RU2526324C2 - Быстродействующее зарядное устройство для электромобиля - Google Patents

Быстродействующее зарядное устройство для электромобиля Download PDF

Info

Publication number
RU2526324C2
RU2526324C2 RU2011141117/11A RU2011141117A RU2526324C2 RU 2526324 C2 RU2526324 C2 RU 2526324C2 RU 2011141117/11 A RU2011141117/11 A RU 2011141117/11A RU 2011141117 A RU2011141117 A RU 2011141117A RU 2526324 C2 RU2526324 C2 RU 2526324C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stage
current
input
power supply
battery
Prior art date
Application number
RU2011141117/11A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011141117A (ru
Inventor
Серж ЛУДО
Бенуа БРИАН
Оливье ПЛУА
Арно ВИЛЬНЁВ
Original Assignee
Рено С.А.С.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Рено С.А.С. filed Critical Рено С.А.С.
Publication of RU2011141117A publication Critical patent/RU2011141117A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2526324C2 publication Critical patent/RU2526324C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B60L53/24—Using the vehicle's propulsion converter for charging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/00714—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/50—Structural details of electrical machines
    • B60L2220/54—Windings for different functions
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1584—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2209/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the waveform of the supplied voltage or current
    • H02P2209/01—Motors with neutral point connected to the power supply
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

Устройство (1) зарядки батареи, содержащее входной выпрямительный каскад (6), выполненный с возможностью соединения с сетью (3) электропитания, и выходной инвертирующий каскад (7), выполненный с возможностью соединения с батареей (2). Устройство содержит средство регулирования среднего значения тока, полученного от входного каскада (6), относительно значения тока, образованного исходя из максимального тока, подаваемого сетью (3) электропитания, и в соответствии с коэффициентом, который, по меньшей мере, равен отношению максимального напряжения, выпрямленного входным каскадом (6), к напряжению батареи (2). 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Изобретение относится к зарядке батареи электромобиля, более конкретно к вмонтированному в автомобиль зарядному устройству, позволяющему перезаряжать батарею непосредственно от однофазной или трехфазной сети электропитания.
К одной из основных слабых сторон электромобилей относится их невысокая готовность к работе. На практике, когда батарея разряжена, электромобиль остается неработоспособным на протяжении времени перезарядки, которое может растянуться до нескольких часов.
Известно, что для сокращения времени перезарядки батареи следует увеличить зарядную мощность путем увеличения тока, потребляемого от сети. Также предлагается получать этот ток от трехфазной сети, а не от однофазной, при этом зарядная мощность повышается, если потребление тока осуществляется от трехфазной сети электропитания.
Документ JP 08308255 описывает устройство, дающее возможность заряжать батарею непосредственно от однофазной сети. Это устройство позволяет осуществлять перезарядку без использования контактора. В связи с этим оно изготавливается с применением малого числа компонентов. Например, могут быть использованы два диода и катушка индуктивности.
Однако индуктивность, которая наводится током сети электропитания, может стать существенной при более высоких зарядных мощностях. Тогда необходимо применять катушку индуктивности с повышенными мощностями. В этом случае в данном техническом решении сила индукции возрастает при возрастании ее величины. Вследствие этого применение устройства такого типа имеет определенное число существенных недостатков в значительной степени в результате того, что оно имеет большую зону действия при высоких зарядных мощностях. Более того, когда устройство работает от однофазной сети, напряжение батареи, подлежащей зарядке, должно быть выше, чем выпрямленное напряжение сети.
Патентный документ Японии 2002/293499 описывает встроенное трехфазное зарядное устройство. Однако здесь требуется контактор для переключения из режима тяги в режим перезарядки батареи электромобиля. Кроме того, в этом зарядном устройстве применяется диодный выпрямитель для трехфазной сети, который создает некоторое количество гармонических составляющих тока, которые находятся вне пределов, установленных большинством распределителей электрической энергии.
Таким образом, цель изобретения - решить проблемы, связанные с вышеупомянутыми недостатками, в частности предложить встроенное зарядное устройство, позволяющее заряжать батарею автомобиля непосредственно от однофазной или трехфазной сети и делать это без применения какого-либо контактора.
Следовательно, предметом изобретения в соответствии с первым аспектом является устройство для зарядки батареи, содержащее входной выпрямительный каскад, служащий для соединения с сетью электропитания, и выходной инвертирующий каскад, служащий для соединения с батареей.
Это устройство содержит средство регулирования среднего значения тока, полученного от входного каскада, относительно значения тока, определяемого в соответствии с максимальным током, подводимым от сети электропитания, и в соответствии с коэффициентом, который больше, чем соотношение между максимальным напряжением, подлежащим выпрямлению с помощью входного каскада, и напряжением батареи.
Предпочтительно, чтобы устройство содержало средство соединения, способное напрямую соединять входной выпрямительный каскад с трехфазной сетью электропитания или однофазной сетью электропитания.
Также предоставляется возможность соединять входной выпрямительный каскад с однофазной сетью электропитания переменного или постоянного тока.
Предпочтительно, чтобы входной каскад содержал, по меньшей мере, один обратный диод.
Обратный диод, несмотря на то что он функционально не обладает преимуществом в отношении защиты от короткого замыкания плеча входного каскада, он имеет преимущество в отношении сокращения потерь на рассеяние. Практически рассеяние на диоде намного меньше, чем в случае циркуляции тока в двух диодах и двух транзисторах, включенных последовательно. Это также является достоинством с точки зрения уровня безопасности работы в случае изменения или потери управления. Практически операция ограничивается выдачей команды для запирания всех транзисторов, и тогда ток от обмотки статора может продолжать циркулировать через этот диод.
Устройство может содержать первое средство управления входным каскадом и второе средство управления выходным каскадом, способное управлять выходным каскадом, причем первое средство управления входным выпрямительным каскадом является независимым от второго средства управления выходным инвертирующим каскадом.
Первое средство управления содержит средство управления циклическим режимом переключения управляющего сигнала для входного каскада или контур регулирования.
Например, циклический режим, в соответствии с которым происходит управление входным выпрямительным каскадом, соответствует циклическому режиму включения транзистора.
Устройство зарядки батареи выполнено так, чтобы быть вмонтированным в автомобиль, содержащий, по меньшей мере, одно электрическое тяговое устройство, т.е. устройство, содержащее, по меньшей мере, электрический двигатель и инвертор. Выходной инвертирующий каскад устройства зарядки батареи может быть сформирован с помощью инвертирующего каскада системы тяги автомобиля.
Таким образом, зарядное устройство является полностью встроенным в автомобиль и не требует применения дополнительного выходного инвертирующего каскада, так как используется инвертирующий каскад, уже присутствующий в автомобиле. Следовательно, это дает возможность предусматривать места для осуществления зарядки в инфраструктуре, причем места для осуществления зарядки являются просто выходными штепсельными разъемами сети электропитания, что снижает стоимость. Кроме того, сокращается стоимость сети инфраструктуры, что приводит к возможности увеличить число мест для осуществления зарядки с целью обеспечения более полной зоны действия для пользователей автомобиля.
Устройство может содержать встроенное в автомобиль средство фильтрации, служащее для фильтрации потребляемого устройством тока от сети электропитания.
Ток, потребляемый от трехфазной электросети, в основном может быть отфильтрован с помощью входных емкостей и фильтра ЭМС (электромагнитной совместимости) так, чтобы этот ток удовлетворял ограничивающим условиям сетевых соединений в отношении маски гармоник.
Также индуктивность катушек статора электромобиля может применяться как энергетический буферный фильтр. На практике, когда зарядная мощность высокая, собственный объем и вес индуктивного и/или емкостного фильтра был бы недопустимым для установки в автомобиль. Например, вес индуктивного и/или емкостного фильтра может иметь величину до 30 килограммов и занимать в автомобиле объем около 20 литров для 63-амперного (63 А) устройства зарядки батарей при 400-вольтовой трехфазной сети и при напряжениях батареи в диапазоне 250-400 В.
Что касается другого аспекта, то предлагается способ зарядки батареи в одном варианте реализации.
Данный способ содержит регулирование среднего значения тока, полученного от входного выпрямительного каскада, относительно величины тока, создаваемого максимальным током, потребляемым от сети электропитания, и в соответствии с коэффициентом, который, по меньшей мере, равен соотношению между максимальным напряжением, выпрямляемым входным выпрямительным каскадом, и напряжением батареи.
Входной каскад напрямую соединяется с трехфазной сетью электропитания или однофазной сетью электропитания.
Другими словами, входной каскад соединяется с трехфазной или однофазной электросетью без применения какого-либо контактора. Следовательно, дается возможность обеспечивать работу и в режиме зарядки, и в режиме тяги без применения контакторов, чтобы переключать из одного положения в другое.
Более того, входной каскад может напрямую соединяться с однофазной электросетью постоянного тока.
Ток от выходного инвертирующего каскада имеет возможность циркулировать в, по меньшей мере, одном обратном диоде.
Следовательно, выходной ток катушек статора может продолжать циркулировать в обратных диодах.
Предпочтительно, чтобы входной выпрямительный каскад управлялся с помощью циклического режима переключения управляющего сигнала для входного каскада или с помощью контура регулирования, причем управление входным выпрямительным каскадом является независимым от управления выходным инвертирующим каскадом.
Ток, принимаемый от электросети, затем может управляться с помощью циклического режима, иначе говоря, длительности тока, импульсов, которые будут использоваться при управлении транзисторами входного выпрямительного каскада.
Способ также содержит фильтрацию тока от электросети, потребляемого устройством, используя встроенные средства фильтрации.
Другие преимущества и особенности изобретения будут понятны из подробного описания одного варианта реализации изобретения, который никоим образом не является ограничивающим, и из сопроводительных чертежей, где:
фиг.1 представляет блок-схему устройства зарядки батареи в соответствии с вариантом реализации изобретения;
фиг.2 иллюстрирует вариант реализации устройства зарядки батареи;
фиг.3А представляет пример средства регулирования;
фиг.3В представляет пример средства регулирования;
фиг.4 представляет схему зарядного устройства для батареи, работающего от однофазной электросети;
фиг.5 представляет схему устройства зарядки батареи, работающего от напряжения постоянного тока;
фиг.6 представляет другой вариант реализации устройства зарядки батареи;
фиг.7 представляет блок-схему способа зарядки батареи в соответствии с одним вариантом реализации.
Фиг.1 представляет блок-схему устройства 1 зарядки батареи 2 автомобиля с электрической системой тяги с приводом от электросети 3.
Это зарядное устройство 1 является встроенным, то есть вмонтированным в панель автомобиля. Оно конструктивно исполнено так, чтобы регулировать зарядку батареи с целью подачи энергии, необходимой для приведения в движение, а также чтобы обеспечить зарядку батареи либо от однофазной сети электропитания, либо от трехфазной сети электропитания.
Зарядное устройство 1 содержит средство 4 соединения, позволяющее соединять зарядное устройство 1 с электросетью 3. Например, подходящим средством соединения мог бы быть применяемый в промышленности штепсельный разъем серии 63 РК, серийно выпускаемый фирмой Schneider-Electric. Также могли бы подойти другие подобные штепсельные разъемы. Оно также содержит средство 5 фильтрации, позволяющее фильтровать ток от электросети, потребляемый устройством 1.
Более того, устройство содержит входной выпрямительный каскад 6, соединенный с выходом средства 5 фильтрации и позволяющий выпрямлять переменный ток, полученный от электросети 3, и выходной инвертирующий каскад 7, соединенный с батареей 2. Входной каскад 6 и выходной каскад 7 управляются первым и вторым управляющими средствами 8 и 9.
В первом варианте реализации изобретения входной каскад 6 и выходной каскад 7 могут управляться соответствующими первым и вторым средствами 8 и 9 управления зависимым образом. Это достигается путем синхронизации управляющего напряжения транзисторов 12 входного каскада 6 с управляющим напряжением транзисторов 16 выходного каскада 7.
Во втором варианте реализации изобретения первое и второе устройства 8 и 9 управления могут управляться независимо. Следовательно, и входной каскад 6, и выходной каскад 7 могут управляться независимо с помощью их собственных соответствующих средств 8 и 9 управления.
Предпочтительно, чтобы первое средство 8 управления было типа средства регулирования, показанного на фиг.3А. Второе средство 9 управления может быть типа средства регулирования, показанного на фиг.3В. Оба типа средств регулирования будут в дальнейшем описаны.
Первое средство 8 управления входного каскада 6 принимает на вход сигнал, полученный от модуля 10 измерения выходного тока входного каскада 6.
Фиг.2 подробно воспроизводит вариант реализации устройства 1 зарядки батареи 2. Устройство 1 содержит три соответствующие ступени. Эти три ступени могут соединяться с трехфазной электросетью или однофазной электросетью. В последнем случае две соответствующие ступени присоединяются к фазе и к нейтрали однофазной электросети, а третья соответствующая ступень не используется.
Как можно видеть на фиг.2, средство 5 фильтрации содержит ЭМС (электромагнитной совместимости) фильтр 5а и фильтрующие конденсаторы 5b. Например, ЭМС фильтр 5а является фильтром с индуктивностями и синфазными емкостями, позволяющим фильтровать импульсы тока, создаваемые транзисторами входного 6 и выходного 7 каскадов устройства 1. Средство фильтрации 5 позволяют фильтровать полученный таким образом ток так, чтобы этот ток удовлетворял ограничениям для сетевого соединения, налагаемым операторами сети в отношении гармоник, а также ограничениям для автомобиля.
Вместо схемы соединения конденсаторов так называемой «звездой» можно соединять конденсаторы 5b в соответствии со схемой соединения так называемым «треугольником» (не показано), то есть путем включения конденсаторов между каждой фазой и нейтралью на выходе ЭМС средства 5а фильтрации. Таким образом, уменьшается величина тока, проходящего через них.
Входной выпрямительный каскад 6 содержит схему выпрямления, состоящую из диодов 11, соединенных последовательно с транзисторами 12. Схема выпрямления содержит три ветви, соединенные параллельно друг другу, причем каждая из ветвей содержит комбинацию, состоящую из следующих друг за другом диода 11, двух транзисторов 12 и диода 11. Оба диода включены в одном и том же направлении пропускания. Также каждая ветвь соединена с фазой, причем соединение осуществляется между двумя транзисторами 12.
Эта схема выпрямления соединяется параллельно с, по меньшей мере, одним обратным диодом 13.
Входной выпрямительный каскад 6 соединен на выходе с блоком 10 для измерения тока входного каскада 6, например амперметром, чтобы регулировать этот ток путем управления входным выпрямительным каскадом 6.
Выходной инвертирующий каскад 7 соединен с выходом измерительного блока 10 через три обмотки 14 статора. Каждая катушка 14 статора на входе соединяется с измерительным блоком 10. Таким образом, ток от входного выпрямительного каскада 6 распределяется на три ветви схемы выходного инвертирующего каскада 7.
На практике выходной инвертирующий каскад 7 также содержит схему, состоящую из трех параллельно соединенных ветвей. Каждая ветвь содержит последовательное соединение двух групп, каждая из которых состоит из диода 15 и транзистора 16, соединенных параллельно. Оба диода 15 одной и той же ветви включены в одном и том же направлении пропускания.
Каждая катушка 14 соединяется с ветвью схемы выходного инвертирующего каскада 7. Соединение осуществляется между двумя последовательно соединенными группами.
И, наконец, выходной инвертирующий каскад 7 на выходе соединяется с батареей 2.
Оптимизация устройства 1 состоит в постоянном или периодическом, например с частотой выборки 100 микросекунд, регулировании минимального среднего значения выходного тока входного выпрямительного каскада 6 в соответствии с напряжением батареи, а не в оставлении этого тока постоянно на его наивысшем значении. Таким образом эффективность входного выпрямительного каскада 6 повышается за счет сокращения потерь во время переключения транзисторов 12, которые переключаются меньшими токами.
При этих условиях получается, что среднее напряжение на выходе входного выпрямительного каскада 6, другими словами на выводах обратного диода 13, меньше, чем напряжение от батареи 2, по меньшей мере, на величину падения напряжения в месте соединения верхних диодов выходного каскада 7. Тогда выходной инвертирующий каскад 7, содержащий инвертор тяги, и катушки 14 статора могут управляться.
Конкретнее, среднее напряжение контролируется с помощью периодов «свободного хода», то есть периодов открытого состояния, обратного диода 13, в течение которых напряжение на его выводах практически нулевое, в пределах падения напряжения перехода в диоде 13. Чем длиннее эти периоды, тем ниже среднее напряжение.
Таким образом, возможно последовательно управлять каждым транзистором 12 входного выпрямительного каскада 6 с помощью периодов свободного состояния благодаря первому средству 8 управления входного каскада. Следовательно, имеется возможность напрямую управлять входным выпрямительным каскадом 6 с помощью регулирования циклического режима сигналов переключения транзисторов 12, т.е. система с разомкнутым контуром, предварительно рассчитанная во время испытаний, может обеспечить быстрое реагирование. Или же входной выпрямительный каскад 6 может напрямую управляться с помощью применения контура регулирования, который стремится сократить отклонение между контрольным параметром и измеренным выходным током входного выпрямительного каскада 6, что может обеспечить точный контроль, но с более медленным временем реагирования, например, согласно PI или PID структуре. В качестве другого варианта входной выпрямительный каскад 6 может напрямую управляться путем применения контура регулирования и путем установки циклического режима сигнала переключения способом, подобным способу регулирования, описанному на фиг.3В, но с другими параметрами, которые обеспечивают точное и быстрое время реагирования.
Например, можно оптимизировать диапазон напряжения на выводах обратного диода 13 путем минимизации уровня гармоник сети электропитания. Затем это напряжение лучше подвергать фильтрации с помощью статора электромобиля.
Также имеется возможность снизить количество переключений и, следовательно, потери, образованные входным выпрямительным каскадом 6. Чем меньше число переключений, тем меньше потери. С другой стороны, напряжение, полученное в этом случае, содержит низкочастотные гармоники, которые, следовательно, будут в меньшей степени фильтроваться катушками статора.
Первое устройство управления 8 входного каскада управляет током, полученным от трехфазной электросети, за счет длительности импульсов тока, которые подаются на управляющие электроды транзисторов 12 входного выпрямительного каскада 6.
Выходной инвертирующий каскад 7 содержит элементы, относящиеся к тяговой системе электромобиля. Другими словами, инвертирующий каскад системы тяги в этом случае представляет собой выходной каскад 7 зарядного устройства. Таким образом, автомобиль не требует второго инвертирующего каскада между батареей 2 и тяговым устройством.
Назначение этого выходного каскада 7 - подавать на батарею определенный зарядный ток, который обязательно меньше, чем средний ток, полученный от входного выпрямительного каскада 6, на основании тока регулирования, полученного от входного выпрямительного каскада 6. Зарядный ток определяется на основании мощности сети электропитания и напряжении батареи. Например, верхний предел зарядного тока может достигать 200 А при том, что электросеть поставляет мощность 43 кВт и напряжение батареи составляет 200 В, когда она разряжена.
Чтобы ограничить спектр гармоник токов, циркулирующих в батарее, каждая ветвь схемы выходного инвертирующего каскада 7 может также управляться вторым средством 9 управления, которое является независимым по отношению к средству 8 управления входного каскада. Допустимый спектр гармоник токов должен определяться путем проведения испытаний в отношении применяемой батареи, чтобы обеспечить надлежащую надежность батареи. Импульс управляющего напряжения каждой ветви схемы выходного инвертирующего каскада 7 является, например, смещенным на треть периода относительно друг друга для схемы с тремя ветвями. Диапазон допустимых смещений зависит от числа ветвей и, следовательно, смещения находятся в диапазоне от 0 до величины отношения периода к числу ветвей.
Каждая ветвь схемы выходного инвертирующего каскада 7 управляется в отдельности с помощью контура регулирования, который является для нее определенным, или совместно, а именно с помощью одного и того же циклического режима, служащего для управления каждой ветвью.
Фиг.3А представляет пример средства 20 регулирования, содержащегося в первом средстве 8 управления входного выпрямительного каскада 6.
На вход средства 20 регулирования поступает ток IDC (Iп.т.) с выхода входного выпрямительного каскада 6, измеряемый измерительным блоком 10. Затем средство 21 сравнения определяют разницу между измеренным должным образом током IDC, получаемым с выхода входного выпрямительного каскада 6, и значением опорного тока IDC ref (Iп.т. опор.), к которому требуется подгонять ток IDC. Средства 21 сравнения содержат цифровое вычислительное устройство для вычитания двух значений тока или в качестве варианта содержат аналоговые схемы, такие как вычитающие устройства.
Значение опорного тока IDC ref может быть постоянным, равным (или не более чем на 10% выше) максимальному значению между соотношением зарядной мощности батареи, деленной на минимальное напряжение батареи, когда батарея находится в разряженном состоянии, и тока пикового импульса сети электропитания. В качестве варианта значение опорного тока IDC ref может определяться в соответствии с напряжением батареи, которое пропорционально току батареи, умноженному на напряжение батареи, деленном на среднее напряжение на выводах обратного диода 13 (чтобы иметь надежное в эксплуатации устройство, ток IDC ref может быть увеличен до 115% от расчетного значения). Следовательно, IDC ref снижается при снижении тока батареи благодаря постоянной входной мощности, которая приводит к тому, что отношение, полученное от деления напряжения батареи Vbatt на среднее напряжение на выводах обратного диода 13, является в основном постоянным.
Разница, рассчитанная таким способом с помощью средств 21 сравнения, поступает на блок 22 регулирования (например, ПИД регулятор), который затем производит коррекцию, такую как коррекция пропорционально-интегрального типа, которая дает возможность подавать на выход от сети электропитания ток требуемой амплитуды, отражающий мощность сети.
Амплитуда тока, надлежащим образом подаваемая блоком 22 регулирования, умножается с помощью вычислительного средства 23, функционирующего как электронная схема умножения, при этом напряжение электросети предварительно синхронизируется и нормализуется с помощью средства 24 синхронизации. Выход средства 24 синхронизации имеет форму сигнала напряжения (определяемого, в основном, своей частотой и фазой), амплитуда которого нормализуется в пределах постоянного диапазона. Таким образом, выход средства 22 регулирования, обеспечивающего амплитуду тока, преобразовывается на выходе вычислительных средств 23 в опорный ток, форма которого адаптирована к форме сигнала тока сети электропитания.
Подходящим средством 24 синхронизации может быть контур фазовой синхронизации PLL.
Вычислительное средство 23 затем подает в качестве выходного сигнала заданное значение тока (например, 16, 32, 63 А) для электросети к средству 25 управления, способного создавать алгоритм управления для транзисторов 12 входного выпрямительного каскада 6. Соответствующее средство 25 управления образует пространственный вектор тока. Такой пространственный вектор тока является адаптацией пространственного вектора напряжения, обычно используемого в инверторах, но вместо времени нечувствительности между переключениями, как в пространственном векторе напряжения, имеются периоды перекрытия в момент переключения.
Фиг.3В показывает на примере средство 200 регулирования, которое находится во втором средстве 9 управления выходного каскада 7.
Средство 7 регулирования получают на свой вход опорный входной ток Ibatt ref (Iбат опор). Опорный ток Ibatt ref батареи является током, который требуется для батареи. Ibatt ref рассчитывается и выдается расчетным устройством батареи на основе различных внутренних характеристик батареи, например изменение свойств в результате старения, температура, равновесие между ячейками, химический состав электродов и т.д. Затем средство 210 сравнения определяет разницу между надлежащим образом измеренным входным током Ibatt батареи, который измеряется на входном зажиме батареи 2 амперметром, и величиной опорного входного тока Ibatt ref, к которому следует подгонять входной ток Ibatt.. Средство 210 сравнения может содержать цифровую вычислительную машину, подходящую для вычитания двух значений тока, или же содержать аналоговые схемы, такие как вычитающие устройства.
Разница, рассчитанная таким образом с помощью средств 210 сравнения, подается на блок 220 регулирования, который затем осуществляет коррекцию, такую как коррекция пропорционально-интегрального типа.
Параллельно устройство 250 прямой связи, например вычислительное устройство, служащее для умножения сигнала на постоянную величину, получает на свой вход опорный входной ток Ibatt ref. Затем устройство 250 прямой связи вычисляет контрольную величину разомкнутой цепи, которая представляет основную часть контрольной величины. Контрольная величина получается из отношения между опорным током батареи, деленным на ток, измеренный измерительным блоком 10. Она обычно составляет, по меньшей мере, 90% от контрольной величины.
Затем окончательная контрольная величина получается путем сложения выходного значения устройства 250 прямой связи с выходным значением блока 220 регулирования. Суммирующее устройство 230 содержит цифровую вычислительную машину, предназначенную для сложения двух величин, или же содержит аналоговые схемы, такие как схемы суммирования.
Фиг.4 изображает устройство 1 зарядки батареи 2, работающее от однофазной электросети 40. На этом чертеже элементам, аналогичным описанным ранее, присвоены те же самые ссылочные цифровые обозначения.
Принцип работы выходного инвертирующего каскада 7 остается таким же, как и в случае, когда устройство 1 работает от трехфазной сети электропитания. Входной каскад, с другой стороны, имеет только четыре транзистора 12, которые переключаются так, чтобы обеспечить синусоидальное потребление входного тока. Зарядное устройство не зависит от уровня напряжения и частоты трехфазной электросети и может быть приспособлено, например, к Европейской электросети 400 В/50 Гц, или к электросети Японии 200 В/50 Гц или 200 В/60 Гц, или к электросети США 208 В/60 Гц.
Фиг.5 изображает устройство 1 зарядки батареи 2, работающее от источника 50 напряжения постоянного тока. На этом чертеже элементам, аналогичным описанным ранее, присвоены те же самые цифровые ссылочные обозначения.
Выходной инверторный выходной каскад 7 сохраняет тот же самый принцип управления, как выходной каскад устройства, изображенного на фиг.4. Следовательно, этот вариант его реализации в основном заключает в себе подачу напряжения постоянного тока на вход устройства вместо подачи однофазного питания.
Профиль остается непрерывным, в то время как амплитуда остается параметром, получаемым на основании регулирования. Зарядное устройство не зависит от уровня напряжения источника питания постоянного тока.
Фиг.6, на которой элементы, идентичные элементам, изображенным на фиг.2-5, даны с теми же самыми обозначениями, представляет другой вариант реализации устройства 1 зарядки батареи 2.
В этом варианте реализации три фазы обозначены P1, Р2 и Р3, а нейтраль обозначена N. Для провода нейтрали N трехфазной сети электропитания предусматривается добавочное соединение. В этом случае во входной выпрямительный каскад 6 добавляется второй обратный диод 17, а также конденсатор 5с для фильтрации нейтрали, расположенный между проводом нейтрали N и общей точкой С фильтрующих конденсаторов 5b. Второй конденсатор 5с дает возможность осуществить фильтрацию между нейтральным проводом и фазами. Второй обратный диод 17 соединяется последовательно перед первым обратным диодом 13 в направлении пропускания. Нейтральный провод соединяется с ветвью, соответствующим образом сформированной двумя обратными диодами 13 и 17, соединенными последовательно, причем соединение осуществляется между двумя обратными диодами 13 и 17.
Или же фильтрующие конденсаторы 5b могут быть установлены в соответствии со схемой «треугольник», как объяснялось при детальном рассмотрении варианта реализации на фиг.2. Тогда нет необходимости использовать конденсатор 5с фильтрации нейтрали.
Также имеется возможность применять зарядное устройство 1, созданное в соответствии с этим вариантом реализации, с однофазной сетью электропитания путем соединения нейтрального провода однофазной сети электропитания со специальным входом, соединенным с ветвью, содержащей два обратных диода 13 и 17.
Зарядное устройство не зависит от уровня напряжения и частоты однофазной сети электропитания и может быть приспособлено, например, к Европейской сети электропитания 230 В/50 Гц, к сети электропитания Японии 100 В/50 Гц или 100 В/60 Гц, или к сети электропитания США 120 В/60 Гц.
Фиг.7 изображает блок-схему последовательности операций при осуществлении способа зарядки батареи электромобиля.
На первом этапе 701 входной выпрямительный каскад 6 устройства 1 зарядки батареи 2 соединяется с сетью 3 электропитания через фильтрующее устройство 5 и соединительное средство 4. Для соединения не требуется контактор.
На следующем этапе 702 ток от сети электропитания, потребляемый, используя устройство 5 фильтрации, содержащее ЭМС фильтр 5а и конденсатор 5b, фильтруется так, чтобы ток удовлетворял ограничительным условиям в отношении маски гармоник при подключении электропитания.
На следующем этапе 703 измеряется ток IDC на выходе входного выпрямительного каскада 6. В результате этого измерения на следующем этапе 704 выходной ток IDC входного каскада регулируется с помощью управления транзисторами 12 входного каскада 6.
И, наконец, на этапе 705 зарядка батареи 2 электромобиля прекращается, как только зарядное напряжение батареи 2 достигнет своего максимума.
Таким образом, описанное зарядное устройство 1 позволяет устранить ограничительное условие, которое требует, чтобы напряжение батареи было постоянно больше, чем максимальное напряжение сети электропитания.
Также оно позволяет использовать только индуктивность катушек 14 статора зарядного устройства 1 в качестве энергетического буферного фильтра. Практически когда зарядная мощность высокая, то зона действия и вес такого индуктивного и/или емкостного фильтра становятся препятствием для установки на панели автомобиля.
Оно также предоставляет возможность работать устройству в режиме зарядки или режиме тяги без необходимости применять контакторы для переключения с одного на другой рабочий режим.
И наконец, оно позволяет производить быструю зарядку батареи 2.

Claims (12)

1. Устройство (1) зарядки батареи (2), содержащее входной выпрямительный каскад (6), выполненный с возможностью соединения с сетью (3) электропитания, и выходной инвертирующий каскад (7), выполненный с возможностью соединения с батарей (2), отличающееся тем, что содержит средство (20) регулирования среднего значения тока, получаемого от входного каскада (6), относительно величины тока, рассчитанной в соответствии с максимальным значением тока, подаваемого сетью (3) электропитания, и в соответствии с коэффициентом, который по меньшей мере равен отношению максимального напряжения, выпрямленного с помощью входного каскада (6), к напряжению батареи (2).
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит соединительное средство (4), выполненное с возможностью соединения входного каскада (6) с трехфазной сетью электропитания или однофазной сетью электропитания.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что входной каскад (6) содержит по меньшей мере один обратный диод (13).
4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что содержит первое средство (8) управления входным каскадом (6) и второе средство (9) управления выходным каскадом (7), выполненное с возможностью управления выпрямительным выходным каскадом (7), причем первое средство (8) управления входным каскадом не зависит от второго средства (9) управления инвертирующим выходным каскадом.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что первое средство (8) управления содержит средство управления продолжительностью включения переключающего управляющего сигнала для входного каскада или контур регулирования.
6. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что выполнено с возможностью установки в автомобиле с электрической системой тяги, при этом инвертирующий выходной каскад (7) сформирован с помощью инвертирующего каскада тяговой системы автомобиля.
7. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что содержит средство (5) фильтрации, вмонтированное в автомобиль, выполненное с возможностью фильтрации тока от сети (3) электропитания, потребляемого устройством (1).
8. Способ зарядки батареи, характеризующийся тем, что включает регулирование среднего значения тока, получаемого от выпрямительного входного каскада (6), относительно значения тока, полученного исходя из максимального тока, подводимого от сети (3) электропитания, и в соответствии с коэффициентом, который по меньшей мере равен отношению максимального напряжения, выпрямленного с помощью входного выпрямительного каскада (6), к напряжению батареи (2).
9. Способ по п.8, в котором входной каскад (6) подсоединен к трехфазной сети электропитания или к однофазной сети электропитания.
10. Способ по п.8 или 9, в котором обеспечивают протекание тока от инвертирующего выходного каскада (17) по меньшей мере в одном обратном диоде (13).
11. Способ по п.8 или 9, в котором входным выпрямительным каскадом (6) управляют посредством управления продолжительностью включения переключающего управляющего сигнала для входного каскада или посредством контура регулирования, причем управление входным выпрямительным каскадом (6) не зависит от управления выходным инвертирующим каскадом (7).
12. Способ по п.8 или 9, в котором выполняют фильтрацию тока от сети (3) электропитания, потребляемого устройством (1), применяя вмонтированное средство (5) фильтрации.
RU2011141117/11A 2009-03-11 2010-03-11 Быстродействующее зарядное устройство для электромобиля RU2526324C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0951529 2009-03-11
FR0951529A FR2943188B1 (fr) 2009-03-11 2009-03-11 Dispositif de charge rapide pour un vehicule electrique.
PCT/EP2010/053078 WO2010103063A1 (en) 2009-03-11 2010-03-11 Fast charging device for an electric vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011141117A RU2011141117A (ru) 2013-04-20
RU2526324C2 true RU2526324C2 (ru) 2014-08-20

Family

ID=41381677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011141117/11A RU2526324C2 (ru) 2009-03-11 2010-03-11 Быстродействующее зарядное устройство для электромобиля

Country Status (14)

Country Link
US (1) US8847555B2 (ru)
EP (1) EP2406098B1 (ru)
JP (1) JP5340379B2 (ru)
KR (1) KR101302714B1 (ru)
CN (1) CN101959711B (ru)
AR (1) AR076112A1 (ru)
AU (1) AU2010223261B2 (ru)
BR (1) BRPI1013882B1 (ru)
DK (1) DK2406098T3 (ru)
ES (1) ES2437393T3 (ru)
FR (1) FR2943188B1 (ru)
IL (1) IL215042A (ru)
RU (1) RU2526324C2 (ru)
WO (1) WO2010103063A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU174433U1 (ru) * 2016-07-07 2017-10-12 Сергей Александрович Иванов Устройство зарядки батареи с гальванической развязкой
RU2683272C1 (ru) * 2018-03-19 2019-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) Вольтодобавочное зарядно-разрядное устройство аккумуляторной батареи

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010027713A1 (de) * 2010-07-20 2012-01-26 Daimler Ag Kraftfahrzeugantriebssystem mit einer Ladevorrichtung
FR2964510B1 (fr) 2010-09-07 2013-06-14 Renault Sa Dispositif de recharge pour batterie automobile et procede de gestion du dispositif.
DE102010042328A1 (de) * 2010-10-12 2012-04-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Überwachen des Ladebetriebs eines Energiespeichers in einem Fahrzeug und Ladesystem zum Laden eines Energiespeichers in einem Fahrzeug
KR101273736B1 (ko) * 2011-03-18 2013-06-12 엘에스산전 주식회사 인버터-충전기 통합형 장치 및 그것의 제어 방법
FR2974253B1 (fr) 2011-04-14 2013-04-26 Renault Sas Dispositif de charge d'une batterie d'un vehicule automobile a partir d'un reseau d'alimentation monophase, et procede de commande du dispositif
FR2975843B1 (fr) * 2011-05-23 2013-05-17 Renault Sa Procede de commande des interrupteurs d'un redresseur de courant connecte a un chargeur embarque.
FR2978308B1 (fr) * 2011-07-18 2014-04-25 Renault Sa Chargeur de batterie embarque dans un vehicule automobile, a alimentation electrique continue
FR2978622B1 (fr) * 2011-07-25 2013-08-09 Renault Sa Systeme de controle d'un redresseur de courant destine a charger une batterie d'un vehicule automobile electrique
DE102011081725A1 (de) 2011-08-29 2013-02-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Laden einer Batterie eines elektrischen Antriebs unter Verwendung von Komponenten des elektrischen Antriebs
FR2980053B1 (fr) * 2011-09-13 2013-10-04 Renault Sa Procede de surveillance du filtre capacitif d'un chargeur de batterie.
DE102011055252A1 (de) * 2011-11-10 2013-05-16 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Bereitstellung von Regelleistung für ein Stromnetz
FR2990078B1 (fr) * 2012-04-27 2014-05-09 Renault Sa Procede de commande de charge d'une batterie
FR2991522B1 (fr) * 2012-06-01 2015-11-06 Renault Sas Procede et systeme de charge d'une batterie de vehicule automobile a circuit resonant
FR2992490B1 (fr) * 2012-06-26 2014-07-18 Renault Sa Procede de commande d'un chargeur de batterie automobile a reduction de pertes par commutation.
FR2996071B1 (fr) * 2012-09-25 2014-09-05 Renault Sa Systeme de charge d'une batterie d'un vehicule automobile
DE102012218512A1 (de) * 2012-10-11 2014-04-17 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeichers aus einer dreiphasigen Wechselspannungsquelle
CN102931817B (zh) * 2012-10-23 2016-03-09 华为技术有限公司 一种三态开关单元三相交错变换器
US9203298B2 (en) 2012-10-23 2015-12-01 Huawei Technologies Co., Ltd. Three-phase interleave converter with three-state switching cell
FR3005216B1 (fr) 2013-04-29 2015-04-10 Renault Sa Procede et systeme de charge d'une batterie de vehicule automobile en fonction de la temperature
FR3005378B1 (fr) 2013-05-02 2016-09-02 Renault Sa Systeme et procede de charge de la batterie d'un vehicule electrique ou hybride
FR3007226B1 (fr) * 2013-06-18 2017-04-28 Renault Sas Procede de commande d'un convertisseur de puissance et dispositif associe
FR3010849B1 (fr) * 2013-09-18 2015-10-30 Renault Sas Dispositif de charge d'une batterie de vehicule automobile permettant de compenser les harmoniques, vehicule automobile dote d'un tel dispositif de charge et procede de charge correspondant
TWI506916B (zh) * 2013-12-27 2015-11-01 Generalplus Technology Inc 適用於行動電源之無線充電電路及使用其之行動電源
FR3024605B1 (fr) * 2014-07-31 2016-07-22 Renault Sa Procede et dispositif de charge d'une batterie de vehicule automobile en fonction de l'impedance d'un reseau d'alimentation et vehicule automobile dote d'un tel dispositif de charge
DE102014217703A1 (de) * 2014-09-04 2016-03-10 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zum laden eines energiespeichers
FR3026244B1 (fr) * 2014-09-22 2017-05-12 Renault Sas Dispositif et procede de determination d'une consigne corrigee du courant neutre d'un chargeur sans isolation galvanique de batterie de vehicule automobile electrique ou hybride
FR3026580B1 (fr) * 2014-09-30 2016-10-21 Renault Sa Procede de commande d'un etage redresseur d'un systeme de charge et systeme de charge correspondant
FR3027742B1 (fr) * 2014-10-24 2016-11-04 Renault Sa Dispositif et procede de charge d'une batterie a partir d'un reseau triphase, ayant un mode charge degrade
FR3029708B1 (fr) * 2014-12-05 2016-12-23 Renault Sa Procede et dispositif de charge d'une batterie d'un vehicule automobile a traction electrique limitant les pertes de charge
FR3029732B1 (fr) 2014-12-08 2018-03-02 Renault S.A.S Architecture compacte de groupe motopropulseur electrique pour vehicule automobile.
DE102014225985A1 (de) 2014-12-16 2016-06-16 Robert Bosch Gmbh Axialflussmaschine mit integrierter Ladefunktionalität für ein elektrisches Antriebssystem
US11479139B2 (en) 2015-09-11 2022-10-25 Invertedpower Pty Ltd Methods and systems for an integrated charging system for an electric vehicle
BR112018004748A2 (pt) 2015-09-11 2018-09-25 Invertedpower Pty Ltd controlador para uma carga indutiva tendo um ou mais enrolamentos indutivos
WO2018204964A1 (en) 2017-05-08 2018-11-15 Invertedpowder Pty Ltd A vehicle charging station
FR3044177B1 (fr) * 2015-11-23 2019-05-24 Renault S.A.S Chargeur de batterie embarque dans un vehicule automobile muni d'au moins un moteur electrique
US10550816B2 (en) * 2016-02-17 2020-02-04 General Electric Company Start/stop system for vehicles and method of making same
FR3050405B1 (fr) * 2016-04-22 2018-04-27 Renault S.A.S Procede de commande d'un chargeur embarque dans un vehicule electrique ou hybride a detection de charge en grappe
WO2018140886A1 (en) * 2017-01-27 2018-08-02 FreeWire Technologies, Inc. Apparatus for and methods of fast battery charging
FR3063191B1 (fr) * 2017-02-23 2023-02-24 Renault Sas Dispositif et procede de charge d'une batterie reduisant les courants de mode commun dudit dispositif
WO2018202462A1 (en) * 2017-05-05 2018-11-08 Siemens Aktiengesellschaft Electric charging system and method
KR102454222B1 (ko) 2017-07-21 2022-10-17 현대자동차주식회사 전기 자동차
EP3682527A4 (en) 2017-10-13 2021-11-10 The Governing Council of the University of Toronto ON-BOARD BIDIRECTIONAL AC QUICK CHARGER FOR ELECTRIC VEHICLES
US10759287B2 (en) 2017-10-13 2020-09-01 Ossiaco Inc. Electric vehicle battery charger
KR102141100B1 (ko) 2017-12-04 2020-08-04 광주과학기술원 전기자동차를 위한 통합 충전기
US20200406769A1 (en) 2018-03-12 2020-12-31 Jabil Inc. Multilevel motor drive with integrated battery charger
DE102018208264A1 (de) * 2018-05-25 2019-11-28 Continental Automotive Gmbh Konfigurierbare Wechselstrom-Ladevorrichtung
DE102018113174A1 (de) * 2018-06-04 2019-12-05 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Universelles Ladegerät für Gleich- und Wechselstromladen
DE102018209139A1 (de) * 2018-06-08 2019-12-12 Continental Automotive Gmbh Wechselspannungs-Ladevorrichtung
CN108988455B (zh) * 2018-08-24 2020-08-18 中南大学 一种基于协同控制的超级电容电压均衡方法及其均衡装置
WO2020041904A1 (en) 2018-08-31 2020-03-05 The Governing Council Of The University Of Toronto An integrated three-phase ac charger for vehicle applications with dual-inverter drive
JP7382567B2 (ja) * 2019-11-05 2023-11-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電源装置および車両
JP7347309B2 (ja) * 2020-04-03 2023-09-20 トヨタ自動車株式会社 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム
KR20230005892A (ko) 2020-04-28 2023-01-10 프로드라이브 테크놀로지즈 이노베이션 서비시즈 비.브이. 전력 변환기
NL2026008B1 (en) 2020-07-06 2022-03-11 Eth Zuerich Electrical power converter
EP4047782A1 (en) 2021-02-22 2022-08-24 Watt & Well Universal and versatile charger for electric vehicle battery
DE102021213459B3 (de) 2021-11-30 2023-02-23 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Schalteinrichtung und Verfahren zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers und Elektrofahrzeug
DE102022207897A1 (de) 2022-07-29 2024-02-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Elektrische Schaltung sowie Betriebsverfahren
FR3143459A1 (fr) 2022-12-16 2024-06-21 Renault Système de charge pour véhicule électrique ou hybride et véhicule associé
DE102022214017A1 (de) 2022-12-20 2024-06-20 Zf Friedrichshafen Ag Ladeeinrichtung für einen Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs, Verfahren zum Betreiben einer Ladeeinrichtung und Kraftfahrzeug

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU851633A1 (ru) * 1979-11-26 1981-07-30 Предприятие П/Я Г-4444 Зар дна система электромобил
RU2118032C1 (ru) * 1994-09-15 1998-08-20 Открытое акционерное общество "Уралкалий" Зарядное устройство
RU2195064C2 (ru) * 1996-09-20 2002-12-20 Эрикссон Инк. Блок питания и зарядное устройство для электрического устройства, запитываемого от батареи, и способ
WO2008102857A1 (ja) * 2007-02-20 2008-08-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 電動車両、車両充電装置および車両充電システム

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4920475A (en) * 1988-03-07 1990-04-24 California Institute Of Technology Integrated traction inverter and battery charger apparatus
WO1993001650A1 (de) * 1991-07-08 1993-01-21 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zum betrieb eines wechselrichters eines drehstromantriebs eines elektroautos als bordladegerät
JPH0630505A (ja) * 1992-01-31 1994-02-04 Fuji Electric Co Ltd 電気自動車の電気システム
US5412557A (en) * 1992-10-14 1995-05-02 Electronic Power Conditioning, Inc. Unipolar series resonant converter
JP3178146B2 (ja) 1992-12-25 2001-06-18 富士電機株式会社 電気自動車の電気システム
US5341075A (en) * 1993-03-10 1994-08-23 A.C. Propulsion, Inc. Combined motor drive and battery recharge system
JP3477850B2 (ja) * 1994-10-26 2003-12-10 株式会社明電舎 電気自動車用充電器
US5500579A (en) * 1995-01-03 1996-03-19 Motorola, Inc. Electric motor control with integral battery charger
EP0834977A3 (de) * 1996-08-08 1999-04-14 Schmidhauser AG Einrichtung zum Laden mindestens eines Akkumulators, insbesondere eines Akkumulators für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Betrieb dieser Einrichtung
US6031738A (en) * 1998-06-16 2000-02-29 Wisconsin Alumni Research Foundation DC bus voltage balancing and control in multilevel inverters
US7012822B2 (en) * 2002-02-20 2006-03-14 Ballard Power Systems Corporation Integrated traction inverter module and DC/DC converter
JP4349773B2 (ja) * 2002-04-12 2009-10-21 日立コンピュータ機器株式会社 バッテリ充電方法及び該充電方法を実施するバックアップ電源装置
US6804127B2 (en) * 2002-11-19 2004-10-12 Wilcon Inc. Reduced capacitance AC/DC/AC power converter
DE102009007960A1 (de) 2009-02-06 2010-08-19 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Antriebssystem, Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems und Verwendung
FR2961362B1 (fr) 2010-06-14 2012-06-08 Renault Sas Circuit electrique mixte a fonction d'onduleur et de convertisseur alternatif-continu et procede de diagnostic d'un tel circuit
FR2964510B1 (fr) 2010-09-07 2013-06-14 Renault Sa Dispositif de recharge pour batterie automobile et procede de gestion du dispositif.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU851633A1 (ru) * 1979-11-26 1981-07-30 Предприятие П/Я Г-4444 Зар дна система электромобил
RU2118032C1 (ru) * 1994-09-15 1998-08-20 Открытое акционерное общество "Уралкалий" Зарядное устройство
RU2195064C2 (ru) * 1996-09-20 2002-12-20 Эрикссон Инк. Блок питания и зарядное устройство для электрического устройства, запитываемого от батареи, и способ
WO2008102857A1 (ja) * 2007-02-20 2008-08-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 電動車両、車両充電装置および車両充電システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU174433U1 (ru) * 2016-07-07 2017-10-12 Сергей Александрович Иванов Устройство зарядки батареи с гальванической развязкой
RU2683272C1 (ru) * 2018-03-19 2019-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) Вольтодобавочное зарядно-разрядное устройство аккумуляторной батареи

Also Published As

Publication number Publication date
EP2406098B1 (en) 2013-08-28
US8847555B2 (en) 2014-09-30
US20120286740A1 (en) 2012-11-15
RU2011141117A (ru) 2013-04-20
DK2406098T3 (da) 2014-01-06
FR2943188B1 (fr) 2013-04-12
IL215042A (en) 2016-02-29
EP2406098A1 (en) 2012-01-18
AU2010223261A1 (en) 2011-09-29
IL215042A0 (en) 2011-11-30
JP5340379B2 (ja) 2013-11-13
AR076112A1 (es) 2011-05-18
JP2011526775A (ja) 2011-10-13
BRPI1013882B1 (pt) 2019-07-02
WO2010103063A1 (en) 2010-09-16
BRPI1013882A2 (pt) 2016-11-29
ES2437393T3 (es) 2014-01-10
FR2943188A1 (fr) 2010-09-17
CN101959711A (zh) 2011-01-26
KR101302714B1 (ko) 2013-08-30
KR20120049843A (ko) 2012-05-17
AU2010223261B2 (en) 2014-09-18
AU2010223261A2 (en) 2011-10-13
CN101959711B (zh) 2013-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2526324C2 (ru) Быстродействующее зарядное устройство для электромобиля
CN110139775B (zh) 用于控制电动或混合车辆上车载的充电设备的方法
JP7428638B2 (ja) 電気自動車用バッテリ充電器
CN110289669B (zh) 对智能电池的交流充电
KR101573919B1 (ko) 전기차를 위한 신속한 가역 충전 장치
WO2013151907A2 (en) Bi-directional energy converter with multiple dc sources
CN109874377B (zh) 系统和用于运行系统的方法
US12074470B2 (en) System and method for single-stage on-board charger power factor correction reactive control
KR102037769B1 (ko) 배터리의 충전을 제어하는 방법
JP4098182B2 (ja) モータ駆動システム及びエレベータ駆動システム
JP6696625B2 (ja) 電気またはハイブリッド車両の車載充電装置用の三相整流器を制御する方法
JP6999651B2 (ja) 電気自動車またはハイブリッド車の車載充電デバイスの三相整流器を制御するための方法
KR101627620B1 (ko) 무정전 전원장치
CN111433075A (zh) 智能电源中枢
KR102529205B1 (ko) 반도체 변압기 전력 공급 구조의 전기 자동차 충전 시스템
US20240039409A1 (en) Energy accumulator apparatus and associated methods
CN117730477A (zh) 利用电机绕组的动态可重构电力转换器