DE102018113174A1 - Universal charger for DC and AC charging - Google Patents

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Abstract

Ladegerät zum Energieaustausch zwischen einem Versorgungsnetz an einer Ladestation und einer Batterie eines Elektrofahrzeugs, wobei das Ladegerät einen Versorgungsnetzanschluss (312) und einen Batterieanschluss (314) und an seinem Versorgungsnetzanschluss (212, 312, 412) einen ersten Matrixumrichter (301) und an seinem Batterieanschluss (314) einen zweiten Matrixumrichter (302) aufweist, wobei das Ladegerät zwischen den beiden Matrixumrichtern (301, 302) einen N-phasigen Hochfrequenztransformator (303) aufweist, wobei die Matrixumrichter (301, 302) jeweils ein Anzahl N mal N bidirektionaler Leistungshalbleiterschalter umfassen, wobei das Ladegerät ein Steuergerät aufweist, welches dazu konfiguriert ist, mit einer Auswahl aus einer Vielzahl programmierter Steuerungsverfahren die bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter gemäß vorbestimmten Anforderungen an einen Versorgungsstrom bzw. Netzstabilisierungsstrom und Ladestrom bzw. Entladestrom zu schalten, und wobei das Ladegerät wahlweise an der Ladestation oder an dem Elektrofahrzeug angeordnet ist.Charger for the exchange of energy between a supply network at a charging station and a battery of an electric vehicle, wherein the charger has a supply network connection (312) and a battery connection (314) and at its supply network connection (212, 312, 412) a first matrix converter (301) and at its battery connection (314) comprises a second matrix converter (302), wherein the charger comprises an N-phase high-frequency transformer (303) between the two matrix converters (301, 302), the matrix converters (301, 302) each comprising a number N times N bidirectional power semiconductor switches wherein the charger comprises a controller configured to switch the bidirectional power semiconductor switches to a supply current and charging current or discharge current, respectively, in accordance with predetermined requirements, with a selection of a plurality of programmed control methods, and wherein the charger optionally located at the charging station or on the electric vehicle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ladegerät und ein Verfahren zu einem Laden einer Batterie von Elektrofahrzeugen. An einem Eingang des Ladegerätes kann dabei sowohl Gleichstrom wie auch Wechselstrom anliegen.The present invention relates to a charger and a method for charging a battery of electric vehicles. At an input of the charger can be present both DC and AC.

Für das Laden von Batterien aus Elektrofahrzeugen stellen Ladestationen entweder Gleichstrom oder Wechselstrom bereit. Beim Wechselstromladen wird normalerweise ein im Elektrofahrzeug mitgeführtes Ladegerät, ein sogenannter On-Board-Charger, verwendet. Der On-Board-Charger erzeugt eine Gleichspannung bzw. einen Gleichstrom zum Laden der Batterie. Seine Eingangsspannung bezieht er aus einer sogenannten Wallbox, die bspw. von einem Energieversorger an einer Ladestation zu Verfügung gestellt wird. Allerdings ist ein Eingangsspannungsbereich des On-Board-Chargers begrenzt und muss vorsorglich bzgl. verschiedenphasiger Wechselspannungssysteme, bspw. einphasig oder dreiphasig, ausgelegt sein. Weiter nachteilig ist auch, dass beim Wechselstromladen mehrere Wandlerstufen eingesetzt werden, mit jeder Wandlerstufe aber ein elektrischer Verlust einhergeht. Beide Ladestandards benötigen separate Installationen von Ladegeräten, die jeweils auf Anforderungen der Elektrofahrzeuge bzw. Spezifikationen der Energieversorger zugeschnitten sein müssen. Hohe Installationskosten sind die Folge.For charging batteries from electric vehicles, charging stations provide either DC or AC power. AC charging usually involves the use of a charger, a so-called on-board charger, carried in an electric vehicle. The on-board charger generates a DC voltage or a DC current for charging the battery. He draws his input voltage from a so-called wallbox, which is provided, for example, by an energy supplier to a charging station. However, an input voltage range of the on-board charger is limited and must be designed as a precaution with respect to different-phase AC voltage systems, for example single-phase or three-phase. Another disadvantage is that when AC charging multiple converter stages are used, with each converter stage but an electrical loss is accompanied. Both charging standards require separate installations of chargers, each of which must be tailored to the requirements of electric vehicles or energy suppliers' specifications. High installation costs are the result.

Beim Gleichstromladen, welches auch als Schnellladen bezeichnet wird, wird die Gleichspannung bzw. der Gleichstrom direkt von der Ladestation zur Verfügung gestellt und kein On-Board-Charger benötigt. Obwohl letzterer ein zusätzliches Gewicht darstellt, wird er in dem Elektrofahrzeug aber mitgeführt, da prinzipiell auch das Wechselstromladen möglich sein soll. Auch beim Gleichstromladen kommt eine Mehrzahl von Wandlerstufen zum Einsatz.When DC charging, which is also referred to as fast charging, the DC voltage or direct current is provided directly from the charging station and no on-board Charger needed. Although the latter is an additional weight, but it is carried in the electric vehicle, since in principle, the AC charging should be possible. Even when DC charging a plurality of converter stages is used.

Vorteilhaft verwendet die Druckschrift US 2007/0274109 A1 in einem Elektrofahrzeug einen Matrixkonverter zum direkten Übertragen von Wechselstrom zwischen zwei Elektromotoren. Da keine Umwandlung von Wechselstrom zu Gleichstrom und wieder in Wechselstrom benötigt wird, können so Energieverluste vermieden werden.Advantageously, the document uses US 2007/0274109 A1 in an electric vehicle, a matrix converter for direct transmission of alternating current between two electric motors. Since no conversion from AC to DC and back into AC is needed, so energy losses can be avoided.

Neuerdings werden Anforderungen betreffend eines bidirektionalen Energieflusses erhoben, um an eine Ladestation angeschlossene Batterien auch zu einer Netzstabilisierung in einem Niederspannungsnetz heranzuziehen, oder auch zu weiteren Netzdienstleistungen zu verwenden. Hierbei müssen alle Wandlerstufen mit entsprechend geeigneten Leistungshalbleiterschaltern ausgestattet werden.Recently, requirements for a bi-directional flow of energy are raised in order to use batteries connected to a charging station also for network stabilization in a low-voltage network or to use them for further network services. All converter stages must be equipped with suitable power semiconductor switches.

Allgemein beschreibt die US-amerikanische Druckschrift US 2013/0103191 A1 ein System und ein Verfahren zu Daten- und Energieaustausch zwischen einem Ladegerät und einer Batterie und insbesondere der hierzu benötigten Schnittstellen. Weiter offenbart die Druckschrift US 2013/0069424 A1 ein im Elektrofahrzeug mitgeführtes und mit der Batterie verbundenes elektrisches System, welches einen extern von einem Stromnetz zur Verfügung gestellten Wechselstrom zum Gleichstromladen der Batterie in Gleichstrom umwandelt. Umgekehrt kann das elektrische System aber auch zu einer Stromkonditionierung eines externen Stromnetzes herangezogen werden, indem es den von der Batterie zur Verfügung gestellten Gleichstrom zu Wechselstrom umwandelt und dem externen Stromnetz zuführt.Generally, the US document describes US 2013/0103191 A1 a system and method for data and energy exchange between a charger and a battery and in particular the interfaces required for this purpose. Further, the document discloses US 2013/0069424 A1 a carried in the electric vehicle and connected to the battery electrical system that converts an externally provided by a power supply AC for DC charging of the battery to DC. Conversely, the electrical system can also be used for power conditioning of an external power grid by converting the DC power supplied by the battery into AC power and supplying it to the external power grid.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ladegerät zur Verfügung zu stellen, welches ein universelles Wandlerkonzept, das sowohl Wechselstromladen wie auch Gleichstromladen einschließt, ermöglicht und dabei gegenüber den bislang verwendeten Konzepten sowohl Herstellungskosten wie auch Gewicht einspart. Verschiedene Netzspannungen sollen genauso wenig ein Hindernis darstellen wie Kompatibilitätsprobleme mit Anschlüssen vorhandener oder zukünftiger Ladestationen. Des Weiteren soll ein bidirektionaler Energiefluss möglich sein. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein entsprechendes mit dem Ladegerät ausführbares Verfahren bereitzustellen.Against this background, it is an object of the present invention to provide a charger which enables a universal converter concept including both AC charging and DC charging, thereby saving both manufacturing cost and weight over the concepts used heretofore. Different mains voltages should not be an obstacle any more than compatibility problems with connections of existing or future charging stations. Furthermore, a bidirectional flow of energy should be possible. Further, it is an object of the present invention to provide a corresponding charger implementable method.

Zur Lösung der voranstehend genannten Aufgabe wird ein Ladegerät zum Energieaustausch zwischen einem Versorgungsnetz an einer Ladestation und einer Batterie eines Elektrofahrzeugs bereitgestellt, wobei das Ladegerät einen Versorgungsnetzanschluss und einen Batterieanschluss und an seinem Versorgungsnetzanschluss einen ersten Matrixumrichter und an seinem Batterieanschluss einen zweiten Matrixumrichter aufweist, wobei das Ladegerät zwischen den beiden Matrixumrichtern einen N-phasigen Hochfrequenztransformator aufweist, wobei die Matrixumrichter jeweils ein Anzahl N mal N bidirektionaler Leistungshalbleiterschalter umfassen, wobei das Ladegerät ein Steuergerät aufweist, welches dazu konfiguriert ist, mit einer Auswahl aus einer Vielzahl programmierter Steuerungsverfahren die bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter gemäß vorbestimmten Anforderungen an einen Versorgungsstrom bzw. Netzstabilisierungsstrom und Ladestrom bzw. Entladestrom zu schalten, und wobei das Ladegerät wahlweise an der Ladestation oder an dem Elektrofahrzeug angeordnet ist. N ist dabei eine natürliche Zahl größer Null.To achieve the above object, a charger for energy exchange between a supply network to a charging station and a battery of an electric vehicle is provided, wherein the charger has a power supply terminal and a battery terminal and at its power supply terminal a first matrix converter and at its battery terminal a second matrix converter, said Charger between the two matrix inverters comprises an N-phase high-frequency transformer, wherein the matrix converters each comprise a number N times N bidirectional power semiconductor switch, the charger having a controller which is configured with a selection of a plurality of programmed control method, the bidirectional power semiconductor switches according to predetermined Requirements to switch to a supply current or grid stabilization current and charging current or discharge current, and wherein the charger wah Is located at the charging station or on the electric vehicle. N is a natural number greater than zero.

Durch eine Verwendung der Matrixumrichter als Wandler einer Gleichspannung in eine Wechselspannung, bzw. als Direktumrichter einer Wechselspannung mit einer ersten Frequenz und einer ersten Amplitude in eine zweite Wechselspannung mit einer zweiten Frequenz und einer zweiten Amplitude wird ein universelles Gleichspannungs- oder Wechselspannungsladen mit dem erfindungsgemäßen Ladegerät ermöglicht. Üblicherweise handelt es sich bei dem im Versorgungsnetz fließenden Wechselstrom entweder um einen einphasigen Wechselstrom, oder, im Falle eines Drehstromnetzes, um einen dreiphasigen Wechselstrom. Der Hochfrequenztransformator wird dabei im Allgemeinen dreiphasig (N=3) ausgelegt, so dass sich jeweilig eine drei mal drei Matrix aus bidirektionalen Leistungshalbleiterschaltern im jeweiligen Matrixumrichter ergibt.By using the matrix converter as a converter of a DC voltage in an AC voltage, or as a direct converter AC voltage having a first frequency and a first amplitude in a second AC voltage having a second frequency and a second amplitude is a universal DC or AC charging possible with the charger according to the invention. Usually, the alternating current flowing in the supply network is either a single-phase alternating current or, in the case of a three-phase network, a three-phase alternating current. The high-frequency transformer is designed in this case generally three-phase (N = 3), so that in each case results in a three by three matrix of bidirectional power semiconductor switches in the respective matrix converter.

Die bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter können Strom und Spannung in beiden Richtungen leiten bzw. sperren. Durch geeignete Steuerungs- bzw. Regelungsverfahren können die Matrixumrichter so betrieben werden, dass eine im Versorgungsnetz bereitgestellte Versorgungsspannung in eine Ladespannung zum Laden der Batterie umgewandelt wird, bzw. dass eine von der Batterie bereitgestellte Entladespannung in eine Netzstabilisierungsspannung zur Stabilisierung des Versorgungsnetzes umgewandelt wird.The bidirectional power semiconductor switches can conduct current and voltage in both directions. By means of suitable control or regulation methods, the matrix converters can be operated such that a supply voltage provided in the supply network is converted into a charging voltage for charging the battery, or that a discharge voltage provided by the battery is converted into a network stabilization voltage for stabilizing the supply network.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ladegerätes ist das Ladegerät dazu konfiguriert, einen an seinem Versorgungsnetzanschluss vorliegenden Versorgungsstrom mit Gleichspannung an seinem Batterieanschluss als Ladestrom mit Gleich- oder mit N-phasiger Wechselspannung durch die Auswahl des hierzu geeignet programmierten Steuerungsverfahrens bereitzustellen. Im Allgemeinen liegt an dem Versorgungsnetzanschluss des Ladegerätes dann ein Versorgungsstrom mit Gleichspannung an, wenn das Ladegerät im Elektrofahrzeug angeordnet ist und es sich bei einem Anschluss des Elektrofahrzeugs an die Ladestation um einen Gleichspannungsanschluss handelt. Aus der Vielzahl an programmierten Steuerungsverfahren des Steuergerätes wird dann dasjenige Steuerungsverfahren herangezogen, welches mittels des ersten Matrixumrichters aus der anliegenden Gleichspannung eine N-phasige Wechselspannung für den N-phasigen Hochfrequenztransformator bildet. Wurde dasjenige Steuerungsverfahren ausgewählt, welches an dem zweiten Matrixumrichter die Gleichspannung an dem Batterieanschluss bereitstellt, so wird das auf diese Weise eingesetzte Ladegerät auch als On-Board-Charger bzw. OBC bezeichnet. Es ist aber auch denkbar, dass das Ladegerät an dem Batterieanschluss eine Wechselspannung bereitstellt, und diese durch eine weitere im Fahrzeug angeordnete Wandlerstufe in Gleichspannung zum Laden der Batterie umgesetzt wird.In an embodiment of the charger according to the invention, the charger is configured to provide a present at its power supply terminal supply voltage with DC voltage at its battery terminal as a charging current with DC or N-phase AC voltage through the selection of this suitably programmed control method. In general, a supply current with DC voltage is applied to the supply network connection of the charger if the charger is arranged in the electric vehicle and if a connection of the electric vehicle to the charging station is a DC voltage connection. From the large number of programmed control methods of the control unit that control method is then used, which forms by means of the first matrix converter from the applied DC voltage N-phase AC voltage for the N-phase high-frequency transformer. If the control method has been selected which supplies the DC voltage to the battery connection at the second matrix converter, then the charger used in this way is also referred to as on-board charger or OBC. But it is also conceivable that the charger provides an AC voltage to the battery terminal, and this is converted by a further arranged in the vehicle converter stage in DC voltage for charging the battery.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ladegerätes ist das Ladegerät durch die Auswahl des hierzu geeignet programmierten Steuerungsverfahrens dazu ausgelegt, den an seinem Versorgungsnetzanschluss vorliegenden Versorgungsstrom mit N-phasiger Wechselspannung an seinem Batterieanschluss als Ladestrom mit Gleich- oder mit N-phasiger Wechselspannung bereitzustellen. Ist das Ladegerät an einer Ladestation angeordnet oder direkt an seinem Versorgungsnetzanschluss mit dem Versorgungsnetz verbunden, und steht damit als Anschluss einem Elektrofahrzeug zum Laden einer Batterie zur Verfügung, so wird es auch als Wallbox bezeichnet. Je nach Spannungsart an seinem Batterieanschluss, wird es auch als Gleichspannungswallbox oder Wechselstromwallbox bezeichnet.In a further embodiment of the charger according to the invention, the charger is designed by selecting the suitably programmed control method to provide the present at its power grid connection supply current with N-phase AC voltage at its battery terminal as a charging current with DC or N-phase AC voltage. If the charger is arranged at a charging station or connected directly to its supply network connection to the supply network, and is therefore available as a connection to an electric vehicle for charging a battery, it is also referred to as wallbox. Depending on the voltage at its battery connection, it is also referred to as DC wallbox or AC wallbox.

In noch weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ladegerätes ist das Ladegerät durch die Auswahl des hierzu programmierten Steuerungsverfahrens dazu ausgelegt, den an seinem Batterieanschluss vorliegenden Entladestrom mit Gleichspannung an seinem Versorgungsnetzanschluss als Netzstabilisierungsstrom mit Gleich- oder N-phasiger Wechselspannung bereitzustellen.In a further embodiment of the charger according to the invention, the charger is designed by selecting the control method programmed to provide the present at its battery connection discharge with DC voltage at its power supply connection as a grid stabilization current with DC or N-phase AC voltage.

In anderer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ladegerätes ist das Ladegerät durch die Auswahl eines programmierten Steuerungsverfahrens dazu ausgelegt, den an seinem Batterieanschluss vorliegenden Entladestrom mit N-phasiger Wechselspannung an seinem Versorgungsnetzanschluss als Netzstabilisierungsstrom mit Gleich- oder N-phasiger Wechselspannung an seinem Versorgungsnetzanschluss bereitzustellen. Gemeinhin befindet sich hierzu ein weiterer Wandler zwischen der Batterie und dem Ladegerät.In another embodiment of the charger according to the invention, the charger is designed by selecting a programmed control method to provide the present at its battery connection discharge with N-phase AC voltage at its power grid connection as a grid stabilizing current with DC or N-phase AC voltage at its power grid connection. Commonly, this is another converter between the battery and the charger.

Es versteht sich, dass eine Anordnung aus dem erfindungsgemäßen Ladegerät und der zu ladenden/entladenden Batterie weitere elektrische bzw. elektronische Bauteile wie bspw. Schütze oder Stromzähler aufweisen kann. Erwähnung finden hier nur für die Erfindung wesentliche Bauteile wie die Matrixumrichter und der Hochfrequenztransformator.It is understood that an arrangement of the charger according to the invention and the battery to be charged / discharged can have further electrical or electronic components such as, for example, contactors or electricity meters. Mention here only for the invention essential components such as the matrix converter and the high-frequency transformer.

Ferner wird ein Verfahren zum Energieaustausch zwischen einem Versorgungsnetz an einer Ladestation und einer Batterie eines Elektrofahrzeugs beansprucht, bei dem ein Ladegerät mit einem Versorgungsnetzanschluss und einem Batterieanschluss bereitgestellt wird und bei dem Ladegerät an seinem Versorgungsnetzanschluss ein erster Matrixumrichter und an seinem Batterieanschluss ein zweiter Matrixumrichter angeordnet wird, bei dem weiter in dem Ladegerät zwischen den beiden Matrixumrichtern, die jeweils eine Anzahl N mal N bidirektionaler Leistungshalbleiterschalter umfassen, ein N-phasiger Hochfrequenztransformator angeordnet wird, wobei mit einem aus einer vorgegebenen Auswahl jeweilig ausgewählten programmierten Steuerungsverfahren die bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter gemäß vorbestimmten Anforderungen an einen Versorgungsstrom bzw. Netzstabilisierungsstrom und Ladestrom bzw. Entladestrom geschaltet werden, und wobei das Ladegerät wahlweise an der Ladestation oder an dem Elektrofahrzeug angeordnet wird.Furthermore, a method for exchanging energy between a supply network at a charging station and a battery of an electric vehicle is claimed in which a charger is provided with a power supply connection and a battery connection and the charger has a first matrix converter at its supply network connection and a second matrix converter at its battery connection in which an N-phase high-frequency transformer is further arranged in the charger between the two matrix converters, each comprising a number N times N bidirectional power semiconductor switches, the bidirectional ones being selected from a predetermined selection Power semiconductor switches are switched according to predetermined requirements of a supply current or network stabilization current and charging current or discharge current, and wherein the charger is optionally arranged at the charging station or on the electric vehicle.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch das jeweilige programmierte Steuerungsverfahren der an dem Versorgungsnetzanschluss des Ladegerätes vorliegende Versorgungsstrom mit Gleichspannung an dem Batterieanschluss als Ladestrom mit Gleich- oder mit N-phasiger Wechselspannung bereitgestellt.In one embodiment of the method according to the invention is provided by the respective programmed control method present at the power supply terminal of the charger supply current with DC voltage at the battery terminal as a charging current with DC or N-phase AC voltage.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch das jeweilige programmierte Steuerungsverfahren der an dem Versorgungsnetzanschluss des Ladegerätes vorliegende Versorgungsstrom mit N-phasiger Wechselspannung an dem Batterieanschluss als Ladestrom mit Gleich- oder mit N-phasiger Wechselspannung bereitgestellt.In a further embodiment of the method according to the invention is provided by the respective programmed control method which is present at the power supply connection of the charger supply current with N-phase AC voltage at the battery terminal as a charging current with DC or N-phase AC voltage.

In einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch das jeweilige programmierte Steuerungsverfahren der an dem Batterieanschluss des Ladegerätes vorliegende Entladestrom mit Gleichspannung an dem Versorgungsnetzanschluss als Netzstabilisierungsstrom mit Gleich- oder mit N-phasiger Wechselspannung bereitgestellt.In yet another embodiment of the method according to the invention is provided by the respective programmed control method present at the battery terminal of the charger discharge current with DC voltage at the power grid connection as a network stabilizing current with DC or N-phase AC voltage.

In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch das jeweilige programmierte Steuerungsverfahren der an dem Batterieanschluss des Ladegerätes vorliegende Entladestrom mit N-phasiger Wechselspannung an dem Versorgungsnetzanschluss als Netzstabilisierungsstrom mit Gleich- oder mit N-phasiger Wechselspannung bereitgestellt.In another embodiment of the method according to the invention is provided by the respective programmed control method present at the battery terminal of the charger discharge with N-phase AC voltage at the mains supply as a network stabilizing current with DC or N-phase AC voltage.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

  • 1 zeigt schematisch zwei typische Anordnungen von Wandlern zu Wallboxen und einem On-Board-Charger aus dem Stand der Technik.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ladegerätes.
  • 3 zeigt ein Schaltbild einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ladegerätes.
  • 4 zeigt ein Schaltbild einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ladegerätes mit einem zweiten Drehstromwechselrichter als aktivem Gleich-/Wechselrichter.
It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
  • 1 schematically shows two typical arrangements of converters to Wallboxen and an on-board Charger from the prior art.
  • 2 shows a schematic representation of an embodiment of the charger according to the invention.
  • 3 shows a circuit diagram of an embodiment of the charger according to the invention.
  • 4 shows a diagram of an embodiment of the charger according to the invention with a second three-phase inverter as an active DC / inverter.

In 1 werden schematisch zwei typische Anordnungen 110 und 120 von Wandlern zu Wallboxen 113 und 121 und einem On-Board-Charger 111 aus dem Stand der Technik gezeigt. In Anordnung 110 ist eine Wechselstrom-Wallbox 113 bspw. an einer Ladestation an ein Versorgungsnetz 112 angeschlossen. Der On-Board-Charger 111 weist an seinem Ausgang zur Wechselstrom-Wallbox 113 einen Wechselstrom-/Gleichstromwandler 106 auf, damit verbunden einen Gleichstrom-/Wechselstromwandler 107, an dem sich ein Transformator und weiter wiederum ein Wechselstrom-/Gleichstromwandler 108 befindet. Schließlich weist der On-Board-Charger 111 an seinem Ausgang zu einer Batterie 100 einen Gleichstrom-/Gleichstromwandler 109 auf. In Anordnung 120 weist die Wallbox 121 die gleiche Abfolge von Wandlern wie die Wallbox 111 auf, wobei sie jedoch als Gleichstrom-Wallbox 121 bspw. an der Ladestation an das Versorgungsnetz 112 angeschlossen ist. In beiden Anordnungen 110 und 120 wird eine Vielzahl von Wandlerstufen benötigt.In 1 schematically become two typical arrangements 110 and 120 from converters to wallboxes 113 and 121 and an on-board charger 111 shown in the prior art. In arrangement 110 is an AC wallbox 113 For example, at a charging station to a supply network 112 connected. The on-board charger 111 has at its exit to AC wallbox 113 an AC / DC converter 106 on, connected to a DC / AC converter 107 on which there is a transformer and, in turn, an AC / DC converter 108 located. Finally, the on-board charger points 111 at its output to a battery 100 a DC / DC converter 109 on. In arrangement 120 shows the wallbox 121 the same sequence of converters as the wallbox 111 on, however, as a DC wallbox 121 eg at the charging station to the supply network 112 connected. In both arrangements 110 and 120 a variety of converter stages is needed.

In 2 wird eine schematische Darstellung 200 einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ladegerätes gezeigt. An seinem Versorgungsnetzanschluss 212 befindet sich ein erster Matrixumrichter 201, an seinem Batterieanschluss 214 ein zweiter Matrixumrichter 202, und zwischen den beiden Matrixumrichtern 201 und 202 ein Hochfrequenztransformator 203. Der Doppelpfeil 210 deutet an, dass die jeweiligen Bauteile 201, 202 und 203 bidirektional genutzt werden können, d. h. bei einem Batterieladen mit einem Ladestrom aus dem Versorgungsnetzanschluss 212 durch die Bauteile 201, 203, 202 des Ladegerätes zu dem Batterieanschluss 214, und bei einer Netzstabilisierung mit einem Entladestrom aus dem Batterieanschluss 214 durch die Bauteile 202, 203, 201 des Ladegerätes zu dem Versorgungsnetzanschluss 212. Auch ist der erste Matrixumrichter 201 und der zweite Matrixumrichter 202 jeweilig mit bidirektionalen Leistungshalbleiterschaltern ausgestattet, die von einem Steuergerät, auf dem ein Steuerungsverfahren ausgeführt wird, gesteuert werden und Strom und Spannung in beide Richtungen leiten bzw. sperren können. Auf dem Steuergerät kann eine große Vielzahl an programmierten Steuerungsverfahren, die jeweilig ausgewählt werden können, um eine für ein jeweiliges Fahrzeug benötigte Ladespannung bereitzustellen, abrufbar hinterlegt sein. Auch ist je nach gewähltem programmierten Steuerungsverfahren ein Einsatz der jeweiligen Matrixumrichter 201 und 202 als Wechselstromumrichter oder Gleich-/Wechselrichter möglich. An dem Versorgungsnetzanschluss 212 oder an dem Batterieanschluss 214 können so sowohl Gleichspannung oder einphasige Wechselspannung oder mehrphasige Wechselspannung anliegen oder erzeugt werden. Eine Zahl an Reihen von bidirektionalen Leistungshalbleiterschaltern der jeweiligen Matrixumrichter 201 und 202 muss lediglich mindestens so groß sein wie eine Phasenzahl des an dem jeweiligen Matrixumrichter anliegenden Stromes, also bspw. drei bei Drehstrom.In 2 is a schematic representation 200 an embodiment of the charger according to the invention shown. At his power supply connection 212 there is a first matrix converter 201 , at its battery connection 214 a second matrix converter 202 , and between the two matrix converters 201 and 202 a high frequency transformer 203 , The double arrow 210 indicates that the respective components 201 . 202 and 203 can be used bidirectionally, ie in a battery charging with a charging current from the mains supply connection 212 through the components 201 . 203 . 202 of the charger to the battery connector 214 , and in a grid stabilization with a discharge current from the battery terminal 214 through the components 202 . 203 . 201 of the charger to the mains supply 212 , Also is the first matrix converter 201 and the second matrix converter 202 each equipped with bi-directional power semiconductor switches, which are controlled by a controller on which a control method is performed, and can conduct current and voltage in both directions and lock. On the controller, a wide variety of programmed control methods, each of which may be selected to provide a required charging voltage for a respective vehicle, may be retrievably stored. Also, depending on the selected programmed control method, use of the respective matrix converters 201 and 202 as AC inverter or DC / inverter possible. To the Supply mains 212 or on the battery connector 214 Thus, both DC voltage or single-phase AC voltage or multi-phase AC voltage can be applied or generated. A number of rows of bidirectional power semiconductor switches of the respective matrix converters 201 and 202 only has to be at least as large as a number of phases of the voltage applied to the respective matrix converter current, so for example three in three-phase current.

In 3 wird ein Schaltbild 300 einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ladegerätes gezeigt, welches volle Flexibilität gewährleistet und sowohl als Wallbox wie auch als On-Board-Charger eingesetzt werden kann. An einem dreiphasigen Versorgungsnetzanschluss 312 befindet sich ein erster Matrixumrichter 301, danach ein dreiphasiger Hochfrequenztransformator 303, und weiter zum Batterieanschluss 314 ein zweiter Matrixumrichter 302. Die beiden Matrixumrichter 301 und 302 sind jeweilig mit einer Matrix von drei mal drei bidirektionalen Leistungshalbleiterschaltern ausgeführt. Hierbei erzeugt das jeweilige programmierte Steuerungsverfahren mittels des ersten Matrixumrichters 301 aus einer am Versorgungsnetzanschluss 312 anliegenden Gleich- oder Wechselspannung eine hochfrequente Wechselspannung in einem Bereich von bspw. 10 bis 50 kHz, während die im Hochfrequenztransformator 303 übertragene Wechselspannung mittels des zweiten Matrixumrichters 302 entweder gleichgerichtet oder in eine niederfrequente Wechselspannung von bspw. 50 oder 60 Hz mit steuerbarer Amplitude umgewandelt wird. Das Gleiche kann umgekehrt ausgeführt werden, indem die am Batterieanschluss 314 anliegende Gleich- oder Wechselspannung durch das jeweilige programmierte Steuerungsverfahren mittels des zweiten Matrixumrichters 302 in eine hochfrequente Wechselspannung in einem Bereich von bspw. 10 bis 50 kHz transferiert wird, und nach Übertragung im Hochfrequenztransformator 303 mittels des zweiten Matrixumrichters 302 entweder gleichgerichtet oder in eine niederfrequente Wechselspannung von bspw. 50 oder 60 Hz mit steuerbarer Amplitude umgewandelt wird und am Versorgungsnetzanschluss 312 bspw. zu einer Rückspeisung in ein Versorgungsnetz vorliegt.In 3 becomes a circuit diagram 300 an embodiment of the charger according to the invention, which ensures full flexibility and can be used both as a wallbox as well as an on-board charger. On a three-phase supply mains connection 312 there is a first matrix converter 301 , then a three-phase high-frequency transformer 303 , and on to the battery connector 314 a second matrix converter 302 , The two matrix converters 301 and 302 are each implemented with a matrix of three by three bidirectional power semiconductor switches. In this case, the respective programmed control method generates by means of the first matrix converter 301 from one at the power supply connection 312 applied DC or AC voltage high-frequency AC voltage in a range of, for example. 10 to 50 kHz, while in the high-frequency transformer 303 transmitted AC voltage by means of the second matrix converter 302 either rectified or converted into a low-frequency AC voltage of, for example, 50 or 60 Hz with controllable amplitude. The same thing can be done the other way around by the battery connection 314 applied DC or AC voltage by the respective programmed control method by means of the second matrix converter 302 is transferred to a high-frequency AC voltage in a range of, for example, 10 to 50 kHz, and after transmission in the high-frequency transformer 303 by means of the second matrix converter 302 either rectified or converted into a low-frequency alternating voltage of, for example, 50 or 60 Hz with controllable amplitude and at the power supply connection 312 For example, there is a return to a supply network.

In 4 wird ein Schaltbild 400 einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ladegerätes mit einem zweiten Drehstromumrichter als aktivem Gleich-/Wechselrichter gezeigt, welche bspw. als Gleichspannungswallbox verwendet werden kann. An einem dreiphasigen Versorgungsnetzanschluss 412 befindet sich ein erster Matrixumrichter 401, danach ein dreiphasiger Hochfrequenztransformator 403, und weiter zum Batterieanschluss 414 ein zweiter Matrixumrichter 402. Der zweite Matrixumrichter 402 ist in der gezeigten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ladegerätes als aktiver dreiphasiger Gleich-/Wechselrichter mit drei Halbbrücken von jeweils zwei bidirektionalen Leistungshalbleiterschaltern ausgebildet. Hierbei erzeugt das jeweilig ausgewählte programmierte Steuerungsverfahren mittels des ersten Matrixumrichters 401 aus einer am Versorgungsnetzanschluss 412 anliegenden Gleich- oder Wechselspannung eine hochfrequente Wechselspannung in einem Bereich von bspw. 10 bis 50 kHz, während die im Hochfrequenztransformator 403 übertragene Wechselspannung mittels des aktiven Gleich-/Wechselrichters 402 gleichgerichtet wird. Am Batterieausgang 414 liegt dann eine Gleichspannung vor, mit der die Batterie eines Elektrofahrzeuges geladen werden kann. Das Gleiche kann umgekehrt ausgeführt werden, in dem die Gleichspannung der am Batterieanschluss 414 angeschlossenen Batterie vom jeweilig ausgewählten programmierten Steuerungsverfahren mittels des aktiven Gleich-/Wechselrichters 402 in hochfrequente Wechselspannung von bspw. 10 bis 50 kHz transferiert wird, diese hochfrequente Wechselspannung vom Hochfrequenztransformator übertragen wird und schließlich vom ersten Matrixumrichter 401 auf Netzfrequenz transferiert am Versorgungsnetzanschluss 412 vorliegt.In 4 becomes a circuit diagram 400 an embodiment of the charger according to the invention with a second three-phase inverter as active DC / inverter shown, which can be used, for example, as a DC wallbox. On a three-phase supply mains connection 412 there is a first matrix converter 401 , then a three-phase high-frequency transformer 403 , and on to the battery connector 414 a second matrix converter 402 , The second matrix converter 402 is formed in the illustrated embodiment of the charger according to the invention as an active three-phase DC / inverter with three half-bridges of two bidirectional power semiconductor switches. In this case, the respectively selected programmed control method generates by means of the first matrix converter 401 from one at the power supply connection 412 applied DC or AC voltage high-frequency AC voltage in a range of, for example. 10 to 50 kHz, while in the high-frequency transformer 403 transmitted AC voltage by means of the active DC / inverter 402 is rectified. At the battery outlet 414 Then there is a DC voltage with which the battery of an electric vehicle can be charged. The same thing can be done vice versa, in which the DC voltage at the battery terminal 414 connected battery from the respective selected programmed control method by means of the active DC / inverter 402 In high-frequency AC voltage of, for example, 10 to 50 kHz is transferred, this high-frequency AC voltage is transmitted from the high-frequency transformer and finally from the first matrix converter 401 at mains frequency transferred at the mains power supply 412 is present.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2007/0274109 A1 [0004]US 2007/0274109 A1 [0004]
  • US 2013/0103191 A1 [0006]US 2013/0103191 A1 [0006]
  • US 2013/0069424 A1 [0006]US 2013/0069424 A1 [0006]

Claims (10)

Ladegerät zum Energieaustausch zwischen einem Versorgungsnetz an einer Ladestation und einer Batterie eines Elektrofahrzeugs, wobei das Ladegerät einen Versorgungsnetzanschluss (212, 312, 412) und einen Batterieanschluss (214, 314, 414) und an seinem Versorgungsnetzanschluss (212, 312, 412) einen ersten Matrixumrichter (201, 301, 401) und an seinem Batterieanschluss (214, 314, 414) einen zweiten Matrixumrichter (202, 302, 402) aufweist, wobei das Ladegerät zwischen den beiden Matrixumrichtern (201, 202, 301, 302, 401, 402) einen N-phasigen Hochfrequenztransformator (203, 303, 403) aufweist, wobei die Matrixumrichter (201, 202, 301, 302, 401, 402) jeweils ein Anzahl N mal N bidirektionaler Leistungshalbleiterschalter umfassen, wobei das Ladegerät ein Steuergerät aufweist, welches dazu konfiguriert ist, mit einer Auswahl aus einer Vielzahl programmierter Steuerungsverfahren die bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter gemäß vorbestimmten Anforderungen an einen Versorgungsstrom bzw. Netzstabilisierungsstrom und Ladestrom bzw. Entladestrom zu schalten, und wobei das Ladegerät wahlweise an der Ladestation oder an dem Elektrofahrzeug angeordnet ist.Charger for the exchange of energy between a supply network at a charging station and a battery of an electric vehicle, wherein the charger has a supply network connection (212, 312, 412) and a battery connection (214, 314, 414) and at its supply network connection (212, 312, 412) a first Matrix converter (201, 301, 401) and at its battery terminal (214, 314, 414) has a second matrix converter (202, 302, 402), wherein the charger between the two matrix converters (201, 202, 301, 302, 401, 402 ) comprises an N-phase high-frequency transformer (203, 303, 403), wherein the matrix converters (201, 202, 301, 302, 401, 402) each comprise a number N times N bidirectional power semiconductor switches, wherein the charger has a control device, which is configured with a selection of a plurality of programmed control methods, the bidirectional power semiconductor switches according to predetermined requirements for a supply current or network stabilization current and charging current or discharge current to switch, and wherein the charger is optionally arranged at the charging station or to the electric vehicle. Ladegerät nach Anspruch 1, welches dazu konfiguriert ist, durch die Auswahl eines programmierten Steuerungsverfahrens den an seinem Versorgungsnetzanschluss (212, 312, 412) vorliegenden Versorgungsstrom mit Gleichspannung an seinem Batterieanschluss (214, 314, 414) als Ladestrom mit Gleich- oder mit N-phasiger Wechselspannung bereitzustellen.Charger after Claim 1 which is configured to provide, by the selection of a programmed control method, the DC supply voltage present at its power supply terminal (212, 312, 412) at its battery terminal (214, 314, 414) as a DC or N-phase AC charge current. Ladegerät nach Anspruch 1, welches dazu konfiguriert ist, durch die Auswahl eines programmierten Steuerungsverfahrens den an seinem Versorgungsnetzanschluss (212, 312, 412) vorliegenden Versorgungsstrom mit N-phasiger Wechselspannung an seinem Batterieanschluss (214, 314, 414) als Ladestrom mit Gleich- oder mit N-phasiger Wechselspannung bereitzustellen.Charger after Claim 1 , which is configured, by selecting a programmed control method, the supply current of N-phase AC voltage present at its supply network connection (212, 312, 412) at its battery terminal (214, 314, 414) as DC or N-phase charging current To provide AC voltage. Ladegerät nach Anspruch 1, welches dazu konfiguriert ist, durch die Auswahl eines programmierten Steuerungsverfahrens den an seinem Batterieanschluss (214, 314, 414) vorliegenden Entladestrom mit Gleichspannung an seinem Versorgungsnetzanschluss (212, 312, 412) als Netzstabilisierungsstrom mit Gleich- oder N-phasiger Wechselspannung bereitzustellen.Charger after Claim 1 , which is configured to provide, by the selection of a programmed control method, the DC discharge current present at its battery terminal (214, 314, 414) at its power supply terminal (212, 312, 412) as a grid stabilizing current having DC or N-phase AC voltage. Ladegerät nach Anspruch 1, welches dazu konfiguriert ist, durch die Auswahl eines programmierten Steuerungsverfahrens den an seinem Batterieanschluss (214, 314, 414) vorliegenden Entladestrom mit N-phasiger Wechselspannung an seinem Versorgungsnetzanschluss (212, 312, 412) als Netzstabilisierungsstrom mit Gleich- oder N-phasiger Wechselspannung an seinem Versorgungsnetzanschluss bereitzustellen.Charger after Claim 1 configured to select, by a programmed control method, the N-phase AC discharge current present at its battery terminal (214, 314, 414) at its power supply terminal (212, 312, 412) as a DC or N-phase AC stabilization current to provide at its power grid connection. Verfahren zum Energieaustausch zwischen einem Versorgungsnetz an einer Ladestation und einer Batterie eines Elektrofahrzeugs, bei dem ein Ladegerät mit einem Versorgungsnetzanschluss (212, 312, 412) und einem Batterieanschluss (214, 314, 414) bereitgestellt wird und bei dem Ladegerät an seinem Versorgungsnetzanschluss (212, 312, 412) ein erster Matrixumrichter (201, 301, 401) und an seinem Batterieanschluss (214, 314, 414) ein zweiter Matrixumrichter (202, 302, 402) angeordnet wird, bei dem in dem Ladegerät zwischen den beiden Matrixumrichtern (201, 202, 301, 302, 401, 402), die jeweils eine Anzahl N mal N bidirektionaler Leistungshalbleiterschalter umfassen, ein N-phasiger Hochfrequenztransformator (203, 303, 403) angeordnet wird, wobei mit einem aus einer vorgegebenen Auswahl jeweilig ausgewählten programmierten Steuerungsverfahren die bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter gemäß vorbestimmten Anforderungen an einen Versorgungsstrom bzw. Netzstabilisierungsstrom und Ladestrom bzw. Entladestrom geschaltet werden, und wobei das Ladegerät wahlweise an der Ladestation oder an dem Elektrofahrzeug angeordnet wird.A method for exchanging energy between a supply network at a charging station and a battery of an electric vehicle, in which a charger is provided with a supply network connection (212, 312, 412) and a battery connection (214, 314, 414) and at the charging device at its supply network connection (212 , 312, 412) a first matrix converter (201, 301, 401) and at its battery terminal (214, 314, 414) a second matrix converter (202, 302, 402) is arranged, in which in the charger between the two matrix inverters (201 , 202, 301, 302, 401, 402), each comprising a number N times N bidirectional power semiconductor switches, an N-phase high frequency transformer (203, 303, 403) is arranged, with one of a predetermined selection respectively selected programmed control method the bidirectional power semiconductor switch according to predetermined requirements for a supply current or mains stabilization current and charging rom or discharge current are switched, and wherein the charger is optionally arranged at the charging station or on the electric vehicle. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem durch das jeweilige programmierte Steuerungsverfahren der an dem Versorgungsnetzanschluss (212, 312, 412) des Ladegerätes vorliegende Versorgungsstrom mit Gleichspannung an dem Batterieanschluss (214, 314, 414) als Ladestrom mit Gleich- oder mit N-phasiger Wechselspannung bereitgestellt wird.Method according to Claim 6 in which, by the respective programmed control method, the supply current with DC voltage present at the charging mains connection (212, 312, 412) of the charging device is provided at the battery connection (214, 314, 414) as charging current with DC or with N-phase AC voltage. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem durch das jeweilige programmierte Steuerungsverfahren der an dem Versorgungsnetzanschluss (212, 312, 412) des Ladegerätes vorliegende Versorgungsstrom mit N-phasiger Wechselspannung an dem Batterieanschluss (214, 314, 414) als Ladestrom mit Gleich- oder mit N-phasiger Wechselspannung bereitgestellt wird.Method according to Claim 6 in which, by the respective programmed control method, the supply current with N-phase AC voltage present at the supply mains connection (212, 312, 412) is provided at the battery connection (214, 314, 414) as a charging current with a DC or N-phase AC voltage becomes. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem durch das jeweilige programmierte Steuerungsverfahren der an dem Batterieanschluss (214, 314, 414) des Ladegerätes vorliegende Entladestrom mit Gleichspannung an dem Versorgungsnetzanschluss (212, 312, 412) als Netzstabilisierungsstrom mit Gleich- oder mit N-phasiger Wechselspannung bereitgestellt wird.Method according to Claim 6 in that, by means of the respective programmed control method, the discharge current with DC voltage present at the battery connection (214, 314, 414) of the charger as mains stabilization current at the supply network connection (212, 312, 412) provided with DC or N-phase AC voltage. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem durch das jeweilige programmierte Steuerungsverfahren der an dem Batterieanschluss (214, 314, 414) des Ladegerätes vorliegende Entladestrom mit N-phasiger Wechselspannung an dem Versorgungsnetzanschluss (212, 312, 412) als Netzstabilisierungsstrom mit Gleich- oder mit N-phasiger Wechselspannung bereitgestellt wird.Method according to Claim 6 in which, by the respective programmed control method, the discharge current with N-phase AC voltage present at the battery terminal (214, 314, 414) on the supply network connection (212, 312, 412) is provided as a grid stabilization current with DC or N-phase AC voltage becomes.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020115225A1 (en) 2020-06-09 2021-12-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Device and method for DC charging of an electrical energy store of a vehicle
DE102022110650A1 (en) 2022-05-02 2023-11-02 Audi Aktiengesellschaft Supplementary charging device for an AC wallbox and AC-DC wallbox with such a supplementary charging device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005124985A1 (en) * 2004-06-15 2005-12-29 Siemens Aktiengesellschaft Matrix converter for coupling three-phase voltage networks
US20070274109A1 (en) 2004-04-28 2007-11-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power Supply System for Vehicle with Improved Energy Efficiency and Vehicle Including the Same
CN102545644A (en) * 2012-03-14 2012-07-04 山东大学 Matrix AC (alternating current)-AC high voltage frequency converter topology structure
US20120286740A1 (en) * 2009-03-11 2012-11-15 Renault S.A.S. Fast charging device for an electric vehicle
US20130069424A1 (en) 2011-09-20 2013-03-21 GM Global Technology Operations LLC Onboard power line conditioning system for an electric or hybrid vehicle
DE102011083645A1 (en) * 2011-09-28 2013-03-28 Infineon Technologies Ag Charging device for rechargeable battery used in electric vehicle, has three-phase rectifier connected in downstream of three-phase transformer to convert third three-phase alternating current into direct current for charging battery
US20130103191A1 (en) 2010-02-22 2013-04-25 Abb B.V. System, device and method for exchanging energy with an electric vehicle

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2614445C2 (en) * 1976-04-03 1984-02-23 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Converter arrangement for converting a specified AC line voltage
EP2458725A1 (en) * 2010-11-30 2012-05-30 ABB Research Ltd. Electric energy conversion system and method for operating same
US8860379B2 (en) * 2011-04-20 2014-10-14 GM Global Technology Operations LLC Discharging a DC bus capacitor of an electrical converter system
CN202488359U (en) * 2012-03-14 2012-10-10 山东大学 Matrix AC-AC (Alternate Current to Alternate Current) high voltage frequency converter topological structure

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070274109A1 (en) 2004-04-28 2007-11-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power Supply System for Vehicle with Improved Energy Efficiency and Vehicle Including the Same
WO2005124985A1 (en) * 2004-06-15 2005-12-29 Siemens Aktiengesellschaft Matrix converter for coupling three-phase voltage networks
US20120286740A1 (en) * 2009-03-11 2012-11-15 Renault S.A.S. Fast charging device for an electric vehicle
US20130103191A1 (en) 2010-02-22 2013-04-25 Abb B.V. System, device and method for exchanging energy with an electric vehicle
US20130069424A1 (en) 2011-09-20 2013-03-21 GM Global Technology Operations LLC Onboard power line conditioning system for an electric or hybrid vehicle
DE102011083645A1 (en) * 2011-09-28 2013-03-28 Infineon Technologies Ag Charging device for rechargeable battery used in electric vehicle, has three-phase rectifier connected in downstream of three-phase transformer to convert third three-phase alternating current into direct current for charging battery
CN102545644A (en) * 2012-03-14 2012-07-04 山东大学 Matrix AC (alternating current)-AC high voltage frequency converter topology structure

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Übersetzung von CN 102 545 644 A *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020115225A1 (en) 2020-06-09 2021-12-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Device and method for DC charging of an electrical energy store of a vehicle
DE102022110650A1 (en) 2022-05-02 2023-11-02 Audi Aktiengesellschaft Supplementary charging device for an AC wallbox and AC-DC wallbox with such a supplementary charging device
EP4272990A1 (en) 2022-05-02 2023-11-08 Audi Ag Supplementary charging device for an ac call box and ac dc call box comprising such a supplementary charging device

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