DE102023113651A1

DE102023113651A1 - Stromversorgungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102023113651A1
Application number: DE102023113651.8A
Authority: DE
Inventors: Mitsuaki Morimoto; Kazuo Sugimura; Hiroteru Kato; Shoya Watanabe
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2022-06-06
Filing date: 2023-05-24
Publication date: 2023-12-07
Also published as: CN117199582A; JP2023178625A; US20230391228A1

Abstract

Positiver elektrodenseitiger Eingangsanschluss ist mit einem ersten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss verbunden, negativer elektrodenseitiger Eingangsanschluss ist mit einem zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss verbunden, ein Schalter ist zwischen dem ersten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss und dem zweiten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss, zwischen dem zweiten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss und dem ersten Anschlusspunkt zwischen dem positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss und dem ersten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss und zwischen dem ersten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss und dem zweiten Anschlusspunkt zwischen dem negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss und dem zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss angeschlossen, der positive elektrodenseitige Ausgangsanschluss mit dem positiven elektrodenseitigen Wandlerausgangsanschluss verbunden ist, der negative elektrodenseitige Ausgangsanschluss mit dem negativen elektrodenseitigen Wandlerausgangsanschluss verbunden ist, der positive elektrodenseitige Wandlerausgangsanschluss mit einer Verbindungsleitung zwischen dem positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss und dem ersten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss verbunden ist, und der negative elektrodenseitige Wandlereingangsanschluss mit einer Verbindungsleitung zwischen dem negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss und dem zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss verbunden ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungsvorrichtung.
Hintergrund
Elektrofahrzeuge (EV) und Plug-in-Hybridfahrzeuge sind populär geworden, und Ladeeinrichtungen, die die Batterien der Elektrofahrzeuge aufladen können, sind ebenfalls populär geworden. Es gibt verschiedene Arten von Standards für die Ladeeinrichtungen, die derzeit installiert sind, so dass eine Stromversorgungsvorrichtung eines Elektrofahrzeugs an mehrere Standards von Ladevorrichtungen angepasst werden muss. Das Patentdokument 1 offenbart beispielsweise eine Stromversorgungsvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie den Anschluss von zwei Batterien zwischen einer Parallelschaltung und einer Reihenschaltung umschalten kann, um sich an ein schnelles Ladegerät und an ein ultraschnelles Ladegerät anzupassen, bei dem die Spannung der gelieferten Leistung höher ist als die des schnellen Ladegeräts.
Dokumente aus dem Stand der Technik
Patentdokument
Patentdokument 1: JP 2020-150784 A
Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Bei der in Patentschrift 1 offenbarten Stromversorgungsvorrichtung schwankt jedoch die an eine Last angelegte Spannung erheblich, wenn der Anschluss der beiden Batterien umgeschaltet wird. Daher kann in der Stromversorgungsvorrichtung, die im Patentdokument 1 offenbart ist, die Last während dieses Schaltens des Anschlusses der beiden Batterien nicht betrieben werden.
In Anbetracht des oben beschriebenen Problems ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Stromversorgungsvorrichtung bereitzustellen, die so konfiguriert ist, dass sie an eine Vielzahl von Ladegeräten angepasst werden kann, ohne dass der Betrieb einer Last unterbrochen werden muss.
Lösung des Problems
Um das oben beschriebene Problem zu lösen und den oben beschriebenen Zweck zu erreichen, umfasst eine Stromversorgungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen ersten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss und einen ersten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss zum Anschließen einer Batterie, einen zweiten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss und einen zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss zum Anschließen einer Batterie, einen positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss und einen negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss zum Anschließen eines Ladegeräts, einen positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss und einen negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss zum Anschließen einer Last, einen ersten Schalter, einen zweiten Schalter, einen dritten Schalter und einen Leistungswandler, wobei der positive elektrodenseitige Eingangsanschluss mit dem ersten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss verbunden ist, der negative elektrodenseitige Eingangsanschluss mit dem zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss verbunden ist, der erste Schalter zwischen den ersten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss und den zweiten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss geschaltet ist, der zweite Schalter zwischen einen ersten Anschlusspunkt und den zweiten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss geschaltet ist, der erste Anschlusspunkt zwischen dem positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss und dem ersten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss liegt, der dritte Schalter zwischen dem ersten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss und einem zweiten Anschlusspunkt angeschlossen ist, wobei der zweite Anschlusspunkt zwischen dem negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss und dem zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss liegt, der Leistungswandler einen positiven elektrodenseitigen Wandlereingangsanschluss, einen negativen elektrodenseitigen Wandlereingangsanschluss, einen positiven elektrodenseitigen Wandlerausgangsanschluss und einen negativen elektrodenseitigen Wandlerausgangsanschluss umfasst, der positive elektrodenseitige Ausgangsanschluss mit dem positiven elektrodenseitigen Wandlerausgangsanschluss verbunden ist, der negative elektrodenseitige Ausgangsanschluss mit dem negativen elektrodenseitigen Wandlerausgangsanschluss verbunden ist, der positive elektrodenseitige Wandlereingangsanschluss mit einer Leitung verbunden ist, die den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss und den ersten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss verbindet, und der negative elektrodenseitige Wandlereingangsanschluss mit einer Leitung verbunden ist, die den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss und den zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss verbindet.
Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Stromversorgungsvorrichtung bereitzustellen, die so konfiguriert ist, dass sie sich an eine Vielzahl von Ladegeräten anpassen kann, ohne dass der Betrieb eines Verbrauchers unterbrochen werden muss.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Diagramm, das eine Stromversorgungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Flusses der elektrischen Leistung in der Stromversorgungsvorrichtung 100;
3 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Flusses der elektrischen Leistung in der Stromversorgungsvorrichtung 100;
4 ist ein Diagramm zur Erläuterung des Flusses der elektrischen Leistung in der Stromversorgungsvorrichtung 100;
5 ist ein Diagramm zur Erläuterung des Flusses der elektrischen Leistung in der Stromversorgungsvorrichtung 100;
6 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel für einen Leistungswandler 150 illustriert;
7 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel für einen Leistungswandler 150 illustriert;
8 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel für einen Leistungswandler 150 zeigt;
9 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel für einen Leistungswandler 150 illustriert; und
10 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel für einen Leistungswandler 150 zeigt.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
<Stromversorgungsvorrichtung 100>
1 ist ein Diagramm, das eine Stromversorgungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Stromversorgungsvorrichtung 100 umfasst einen ersten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss 111, einen ersten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss 112, einen zweiten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss 121, einen zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss 122, einen positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131, einen negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132, einen ersten Schalter SW1, einen zweiten Schalter SW2, einen dritten Schalter SW3, einen positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 141, einen negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 142, und einen Leistungswandler 150.
Der erste positive elektrodenseitige Batterieanschluss 111 und der erste negative elektrodenseitige Batterieanschluss 112 sind Anschlüsse zum Anschließen einer ersten Batterie 210. Eine positive Elektrode der ersten Batterie 210 ist an den ersten positiven elektrodenseitigen Anschluss 111 angeschlossen, und eine negative Elektrode der ersten Batterie 210 ist an den ersten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss 112 angeschlossen. Der zweite positive elektrodenseitige Batterieanschluss 121 und der zweite negative elektrodenseitige Batterieanschluss 122 sind Anschlüsse zum Anschließen einer zweiten Batterie 220. Eine positive Elektrode der zweiten Batterie 220 ist an den zweiten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss 121 angeschlossen, und eine negative Elektrode der zweiten Batterie 220 ist an den zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss 122 angeschlossen. Bei der ersten Batterie 210 und der zweiten Batterie 220 handelt es sich um wiederaufladbare Batterien, die mit elektrischer Leistung geladen und entladen werden können, wie beispielsweise Lithium-Ionen-Batterien. Die Treiberspannungen der ersten Batterie 210 und der zweiten Batterie 220 sind gleich und betragen eine erste Spannung (beispielsweise 400 V oder 500 V).
Der positive elektrodenseitige Eingangsanschluss 131 und der negative elektrodenseitige Eingangsanschluss 132 sind Anschlüsse zum Anschließen eines Ladegeräts 300. Wenn ein erstes Ladegerät 300A (beispielsweise ein Schnellladegerät) zur Versorgung mit elektrischer Leistung mit der ersten Spannung an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 angeschlossen ist, wird die elektrische Leistung mit der ersten Spannung von dem positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und dem negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 eingespeist. Wenn ein zweites Ladegerät 300B (beispielsweise ein ultraschnelles Ladegerät) zum Liefern elektrischer Leistung mit einer zweiten Spannung (beispielsweise 800V oder 1000V), die doppelt so hoch ist wie die erste Spannung, an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 angeschlossen ist, wird die elektrische Leistung mit der zweiten Spannung von dem positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und dem negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 eingespeist.
Der Leistungswandler 150 umfasst einen positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 151, einen negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 152, einen positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 153 und einen negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 154. Der Leistungswandler 150 ist so konfiguriert, dass er an dem positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 153 und dem negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 154 elektrische Leistung ausgibt, die an dem positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 151 und dem negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 152 eingespeist wird. Zu diesem Zeitpunkt arbeitet der Leistungswandler 150 in einem Modus (Relaismodus), in dem elektrische Leistung, die von dem positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 151 und dem negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 152 eingegeben wird, von dem positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 153 und dem negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 154 ausgegeben wird, ohne dass die Spannung der eingegebenen elektrischen Leistung umgewandelt wird, und in einem Modus („Stromumwandlungsmodus“), in dem elektrische Leistung, die von dem positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 151 und dem negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 152 eingegeben wird, von dem positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 153 und dem negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 154 ausgegeben wird, wobei die Spannung der eingegebenen elektrischen Leistung umgewandelt wird. Der Leistungsumwandlungsmodus umfasst mindestens einen Modus (Aufwärtsmodus), in dem elektrische Leistung mit der ersten Spannung in elektrische Leistung mit der zweiten Spannung umgewandelt wird, oder einen Modus (Abwärtsmodus), in dem elektrische Leistung mit der zweiten Spannung in elektrische Leistung mit der ersten Spannung umgewandelt wird.
In dieser Ausführungsform ist der positive elektrodenseitige Eingangsanschluss 131 an den ersten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss 111 angeschlossen, und der negative elektrodenseitige Eingangsanschluss 132 ist an den zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss 122 angeschlossen.
Der erste Schalter SW1 ist zwischen dem ersten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss 112 und dem zweiten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss 121 angeschlossen. Der zweite Schalter SW2 ist zwischen dem zweiten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss 121 und einem ersten Anschlusspunkt CP1 angeschlossen, wobei der erste Anschlusspunkt CP1 zwischen dem positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und dem ersten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss 111 liegt. Ein dritter Schalter SW3 ist zwischen dem ersten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss 112 und einem zweiten Anschlusspunkt CP2 angeschlossen, wobei sich der zweite Anschlusspunkt CP2 zwischen dem negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 und dem zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss 122 befindet.
So sind in dieser Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, in einem Zustand, in dem der erste Schalter SW1 geöffnet ist und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 geschlossen sind, die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 parallel zwischen dem positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und dem negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 angeschlossen. Folglich ist es, wie in 2 gezeigt, möglich, die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 parallel zum elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und zum negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 zu laden, wenn das Ladegerät an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und an den negativen elektrodenseitige Eingangsanschluss 132 in einem Zustand angeschlossen ist, in dem der erste Schalter SW1 geöffnet ist und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 geschlossen sind.
Wenn also in dieser Ausführungsform das erste Ladegerät 300A (beispielsweise ein Schnellladegerät) an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 angeschlossen ist, wird der erste Schalter SW1 geöffnet und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 werden geschlossen, so dass die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 parallel zur diesen Batterien geladen werden. Auf diese Weise können in dieser Ausführungsform die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 mit der elektrischen Leistung mit der ersten Spannung geladen werden, die die Treiberspannung der ersten Batterie 210 und der zweiten Batterie 220 ist.
Des Weiteren sind in dieser Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, in einem Zustand, in dem der erste Schalter SW1 geschlossen ist und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 geöffnet sind, die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 zwischen dem positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und dem negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 in Reihe geschaltet. Wenn das Ladegerät 300 an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 in einem Zustand angeschlossen ist, in dem der erste Schalter SW1 geschlossen ist und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 geöffnet sind, ist es folglich möglich, mit der ersten Batterie 210 und der zweiten Batterie 220, die in Reihe geschaltet sind, zu laden, wie in 3 gezeigt.
So wird in dieser Ausführungsform, wenn das zweite Ladegerät 300B (beispielsweise ein ultraschnelles Ladegerät) an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 angeschlossen ist, der erste Schalter SW1 geschlossen und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 geöffnet, so dass die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 mit diesen in Reihe geschalteten Batterien geladen werden. Auf diese Weise können in dieser Ausführungsform die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 mit der elektrischen Leistung mit der ersten Spannung geladen werden, die die Hälfte der Spannung der zweiten Spannung ist, d.h. der elektrischen Leistung mit der ersten Spannung, die die Treiberspannung der ersten Batterie 210 und der zweiten Batterie 220 ist.
Der positive elektrodenseitige Ausgangsanschluss 141 und der negative elektrodenseitige Ausgangsanschluss 142 sind Anschlüsse zum Anschließen einer Last 400.
In dieser Ausführungsform ist der positive elektrodenseitige Ausgangsanschluss 141 an den positiven elektrodenseitigen Wandlerausgangsanschluss 153 des Leistungswandlers 150 angeschlossen, und der negative elektrodenseitige Ausgangsanschluss 142 ist an den negativen elektrodenseitigen Wandlerausgangsanschluss 154 des Leistungswandlers 150 angeschlossen.
Der positive elektrodenseitige Wandlereingangsanschluss 151 des Leistungswandlers 150 ist mit einer Leitung verbunden, die den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den ersten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss 111 verbindet, und der negative elektrodenseitige Wandlereingangsanschluss 152 des Leistungswandlers 150 ist mit einer Leitung verbunden, die den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 und den zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss 122 verbindet.
In dieser Ausführungsform wird also die von dem Ladegerät 300 ausgegebene Spannung in den Leistungswandler 150 eingespeist.
In dieser Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, wenn das erste Ladegerät 300A an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 132 angeschlossen ist, wenn eine Treiberspannung der an den positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 141 und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 142 angeschlossenen Last 400 die erste Spannung ist, dann gibt der Leistungswandler 150 die eingegebene elektrische Leistung aus, ohne sie umzuwandeln. Wenn zu diesem Zeitpunkt eine Treiberspannung der an den positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 141 und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 142 angeschlossenen Last 400 niedriger als die erste Spannung ist, dann setzt der Leistungswandler 150 die erste Spannung auf die Treiberspannung der Last 400 herab und gibt sie aus, und wenn eine Treiberspannung der an den positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 141 und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 142 angeschlossenen Last 400 höher als die erste Spannung ist, dann setzt der Leistungswandler 150 die erste Spannung auf die Treiberspannung der Last 400 herauf und gibt sie aus. Insbesondere dann, wenn eine Treiberspannung der an den positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 141 und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 142 angeschlossenen Last 400 die zweite Spannung ist, wandelt der Leistungswandler 150 die elektrische Leistung mit der ersten Spannung in elektrische Leistung mit der zweiten Spannung um und gibt sie aus.
In dieser Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, wenn das zweite Ladegerät 300B an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 132 angeschlossen ist, wenn eine Treiberspannung der an den positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 141 und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 142 angeschlossenen Last 400 die zweite Spannung ist, dann gibt der Leistungswandler 150 die eingegebene elektrische Leistung aus, ohne die Spannung der eingegebenen elektrischen Leistung umzuwandeln. Wenn zu diesem Zeitpunkt eine Treiberspannung der an den positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 141 und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 142 angeschlossenen Last 400 niedriger als die zweite Spannung ist, dann setzt der Leistungswandler 150 die zweite Spannung auf die Treiberspannung der Last 400 herab und gibt sie aus, und wenn eine Treiberspannung der an den positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 141 und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 142 angeschlossenen Last 400 höher als die zweite Spannung ist, dann setzt der Leistungswandler 150 die zweite Spannung auf die Treiberspannung der Last 400 herauf und gibt sie aus. Insbesondere dann, wenn eine Treiberspannung der an den positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 141 und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 142 angeschlossenen Last 400 die erste Spannung ist, wandelt der Leistungswandler 150 elektrische Leistung mit der zweiten Spannung in elektrische Leistung mit der ersten Spannung um und gibt sie aus.
Des Weiteren wird in dieser Ausführungsform, wenn das Ladegerät 300 nicht an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 132 angeschlossen ist (beispielsweise während der Fahrt), wenn eine Treiberspannung der an den positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 141 und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 142 angeschlossenen Last 400 die erste Spannung ist, dann wird beispielsweise, wie in 4 gezeigt, der erste Schalter SW1 geöffnet und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 geschlossen werden, so dass die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 parallel angeschlossen sind und der Leistungswandler 150 die eingegebene elektrische Leistung ausgibt, ohne die Spannung der eingegebenen elektrischen Leistung umzuwandeln.
Des Weiteren ist in dieser Ausführungsform, wenn das Ladegerät 300 nicht an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 132 angeschlossen ist (beispielsweise während der Fahrt), wenn eine Treiberspannung der an den positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 141 und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 142 angeschlossenen Last 400 die zweite Spannung ist, dann ist beispielsweise, wie in 5 gezeigt, der erste Schalter SW1 geschlossen und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 geöffnet, so dass die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 in Reihe geschaltet sind, und der Leistungswandler 150 die eingegebene elektrische Leistung ausgibt, ohne die Spannung der eingegebenen elektrischen Leistung umzuwandeln.
Des Weiteren, wenn das Ladegerät 300 nicht an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 132 angeschlossen ist (zum Beispiel während der Fahrt), wenn eine Treiberspannung der an den positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 141 und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 142 angeschlossenen Last 400 niedriger ist als die erste Spannung, dann setzt der Leistungswandler 150 die Spannung der eingegebenen elektrischen Leistung auf die Treiberspannung der Last 400 herab und gibt sie aus. Zu diesem Zeitpunkt kann der erste Schalter SW1 geöffnet und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 geschlossen werden, so dass die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 parallel angeschlossen sind, wie in 4 gezeigt, oder der erste Schalter SW1 kann geschlossen und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 geöffnet werden, so dass die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 in Reihe angeschlossen sind, wie in 5 gezeigt.
Des Weiteren, wenn das Ladegerät 300 nicht an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 angeschlossen ist (beispielsweise während der Fahrt), wenn eine Treiberspannung der an den positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 141 und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 142 angeschlossenen Last 400 höher als die erste Spannung, aber niedriger als die zweite Spannung ist, dann kann der erste Schalter SW1 geöffnet und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 geschlossen werden, so dass die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 parallel geschaltet sind, wie in FIG gezeigt. 4 gezeigt, und der Leistungswandler 150 kann die Spannung der elektrischen Leistung, die auf die Treiberspannung der Last 400 eingespeist wird, erhöhen und sie ausgeben, oder der erste Schalter SW1 kann geschlossen und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 können geöffnet werden, so dass die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 in Reihe angeschlossen sind, wie in 5 gezeigt, und der Leistungswandler 150 kann die Spannung der elektrischen Leistung, die auf die Treiberspannung der Last 400 eingespeist wird, verringern und sie ausgeben.
Des Weiteren, wenn das Ladegerät 300 nicht an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 132 angeschlossen ist (beispielsweise während der Fahrt), wenn eine Treiberspannung der an den positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 141 und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 142 angeschlossenen Last 400 höher ist als die zweite Spannung, dann erhöht der Leistungswandler 150 die Spannung der elektrischen Leistung, die der Treiberspannung der Last 400 zugeführt wird, und gibt sie aus. Zu diesem Zeitpunkt kann der erste Schalter SW1 geöffnet und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 geschlossen werden, so dass die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 parallel angeschlossen sind, wie in 4 gezeigt, oder der erste Schalter SW1 kann geschlossen und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 geöffnet werden, so dass die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 in Reihe angeschlossen sind, wie in 5 gezeigt.
Somit ist es in dieser Ausführungsform in beiden Fällen, in denen der positive elektrodenseitige Eingangsanschluss 131 und der negative elektrodenseitige Eingangsanschluss 132 an das erste Ladegerät 300A und das zweite Ladegerät 300B angeschlossen sind, möglich, die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 zu laden. Des Weiteren ist es in dieser Ausführungsform möglich, die Last 400 mit elektrischer Leistung mit einer geeigneten Spannung zu versorgen, unabhängig von der Treiberspannung der an den positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 141 und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 142 angeschlossenen Last 400. Folglich ist es in dieser Ausführungsform möglich, die Stromversorgungsvorrichtung bereitzustellen, die sich an die Vielzahl von Ladegeräten anpassen kann, ohne dass der Betrieb der Last unterbrochen werden muss.
Des Weiteren kann in dieser Ausführungsform, wenn das Ladegerät 300 nicht an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 angeschlossen ist (beispielsweise während der Fahrt), die Last 400 mit elektrischer Leistung sowohl aus der ersten Batterie 210 als auch aus der zweiten Batterie 220 versorgt werden. Somit können die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 gleichmäßig genutzt werden.
<Steuerung des ersten bis dritten Schalters SW1-SW3 und des Leistungswandlers 150>
Die Stromversorgungsvorrichtung 100 kann des Weiteren eine Steuereinheit 160 umfassen, die zum Steuern des ersten Schalters SW1, des zweiten Schalters SW2, des dritten Schalters SW3 und des Leistungswandlers 150 ausgebildet ist.
Die Steuereinheit 160 kann so konfiguriert sein, dass sie, wenn das Ladegerät 300 nicht an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 angeschlossen ist und wenn die Last 400 mit der Treiberspannung, die die erste Spannung ist, angeschlossen ist, den ersten Schalter SW1, den zweiten Schalter SW2 und den dritten Schalter SW3 so steuert, dass der erste Schalter SW1 geöffnet ist und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 geschlossen sind, wie in 4 gezeigt, und den Leistungswandler 150 so steuert, dass er im Relaismodus arbeitet. Auf diese Weise werden die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 parallel angeschlossen, so dass die elektrische Leistung der Last 400 sowohl von der ersten Batterie 210 als auch von der zweiten Batterie 220 zugeführt werden kann, ohne dass die Leistungsumwandlung im Leistungswandler 150 durchgeführt wird.
Des Weiteren kann die Steuereinheit 160 so konfiguriert sein, dass sie, wenn das Ladegerät 300 nicht an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 angeschlossen ist und wenn die Last 400 mit der Treiberspannung, die die zweite Spannung ist, angeschlossen ist, den ersten Schalter SW1, den zweiten Schalter SW2 und den dritten Schalter SW3 so steuert, dass der erste Schalter SW1 geschlossen ist und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 geöffnet sind, wie in 5 gezeigt, und den Leistungswandler 150 so steuert, dass er im Relaismodus arbeitet. Auf diese Weise werden die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 in Reihe angeschlossen, so dass die elektrische Leistung der Last 400 sowohl von der ersten Batterie 210 als auch von der zweiten Batterie 220 zugeführt werden kann, ohne dass die Leistungsumwandlung im Leistungswandler 150 durchgeführt wird.
Des Weiteren kann die Steuereinheit 160 so konfiguriert sein, dass sie, wenn das Ladegerät 300 nicht an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 angeschlossen ist und wenn die Last 400 mit der Treiberspannung angeschlossen ist, die sich von der ersten Spannung und der zweiten Spannung unterscheidet, den Leistungswandler 150 so steuert, dass er die eingegebene elektrische Leistung in die elektrische Leistung mit der Treiberspannung der Last 400 umwandelt. Auf diese Weise kann auch für die Last 400, deren Treiberspannung sich von der ersten Spannung und der zweiten Spannung unterscheidet, die elektrische Leistung sowohl aus der ersten Batterie 210 als auch aus der zweiten Batterie 220 an die Last 400 geliefert werden. Zu diesem Zeitpunkt kann die Steuereinheit 160 so steuern, dass der erste Schalter SW1 geöffnet ist und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 geschlossen sind, wie in 4 gezeigt, oder so, dass der erste Schalter SW1 geschlossen ist und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 geöffnet sind, wie in 5 gezeigt.
Die Steuereinheit 160 kann beispielsweise so konfiguriert sein, dass sie, wenn das erste Ladegerät 300A an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 angeschlossen ist und wenn die Last 400 mit der Treiberspannung, die die erste Spannung ist, angeschlossen ist, den ersten Schalter SW1, den zweiten Schalter SW2 und den dritten Schalter SW3 so steuert, dass der erste Schalter SW1 geöffnet ist und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 geschlossen sind, wie in 2 gezeigt, und den Leistungswandler 150 so steuert, dass er im Relais-Modus arbeitet. Auf diese Weise können die erste Batterie 210, die zweite Batterie 220 und die Last 400 parallel angeschlossen werden, so dass die elektrische Leistung mit der ersten Spannung von dem ersten Ladegerät 300A an die erste Batterie 210, die zweite Batterie 220 und die Last 400 geliefert werden kann.
Die Steuereinheit 160 kann beispielsweise so konfiguriert sein, dass sie, wenn das erste Ladegerät 300A nicht an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 angeschlossen ist und wenn die Last 400 mit der Treiberspannung, die sich von der ersten Spannung unterscheidet, angeschlossen ist, so steuert, dass der erste Schalter SW1 geöffnet wird und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 geschlossen werden, wie in 2 gezeigt, und den Leistungswandler 150 so steuert, dass die eingespeiste elektrische Leistung in die elektrische Leistung mit der Treiberspannung der Last 400 umgewandelt wird. Insbesondere kann er so konfiguriert werden, dass er, wenn die Last 400 mit der Treiberspannung, die die zweite Spannung ist, angeschlossen ist, so steuert, dass der erste Schalter SW1 geöffnet und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 geschlossen werden, wie in 2 gezeigt, und den Leistungswandler 150 so steuert, dass die eingegebene elektrische Leistung in die elektrische Leistung mit der zweiten Spannung umgewandelt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Last 400 mit der elektrischen Leistung mit der Treiberspannung der Last 400 zu versorgen, während die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 mit der elektrischen Leistung mit der ersten Spannung versorgt werden.
Die Steuereinheit 160 kann beispielsweise so konfiguriert sein, dass sie, wenn das zweite Ladegerät 300B an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 angeschlossen ist und wenn die Last 400 mit der Treiberspannung, die die zweite Spannung ist, angeschlossen ist, den ersten Schalter SW1, den zweiten Schalter SW2 und den dritten Schalter SW3 so steuert, dass der erste Schalter SW1 geschlossen ist und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 geöffnet sind, wie in 3 gezeigt, und den Leistungswandler 150 so steuert, dass er in der Relaisbetriebsart arbeitet. Auf diese Weise können die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 in Reihe geschaltet werden, und die elektrische Leistung mit der ersten Spannung kann der ersten Batterie 210 und der zweiten Batterie 220 von dem zweiten Ladegerät 300B zugeführt werden, während die elektrische Leistung mit der zweiten Spannung der Last 400 von dem zweiten Ladegerät 300B zugeführt wird.
Die Steuereinheit 160 kann beispielsweise so konfiguriert sein, dass sie, wenn das zweite Ladegerät 300B an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 angeschlossen ist und wenn die Last 400 mit der Treiberspannung, die sich von der zweiten Spannung unterscheidet, angeschlossen ist, so steuert, dass der erste Schalter SW1 geschlossen ist und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter 142 geöffnet sind, wie in 3 gezeigt, und den Leistungswandler 150 steuert, um die elektrische Leistung mit der zweiten Spannung in die elektrische Leistung mit der Treiberspannung der Last 400 umzuwandeln. Insbesondere kann es konfiguriert werden, um, wenn die Last 400 mit der Treiberspannung, die die erste Spannung ist, angeschlossen ist, so zu steuern, dass der erste Schalter SW1 geschlossen ist und der zweite Schalter SW2 und der dritte Schalter SW3 geöffnet sind, wie in 3 gezeigt, und den Leistungswandler 150 zu steuern, um die eingespeiste elektrische Leistung in die elektrische Leistung mit der ersten Spannung umzuwandeln. Auf diese Weise ist es möglich, die Last 400 mit der elektrischen Leistung mit der Treiberspannung der Last 400 zu versorgen, während die erste Batterie 210 und die zweite Batterie 220 mit der elektrischen Leistung mit der ersten Spannung versorgt werden.
Wie in 1 und 2 gezeigt, kann ein vierter Schalter SW4 an dem positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und ein fünfter Schalter SW5 an dem negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 vorgesehen sein. Des Weiteren kann die Steuereinheit 160 zur Steuerung des vierten Schalters SW4 und des fünften Schalters SW5 konfiguriert sein.
Zu diesem Zeitpunkt kann die Steuereinheit 160 so konfiguriert sein, dass sie den vierten Schalter SW4 und den fünften Schalter SW5 so steuert, dass der vierte Schalter SW4 und der fünfte Schalter SW5 geschlossen sind, wie in 2 und 3 gezeigt sind, wenn das Ladegerät 300 an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 angeschlossen ist, und so, dass der vierte Schalter SW4 und der fünfte Schalter SW5 geöffnet sind, wie in 4 und 5 gezeigt, wenn das Ladegerät 300 nicht an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 angeschlossen ist. Auf diese Weise können, wenn das Ladegerät 300 nicht an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss 131 und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 132 angeschlossen ist, der positive elektrodenseitige Eingangsanschluss 131 und der negative elektrodenseitige Eingangsanschluss 132 von der ersten Batterie 210 und der zweiten Batterie 220 getrennt werden.
<Konfiguration des Leistungswandlers 150>
Der Leistungswandler 150 kann beispielsweise eine Schaltungskonfiguration eines Abwärts-Choppers umfassen, die aus einem Schalter, einer Diode, einer Spule L und einem Kondensator C besteht. In diesem Fall kann der Leistungswandler 150 beispielsweise einen sechsten Schalter SW6 als einen Schalter umfassen, der die Schaltungskonfiguration des Abwärts-Choppers bildet, wie in 6 gezeigt. Der sechste Schalter SW6 kann aus einem Schaltelement (beispielsweise einem MOSFET (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor)) bestehen, wie in 6 dargestellt. Wenn auf diese Weise ein anormaler Strom in einem Hochspannungspfad erzeugt wird, arbeitet der Schalter SW6 als Halbleitersicherung, so dass der anormale Strom abgeschaltet werden kann. Des Weiteren wird beim Abschalten des abnormalen Stroms durch den Halbleiter, wie oben beschrieben, kein Lichtbogen erzeugt, so dass eine sichere und schnelle Abschaltung möglich ist. Des Weiteren kann, wie in 7 gezeigt, der sechste Schalter SW6 aus zwei Schaltelementen S2, S3 bestehen, die in Reihe angeschlossen sind.
Darüber hinaus kann der Leistungswandler 150 beispielsweise ein Schaltelement S1 umfassen, das eine parallel geschaltete Diode enthält, die die Schaltungskonfiguration des Abwärts-Choppers darstellt, wie in 6 und 7 gezeigt. Auf diese Weise wird das Schaltelement S1 zu einem Zeitpunkt, zu dem die Versorgung der Last 400 mit elektrischer Leistung gestoppt wird, eingeschaltet, nachdem der sechste Schalter SW6 geöffnet wurde, so dass die in dem Kondensator C gespeicherte elektrische Leistung schnell entladen werden kann.
Der Leistungswandler 150 kann beispielsweise eine Schaltungskonfiguration eines Aufwärts-Choppers umfassen, die aus einem Schalter, einer Diode, einer Spule L und einem Kondensator C besteht. In diesem Fall kann der Leistungswandler 150 beispielsweise einen siebten Schalter SW7 als Diode umfassen, der die Schaltungskonfiguration des Aufwärts-Choppers bildet, wie in 8 gezeigt. Der siebte Schalter SW7 kann beispielsweise aus zwei Schaltelementen S5, S6 bestehen, die parallel geschaltete Dioden umfassen. In diesem Fall sind die Dioden, die den beiden Schaltelementen S5, S6 parallel angeschlossen sind, so angeordnet, dass eine Durchlassrichtung entgegengesetzt zueinander ist.
In dem Fall, in dem der sechste Schalter SW6 aus den beiden Schaltelementen S2, S3 gebildet ist, kann eine Spule L zwischen die beiden Schaltelemente S2, S3 angeschlossen werden, wie in 9 gezeigt, und in dem Fall, in dem der siebte Schalter SW7 aus den beiden Schaltelementen S5, S6 gebildet ist, kann eine Spule L zwischen die beiden Schaltelemente S5, S6 angeschlossen werden, wie in 10 gezeigt. Auf diese Weise unterscheidet sich ein Teil, der aus den drei Schaltelementen S1-S3 und der Spule L in der Schaltungskonfiguration des Abwärts-Choppers von 9 besteht, und ein Teil, der aus den drei Schaltelementen S4-S6 und der Spule L in der Schaltungskonfiguration des Aufwärts-Choppers von 10 besteht, nur durch die Anschlussorientierung. Folglich kann die Schaltungskonfiguration des Aufwärts-Choppers von 10 einfach durch Ändern der Anschlussorientierung des Teils, der aus den drei Schaltelementen S1-S3 und der Spule L der Schaltungskonfiguration des Abwärts-Choppers von 9 besteht, erhalten werden, so dass die gleiche Komponente für den Abwärts-Chopper und den Aufwärts-Chopper verwendet werden kann.
Wie in 6 bis 10 gezeigt, kann der Leistungswandler 150 auch einen achten Schalter SW8 umfassen, der zwischen dem negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss 152 und dem negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss 154 des Wandlers angeschlossen ist. In diesem Fall wird beim Starten der Versorgung der Last 400 mit elektrischer Leistung durch Schließen des sechsten Schalters SW6 oder des siebten Schalters SW7 nach Schließen des achten Schalters SW8 der Anstieg des Stroms in der Spule L verzögert, so dass die Last 400 vorgeladen werden kann. Des Weiteren ist es zu einem Zeitpunkt, zu dem die Zufuhr der elektrischen Leistung zur Last 400 gestoppt wird, durch Öffnen des achten Schalters SW8 nach der Entladung der im Kondensator C gespeicherten elektrischen Leistung möglich, die Restspannung auf der Seite der Last 400 schnell zu entfernen.
Die vorliegende Erfindung wurde oben unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die spezifischen Beispiele beschrieben wurde, können verschiedene Modifikationen und Änderungen an diesen spezifischen Beispielen vorgenommen werden, ohne von dem Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung, wie in den Ansprüchen dargelegt.
Liste der Bezugszeichen

100: Stromversorgungsvorrichtung
111: erster positiver elektrodenseitiger Batterieanschluss
112: erster negativer elektrodenseitiger Batterieanschluss
121: zweiter positiver elektrodenseitiger Batterieanschluss
122: zweiter negativer elektrodenseitiger Batterieanschluss
131: positiver elektrodenseitiger Eingangsanschluss
132: negativer elektrodenseitiger Eingangsanschluss
141: positiver elektrodenseitiger Ausgangsanschluss
142: negativer elektrodenseitiger Ausgangsanschluss
150: Leistungswandler
151: positiver elektrodenseitiger Wandlereingangsanschluss
152: negativer elektrodenseitiger Wandlereingangsanschluss
153: positiver elektrodenseitiger Wandlerausgangsanschluss
154: negativer elektrodenseitiger Wandlerausgangsanschluss
160: Steuereinheit
SW1: erster Schalter
SW2: zweiter Schalter
SW3: dritter Schalter
210: erste Batterie
220: zweite Batterie
300: Ladegerät
300A: erstes Ladegerät
300B: zweites Ladegerät
400: Last

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2020150784 A [0003]

Claims

Stromversorgungsvorrichtung (100), umfassend: einen ersten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss (111) und einen ersten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss (112) zum Anschließen einer Batterie (210); einen zweiten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss (121) und einen zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss (122) zum Anschließen einer Batterie (220); einen positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss (131) und einen negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss (132) zum Anschließen eines Ladegeräts (300); einen positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss (141) und einen negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss (142) zum Anschließen einer Last (400); einen ersten Schalter (SW1); einen zweiten Schalter (SW2); einen dritten Schalter (SW3), und einen Leistungswandler (150), wobei der positive elektrodenseitige Eingangsanschluss (131) mit dem ersten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss (111) verbunden ist, der negative elektrodenseitige Eingangsanschluss (132) mit dem zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss (122) verbunden ist, der erste Schalter (SW1) zwischen dem ersten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss (112) und dem zweiten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss (121) angeschlossen ist, der zweite Schalter (SW2) zwischen einem ersten Anschlusspunkt (CP1) und dem zweiten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss (121) angeschlossen ist, wobei der erste Anschlusspunkt (CP1) zwischen dem positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss (131) und dem ersten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss (111) liegt, der dritte Schalter (SW3) zwischen dem ersten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss (112) und einem zweiten Anschlusspunkt (CP2) angeschlossen ist, wobei der zweite Anschlusspunkt (CP2) zwischen dem negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss (132) und dem zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss (122) liegt, der Leistungswandler (150) einen positiven elektrodenseitigen Wandlereingangsanschluss (151), einen negativen elektrodenseitigen Wandlereingangsanschluss (152), einen positiven elektrodenseitigen Wandlerausgangsanschluss (153) und einen negativen elektrodenseitigen Wandlerausgangsanschluss (154) umfasst, der positive elektrodenseitige Ausgangsanschluss (141) an den positiven elektrodenseitigen Wandlerausgangsanschluss (153) angeschlossen ist, der negative elektrodenseitige Ausgangsanschluss (142) an den negativen elektrodenseitigen Wandlerausgangsanschluss (154) angeschlossen ist, der positive elektrodenseitige Wandlereingangsanschluss (151) mit einer Leitung verbunden ist, die den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss (131) und den ersten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss (111) verbindet, und der negative elektrodenseitige Wandlereingangsanschluss (152) an eine Leitung angeschlossen ist, die den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss (132) und den zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss (122) miteinander verbindet.
Stromversorgungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine Steuereinheit (160), die konfiguriert ist, um den ersten Schalter (SW1), den zweiten Schalter (SW2), den dritten Schalter (SW3) und den Leistungswandler (150) zu steuern, wobei die Steuereinheit (160) so konfiguriert ist, dass sie den ersten Schalter (SW1), den zweiten Schalter (SW2) und den dritten Schalter (SW3) so steuert, dass der erste Schalter (SW1) geöffnet ist und der zweite Schalter (SW2) und der dritte Schalter (SW3) geschlossen sind, und den Leistungswandler (150) so steuert, dass er die eingegebene elektrische Leistung ausgibt, ohne die eingegebene elektrische Leistung umzuwandeln, wenn eine erste Batterie (210) mit einer Antriebsspannung, die eine erste Spannung ist, an den ersten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss (111) und den ersten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss (112) angeschlossen ist, eine zweite Batterie (220) mit einer Steuerspannung, die der ersten Spannung entspricht, an den zweiten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss (121) und den zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss (122) angeschlossen ist, ein erstes Ladegerät (300A), das elektrische Leistung mit der ersten Spannung liefert, an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss (131) und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss (132) angeschlossen ist, und eine Last (400) mit einer Treiberspannung, die die erste Spannung ist, an den positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss (141) und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss (142) angeschlossen ist.
Stromversorgungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 2, wobei die Steuereinheit (160) so konfiguriert ist, dass sie den ersten Schalter (SW1), den zweiten Schalter (SW2) und den dritten Schalter (SW3) so steuert, dass der erste Schalter (SW1) geschlossen ist und der zweite Schalter (SW2) und der dritte Schalter (SW3) geöffnet sind, und den Leistungswandler (150) so steuert, dass er zugeführte elektrische Leistung in elektrische Leistung mit der ersten Spannung umwandelt und diese ausgibt, wenn die erste Batterie (210) an den ersten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss (111) und den ersten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss (112) angeschlossen ist, die zweite Batterie (220) mit dem zweiten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss (121) und dem zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss (122) verbunden ist, ein zweites Ladegerät (300B), das elektrische Leistung mit einer zweiten Spannung liefert, die doppelt so hoch ist wie die erste Spannung, an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss (131) und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss (132) angeschlossen ist, und die Last (400) an den positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss (141) und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss (142) angeschlossen ist.
Stromversorgungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 3, wobei die Steuereinheit (160) so konfiguriert ist, dass sie den ersten Schalter (SW1), den zweiten Schalter (SW2) und den dritten Schalter (SW3) so steuert, dass der erste Schalter (SW1) geöffnet ist und der zweite Schalter (SW2) und der dritte Schalter (SW3) geschlossen sind, und den Leistungswandler (150) so steuert, dass er die eingegebene elektrische Leistung ausgibt, ohne die eingegebene elektrische Leistung umzuwandeln, wenn die erste Batterie (210) an den ersten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss (111) und den ersten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss (112) angeschlossen ist, die zweite Batterie (220) an den zweiten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss (121) und an den zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss (122) angeschlossen ist, ein Ladegerät (300) nicht an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss (131) und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss (132) angeschlossen ist, und die Last (400) an den positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss (141) und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss (142) angeschlossen ist.
Stromversorgungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 4, wobei der Leistungswandler (150) eine Schaltungsanordnung eines Abwärts-Choppers umfasst und ein Schaltelement mit einer parallel geschalteten Diode als Diode umfasst, die die Schaltungsanordnung des Abwärts-Choppers bildet.
Stromversorgungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine Steuereinheit (160), die konfiguriert ist, um den ersten Schalter (SW1), den zweiten Schalter (SW2), den dritten Schalter (SW3) und den Leistungswandler (150) zu steuern, wobei die Steuereinheit (160) so konfiguriert ist, dass sie den ersten Schalter (SW1), den zweiten Schalter (SW2) und den dritten Schalter (SW3) so steuert, dass der erste Schalter (SW1) geschlossen ist und der zweite Schalter (SW2) und der dritte Schalter (SW3) geöffnet sind, und den Leistungswandler (150) so steuert, dass er die eingegebene elektrische Leistung ausgibt, ohne die eingegebene elektrische Leistung umzuwandeln, wenn eine erste Batterie (210) mit einer Treiberspannung, die eine erste Spannung ist, an den ersten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss (111) und den ersten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss (112) angeschlossen ist, eine zweite Batterie (220) mit einer Treiberspannung, die der ersten Spannung entspricht, an den zweiten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss (121) und den zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss (122) angeschlossen ist, ein zweites Ladegerät (300B), das elektrische Leistung mit einer zweiten Spannung liefert, die doppelt so hoch ist wie die erste Spannung, an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss (131) und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss (132) angeschlossen ist, und eine Last (400) mit einer Treiberspannung, die die zweite Spannung ist, an den positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss (141) und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss (142) angeschlossen ist.
Stromversorgungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 6, wobei die Steuereinheit (160) so konfiguriert ist, dass sie den ersten Schalter (SW1), den zweiten Schalter (SW2) und den dritten Schalter (SW3) so steuert, dass der erste Schalter (SW1) geöffnet ist und der zweite Schalter (SW2) und der dritte Schalter (SW3) geschlossen sind, und den Leistungswandler (150) so steuert, dass er zugeführte elektrische Leistung in elektrische Leistung mit der zweiten Spannung umwandelt und ausgibt, wenn die erste Batterie (210) an den ersten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss (111) und den ersten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss (112) angeschlossen ist, die zweite Batterie (220) mit dem zweiten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss (121) und dem zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss (122) verbunden ist, ein erstes Ladegerät (300A), das elektrische Leistung mit der ersten Spannung liefert, an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss (131) und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss (132) angeschlossen ist, und die Last (400) an den positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss (141) und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss (142) angeschlossen ist.
Stromversorgungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 7, wobei die Steuereinheit (160) so konfiguriert ist, dass sie den ersten Schalter (SW1), den zweiten Schalter (SW2) und den dritten Schalter (SW3) so steuert, dass der erste Schalter (SW1) geschlossen ist und der zweite Schalter (SW2) und der dritte Schalter (SW3) geöffnet sind, und den Leistungswandler (150) so steuert, dass er die eingegebene elektrische Leistung ausgibt, ohne die eingegebene elektrische Leistung umzuwandeln, wenn die erste Batterie (210) an den ersten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss (111) und den ersten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss (112) angeschlossen ist, die zweite Batterie (220) an den zweiten positiven elektrodenseitigen Batterieanschluss (121) und an den zweiten negativen elektrodenseitigen Batterieanschluss (122) angeschlossen ist, ein Ladegerät (300) nicht an den positiven elektrodenseitigen Eingangsanschluss (131) und den negativen elektrodenseitigen Eingangsanschluss (132) angeschlossen ist, und die Last (400) an den positiven elektrodenseitigen Ausgangsanschluss (141) und den negativen elektrodenseitigen Ausgangsanschluss (142) angeschlossen ist.
Stromversorgungsvorrichtung (100) nach Anspruch 8, wobei der Leistungswandler (150) eine Schaltungskonfiguration eines Aufwärts-Choppers umfasst und zwei Schaltelemente einschließlich Dioden umfasst, die als Dioden parallel geschaltet sind und die Schaltungskonfiguration des Aufwärts-Choppers bilden.
Stromversorgungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 9, wobei eine die Schaltungsanordnung des Aufwärts-Choppers bildende Induktivität zwischen die beiden Schaltelemente angeschlossen ist.