsinduktors 60 zum Ausgangskondensator 70 abgegeben wird, der ein Ausgangsanschluss ist, kann insbesondere die Welligkeit des endgültigen Ausgangsstroms mehr als bei einer typischen Dämpferschaltung verringert werden, bei der der Welligkeitsstrom aufgrund der Hinzufügung eines Stroms zunimmt, der durch eine Resonanz der Streuinduktivitäten der Stoßspannung erzeugt wird, die den Kondensator und den Induktor lädt/entlädt.
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Als Ergebnis eines Testbeispiels veranschaulicht 4 ein beispielhaftes Wellenformdiagramm von Spannungen, die auf die Dioden einer typischen Dämpferschaltung (z. B. herkömmliche Dämpferschaltung nach der verwandten Technik) und der Dämpferschaltung nach der beispielhaften Ausführungsform wirken. In Bezug auf 4 wird in einem Beispiel der typischen Dämpferschaltungen (als typische Dämpferschaltung 1 gezeigt) die Spannungsspitze der Gleichrichterdiode bei normalem Betrieb nach dem Dämpfen als kontinuierlich hoch gezeigt, aber in einem anderen Beispiel der typischen Dämpferschaltungen und der Dämpferschaltung nach der beispielhaften Ausführungsform werden die Spannungsspitzen der Gleichrichterdioden gezeigt begrenzt zu sein. Folglich kann erkannt werden, dass eine Gleichrichterdiode mit einem Niederspannungswiderstand verwendet werden kann.
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Als Ergebnis eines anderen Testbeispiels veranschaulicht 5 ein beispielhaftes Wellenformdiagramm der Ausgangsstromwelligkeiten von typischen Dämpferschaltungen und der Dämpferschaltung nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Bezug auf 5 werden die Ausgangsstromwelligkeiten der beispielhaften typischen Dämpferschaltungen als im Wesentlichen hoch gezeigt (z. B. ca. 1,5 A). Insbesondere wird in einem anderen Beispiel typischer Dämpferschaltungen (als typische Dämpferschaltung 2 gezeigt) die Ausgangsstromwelligkeit aufgrund der Resonanz als erheblich hoch gezeigt (z. B. ca. 5,5 A), aber die Ausgangswelligkeit der Dämpferschaltung nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als im Wesentlichen gering gezeigt (z. B. ca. 0,6 A).
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Folglich kann bei der Dämpferschaltung nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine in der Gleichrichterdiode erzeugte Stoßspannung verringert werden und die Ausgangsstromwelligkeit auch erheblich verringert werden. Zudem kann der Effektivstrom gemäß der Verringerung der Ausgangsstromwelligkeit verringert werden und folglich die Verringerung der Lebensdauer des Ausgangskondensators und der Lebensdauer der Hochspannungsbatterie verhindert werden.
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Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine in einer Gleichrichterdiode erzeugte Stoßspannung verringert werden und eine Ausgangsstromwelligkeit durch die Dämpferschaltungskonfiguration verringert werden, bei der zwei Kondensatoren und drei Dioden in einem Transformator-Sekundärgleichrichter eines fahrzeugeigenen Ladegeräts für ein Plug-In-Hybrid- oder Elektrofahrzeug angeordnet sind. Zudem kann ein Effektivstrom gemäß der Verringerung der Ausgangsstromwelligkeit der Dämpferschaltungseinheit verringert werden und folglich können die Lebensdauer des Ausgangskondensators und die Lebensdauer der Hochspannungsbatterie steigen und dadurch Kosten einsparen.
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Die Erfindung wurde in Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen derselben detailliert beschrieben. Es wird jedoch von jemandem mit technischen Fähigkeiten eingesehen werden, dass an diesen Ausführungsformen Änderungen vorgenommen werden können ohne von den Prinzipien und dem Wesen der Erfindung abzuweichen, deren Bereich in den beiliegenden Ansprüchen und Äquivalenten derselben definiert ist.
