專利名稱：：一種用于汽車的電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于汽車的電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)及其配置方法。
背景技術(shù)：
：替代燃料驅(qū)動車輛可包括儲能單元，例如電池。DC/DC(直流/直流)電源轉(zhuǎn)換器可被用來從儲能單元轉(zhuǎn)換電能以供使用，例如，供替代燃料驅(qū)動車輛的發(fā)動機使用。這樣，來自儲能單元的電能可被用來移動車輛。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的實施例可采用用于汽車的電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的形式。該系統(tǒng)包括用于以第一電壓接收電能且以第二電壓供應(yīng)電能的電源轉(zhuǎn)換器。電源轉(zhuǎn)換器包括用于接收可摘式電插頭的電可配置變壓器。當(dāng)可摘式電插頭插入時，電配置該變壓器。本發(fā)明的實施例可采用用于包括電可配置的變壓器的車輛電源轉(zhuǎn)換器的可摘式電插頭系統(tǒng)的形式。該系統(tǒng)包括用于配置變壓器的電氣運行的可摘式電插頭。該插頭包括電觸點，用于將插頭與變壓器電連接，用于電配置變壓器以及用于使電源轉(zhuǎn)換器進入激活狀態(tài)。本發(fā)明的實施例可采用電配置用于汽車的電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的方法的形式。該方法包括提供配置以第一電壓接收電能并以第二電壓供應(yīng)電能的電源轉(zhuǎn)換器。該電源轉(zhuǎn)換器包括用于接收可摘式電插頭的電可配置變壓器。該方法也包括提供可摘式電插頭用于配置該電可配置變壓器的電氣運行。該方法進一步包括將該可摘式電插頭與該電可配置變壓器電性連接。盡管圖示并說明了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，這些揭示并不能解釋為權(quán)利范圍的限制。在不脫離本發(fā)明的范圍下可做多種變更和采用替代的設(shè)計。圖1是用于包括DC/DC電源轉(zhuǎn)換器的汽車的電能分配系統(tǒng)例子的部分示意圖。圖2是圖1中DC/DC電源轉(zhuǎn)換器的變壓器例子的示意圖。圖3是可與圖2中變壓器結(jié)合使用的電源插頭例子的示意圖。圖4是圖2中的變壓器與圖3中的電源插頭的示意圖。圖5是圖1中的DC/DC電源轉(zhuǎn)換器的變壓器的另一個例子及可與所述變壓器一起使用的電源插頭的另一個例子的部分示意圖。圖6是圖1中的變壓器的另一個例子及可與所述變壓器一起使用的電源插頭的另一個例子的示意圖。圖7是圖1中的變壓器的又一個例子及可與所述變壓器一起使用的電源插頭的又一個例子的示意圖。圖8是圖7中的變壓器及可與所述變壓器一起使用的電源插頭的另外一個例子的示意圖。圖9是圖1中的變壓器的另一個例子及可與所述變壓器一起使用的電源插頭的另一個例子的示意圖。具體實施例方式替代燃料驅(qū)動車輛，例如混合電力汽車(HEV)的車輛的電源轉(zhuǎn)換器，例如大功率DC/DC電源轉(zhuǎn)換器可配置在多種應(yīng)用中。例如，從DC/DC電源轉(zhuǎn)換器得到的隔離輸出電能可通過車載或車外/便攜式的轉(zhuǎn)換器來產(chǎn)生50/60HzAC(交流)輸出以大范圍應(yīng)用，例如用于民用電。一些轉(zhuǎn)換器拓樸結(jié)構(gòu)，如雙向的DC/DC電源轉(zhuǎn)換器拓樸結(jié)構(gòu)將電能在輸入與輸出之間轉(zhuǎn)移。如果用帶有一個或多個隔離的次級線圈的變壓器替代轉(zhuǎn)換器的電感器，則轉(zhuǎn)換器也可提供隔離的輸出電能。這種隔離的電能可被另外的電源轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為如50/60HzAC。一些變壓器的初級線圏與次級線圈可并聯(lián)或串if關(guān)。這樣可增加組件利用并可改善系統(tǒng)性能。將初級線圈與次級線圈并聯(lián)，如果他們具有相同數(shù)量的匝數(shù)，則可增加轉(zhuǎn)換器的電流額定值和/或減小電感銅損。串聯(lián)初級線圈與次級線圈可增加扼流圏的電感值，扼流圏可減小紋波電流與鐵損。如果電源轉(zhuǎn)換器的次級線圈具有雙重功能，則在轉(zhuǎn)換器重新配置前控制器可停止轉(zhuǎn)換器的運轉(zhuǎn)。電源連接器可與聯(lián)鎖一體化，如插頭，其可允許自轉(zhuǎn)換器接入電源。一些聯(lián)鎖可設(shè)計為在任何主連接之前處于斷開。通用的插座可設(shè)計成不同互接可安裝在插座的不同的側(cè)面、方位、角度、位置等上。同樣地，電源轉(zhuǎn)換器的功能可依賴于插頭如何插入。例如，插頭可被配置為，如果插頭用一種方式插入，則轉(zhuǎn)換器的變壓器的初級線圈與次級線圈為并聯(lián)，且如果插頭用另一種方式插入，則初級線圏與次級線圈為串聯(lián)。其他配置也在預(yù)期之內(nèi)。例如，插頭可包括確定期望的輸出電壓或輸出數(shù)目等的互連。圖1為車輛12的電源系統(tǒng)IO的示意圖。電源系統(tǒng)10包括高壓電池14、電機驅(qū)動16、18及DC/DC電源轉(zhuǎn)換器20。電池14通過電源轉(zhuǎn)換器20與電機驅(qū)動16、18電連接。在其他實施例中，其他的負(fù)載與電源，如更少的電機驅(qū)動、額外的電池等可與電源轉(zhuǎn)換器電連接。圖1中的電源轉(zhuǎn)換器20包括電感器/變壓器22、開關(guān)24、26及電容器25、27。通過選擇性地切換開關(guān)24、26，電源轉(zhuǎn)換器20可從電池14接收電源(如Vx)，并將其升壓為例如用于電機驅(qū)動16、18的電壓Vy。電源轉(zhuǎn)換器20也可以從電機驅(qū)動16、18接收電源Vy并將其降壓為用于電池14隨后儲存的電壓Vx。表1概括了可得到的Vx、Vy和Vm的示例值表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>在其他實施例中，電源轉(zhuǎn)換器20可采用其他的拓樸結(jié)構(gòu)，例如，其作為單向升壓轉(zhuǎn)換器等。圖2是電感器/變壓器22的實施例的示意圖。圖2中的電感器/變壓器22包括初級線圈28與次級線圈30。圖2中的初級線圏28包括4妻線柱31、33。接線柱31、33可通過電源插頭35(圖3)的管腳32、34(圖3)與Vx和Vm電連接。圖2中的次級線圈30包括接線柱36、38。接線柱36、38也可以與電源插頭35的管腳32、34電連接。在其他實施例中，電感器/變壓器22根據(jù)設(shè)計要求可具有兩個以上接線柱，如六個等。在沒有電源插頭35時，由于Vx和Vm沒有被電連接，電源轉(zhuǎn)換器20將保持非激活。聯(lián)鎖接線柱40、42與控制器43(圖4)電連接。聯(lián)鎖接線柱40、42可與電源插頭35(圖3)的聯(lián)鎖導(dǎo)線44、46(圖3)電連接。如下討論，這種電連接可利于與控制器43通訊。圖3是電源插頭35的示意圖。管腳32包括電導(dǎo)線48、50且管腳34包括電導(dǎo)線52、54。電導(dǎo)線50、54分別與電源線56、58電連接。電源線56、58允許電力裝置，如電源工具經(jīng)過電源轉(zhuǎn)換器20(圖1)與電源插頭35從后續(xù)的電池14(圖1)接入電能。例如，電源線56、58也允許電源經(jīng)過電源插頭35與電源轉(zhuǎn)換器20將能量儲存在電池14中。聯(lián)鎖導(dǎo)線44、46與if關(guān)鎖電源線60、62電連接。如下討論，這種電連接可利于與控制器43通訊。圖4是電源插頭35與電感器/變壓器22相插的示意圖。當(dāng)插入時，電導(dǎo)線48、52分別將初級線圈28的接線柱31、33與Vx和Vm電連接。電導(dǎo)線50、54分別將接線柱36、38與電源線56、58電連接。這樣，電源線56、58提供與電池14(圖1)電隔離的電能。聯(lián)鎖導(dǎo)線44、46將控制器43與聯(lián)鎖電源線60、62電連接。在其他實施例中，可采用不止兩個的聯(lián)鎖電源線，例如是四個。在圖4中的實施例，電力裝置可經(jīng)過這種電連接與控制器43通訊。例如，通訊信號可通過聯(lián)鎖接線柱40、42、聯(lián)鎖導(dǎo)線44、46及聯(lián)鎖電源線60、62而從控制器43傳送至電力裝置。同樣地，通訊信號可通過聯(lián)鎖電源線60、62、聯(lián)鎖導(dǎo)線44、46及聯(lián)鎖接線柱40、42從電力裝置傳送至控制器43。在其他實施例中，這種通訊可通過光學(xué)(如光纖、紅外線等)或通過非接觸電磁發(fā)生。圖5是電感器/變壓器122與電源插頭135的部分示意圖。以IOO為因子不同標(biāo)號的元件具有相似(盡管不必要相同)的描述，如控制器43、143。線圈164橫跨聯(lián)鎖接線柱140,142。線圈166橫跨聯(lián)鎖導(dǎo)線144、146。從控制器143發(fā)送的通過線圈164的電信號感應(yīng)通過線圈166的電信號。同樣地，從電力裝置發(fā)送的通過線圈166的電信號感應(yīng)通過線圈164的電信號。圖6是電源插頭235與電感器/變壓器222的示意圖。電導(dǎo)線264將初級線圈228與Vx及電源線256電連接。電導(dǎo)線254將電源線258與共接線柱266(如接地)電連接。這樣，電源線256、258提供例如沒有與電池214(未圖示)隔離的電能。圖7是電源插頭335與電感/變壓器322的示意圖。電導(dǎo)線368、370將初級線圈328與次級線圈330并聯(lián)電連4妻。電源插頭335包括電子標(biāo)簽372，如具有預(yù)定阻抗的電阻器、具有預(yù)定電容的電容器等。控制器343可確定與電感器/變壓器322相插的電源插頭類型，例如，通過聯(lián)鎖接線柱340、342與聯(lián)鎖導(dǎo)線344、346發(fā)送信號，并測量接收信號的電壓變化來進行確定。例如，電源插頭135(圖4)可具有導(dǎo)致如1V的壓降的電子標(biāo)簽(未圖示)。電源插頭(圖6)可具有導(dǎo)致例如2V的壓降的電子標(biāo)簽(未圖示)。圖8是電源插頭435與電感器/變壓器322的示意圖。電導(dǎo)線374、376，378、380將初級線圈328與次級線圈330電串Jf關(guān)。電子標(biāo)簽472包括有源電路，所述有源電路可響應(yīng)通過控制器343發(fā)送的功率/信號產(chǎn)生一系列脈沖信圖9是電源插頭535與電感器/變壓器522的示意圖。電導(dǎo)線568、570將初級線圈528與次級線圈530電并聯(lián)。管腳584包括電導(dǎo)線586。電源線556通過電導(dǎo)線586與接線柱582電連接。電源線558通過電導(dǎo)線570與接線柱533、538電連^^。電源線559通過電導(dǎo)線568與接線柱531、536電連接。這樣，電源線556、558、559提供沒有與電池514(未圖示)隔離的交流電(ACpower)。盡管說明與描述了本發(fā)明的一些實施例，這些實施例不視為本發(fā)明的所有可能的形式。更適合地，說明書使用的詞語不應(yīng)是限制，應(yīng)了解的是在不脫離本發(fā)明精神和范圍下可作多種改變。權(quán)利要求1.一種用于汽車的電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，包括用于以第一電壓接收電能且以不同于第一電壓預(yù)定量的第二電壓提供電能的電源轉(zhuǎn)換器，其中，電源轉(zhuǎn)換器包括用于接收可摘式電插頭的電可配置變壓器，其中，當(dāng)可摘式電插頭插入時，電配置所述電可配置變壓器。2.如權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其中，可摘式電插頭被配置用于將至少部分所接收的電能提供至車輛遠(yuǎn)端的電氣負(fù)載。3.如權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其中，可摘式電插頭被配置用于從車輛遠(yuǎn)端的電源接收電能并將接收的電能提供至電源轉(zhuǎn)換器。4.如權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，進一步包括用于控制電源轉(zhuǎn)換器的控制器，其中，可摘式電插頭包括識別器，以及其中，所述控制器被配置用于讀取所述識別器。5.如權(quán)利要求4所述的電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其中，識別器包括無源元件。6.如權(quán)利要求4所述的電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其中，識別器包括有源元件。7.如權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，進一步包括用于控制電源轉(zhuǎn)換器的控制器，其中，可摘式電插頭配置用于允許控制器與車輛遠(yuǎn)端的電力裝置通訊。8.如權(quán)利要求7所述的電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其中，可摘式電插頭包括通訊介質(zhì)以在控制器與車輛遠(yuǎn)端的電力裝置間傳遞通訊。9.如權(quán)利要求8所述的電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其中，通訊介質(zhì)包括一個或多個電觸點。10.如權(quán)利要求8所述的電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其中，所述通訊介質(zhì)包括非才妻觸式耦合。11.如權(quán)利要求i所述的電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其中，電源轉(zhuǎn)換器具有激活狀態(tài)和非激活狀態(tài)，其中，當(dāng)所述可摘式電插頭沒有與所述電可配置變壓器電連接時，所述電源轉(zhuǎn)換器進入到非激活狀態(tài)。12.如權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其中，可摘式電插頭配置所述電可配置變壓器以使所述電可配置變壓器作為電感器運行。全文摘要本發(fā)明提供一種用于汽車的電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)。DC/DC電源轉(zhuǎn)換器包括電可配置變壓器/電感器。所述電可配置變壓器/電感器接收電源插頭。所述電源插頭取決于其配置去配置變壓器/電感器及DC/DC電源轉(zhuǎn)換器的運轉(zhuǎn)。電源插頭可允許接入從電源轉(zhuǎn)換器接收到的電能。電源插頭也可以將從遠(yuǎn)端電源得到的電能傳送至電源轉(zhuǎn)換器。文檔編號H02J7/00GK101373928SQ20081013407公開日2009年2月25日申請日期2008年7月24日優(yōu)先權(quán)日2007年8月21日發(fā)明者邁克爾·W·德格內(nèi)爾,陳清麒申請人:福特全球技術(shù)公司