專利名稱：使用具有高頻變壓器隔離的車載功率電子設(shè)備轉(zhuǎn)移能量的設(shè)備及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及包括混合動(dòng)力和電動(dòng)車輛的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)并且涉及承擔(dān)瞬態(tài)或脈沖負(fù)載的靜止傳動(dòng)裝置，并且更加具體地涉及在車輛或驅(qū)動(dòng)裝置的電存儲(chǔ)裝置和車輛的外部電源之間轉(zhuǎn)移能量。
背景技術(shù)：
混合電動(dòng)車輛可組合內(nèi)燃機(jī)和由例如牽引用蓄電池等能量存儲(chǔ)裝置供電的電動(dòng)馬達(dá)以推進(jìn)車輛。這樣的組合可通過(guò)使燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)馬達(dá)能夠各自在相應(yīng)增加的效率范圍中操作而增加整體燃料效率。例如電動(dòng)馬達(dá)可在從原地啟動(dòng)加速時(shí)是高效的，而燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)可在例如公路駕駛等恒定發(fā)動(dòng)機(jī)操作的持續(xù)時(shí)期期間是高效的。具有電動(dòng)馬達(dá)以促進(jìn)初始加速允許混合動(dòng)力車輛中的燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)更小并且更節(jié)省燃料。純電動(dòng)車輛使用存儲(chǔ)的電能來(lái)向電動(dòng)馬達(dá)供電，電動(dòng)馬達(dá)推進(jìn)車輛并且還可操作輔助驅(qū)動(dòng)裝置。純電動(dòng)車輛可使用存儲(chǔ)的電能的一個(gè)或多個(gè)來(lái)源。例如，存儲(chǔ)的電能的第一來(lái)源可用于提供更持久的能量而存儲(chǔ)的電能的第二來(lái)源可用于提供更高功率的能量用于例如加速。無(wú)論是混合電動(dòng)類型或純電動(dòng)類型的插入式電動(dòng)車輛配置成使用來(lái)自外部來(lái)源的電能對(duì)牽引用蓄電池再充電。這樣的車輛可包括道路用和非道路用車輛、高爾夫車、短距離電動(dòng)車輛、叉車和公用載重汽車作為示例。這些車輛可使用車外固定蓄電池充電器或車載蓄電池充電器以從公用電網(wǎng)或可再生能源向車輛的車載牽引用蓄電池轉(zhuǎn)移電能。插入式車輛可包括電路和連接以便于牽引用蓄電池從例如公用電網(wǎng)或其他外部來(lái)源再充電。然而，蓄電池充電電路可包括例如升壓轉(zhuǎn)換器(boost converter)、高頻濾波器、斬波器(chopper)、電感器和僅專用于在車載電存儲(chǔ)裝置和外部來(lái)源之間轉(zhuǎn)移能量的其他電力部件(其包括電連接器和接觸器)等專用部件。這些附加的專用部件增加車輛的額外成本和重量。因此提供一種設(shè)備便于電能從外部來(lái)源轉(zhuǎn)移到插入式車輛的車載電存儲(chǔ)裝置，這將是可取的，該車載電存儲(chǔ)裝置減少僅專用于在車載電存儲(chǔ)裝置和外部來(lái)源之間轉(zhuǎn)移能量的部件的數(shù)目。提供插入式車輛的車載電存儲(chǔ)裝置和其他部件與外部來(lái)源的隔離，這也將是可取的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，功率電子驅(qū)動(dòng)電路包括dc總線和耦合于該dc總線的第一能量存儲(chǔ)裝置，該第一能量存儲(chǔ)裝置配置成輸出dc電壓。第一雙向dc-ac電壓逆變器耦合于該第一能量存儲(chǔ)裝置和該dc總線，并且第一機(jī)電裝置耦合于該第一雙向dc-ac電壓逆變器。經(jīng)由充電總線耦合于該dc總線的充電系統(tǒng)包括插座，其配置成與耦合于該功率電子驅(qū)動(dòng)電路的外部的電壓源的連接器相配合；和隔離變壓器，其配置成使該充電總線與該插座電隔離。該功率電子驅(qū)動(dòng)電路還包括配置成使該充電系統(tǒng)基于從該功率電子驅(qū)動(dòng)電路的外部的電壓源接收的電壓向該dc總線供應(yīng)充電電壓的控制器。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，制造功率電子驅(qū)動(dòng)電路的方法包括將第一 dc能量存儲(chǔ)裝置耦合于dc總線；將第一雙向dc-ac電壓逆變器耦合于該dc總線；和將第一機(jī)電裝置耦合于該第一雙向dc-ac電壓逆變器，該第一機(jī)電裝置配置成將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能并且配置成將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。該方法還包括將充電電路經(jīng)由充電總線耦合于該dc總線，該充電系統(tǒng)包括配置成與外部電壓源連接器相配合的插座和配置成使該充電總線與該插座電隔離的變壓器。該方法還包括配置控制器以使該充電系統(tǒng)基于從外部電壓源接收的電壓向該dc總線供應(yīng)充電電壓。根據(jù)本發(fā)明的再另一個(gè)方面，一種系統(tǒng)包括機(jī)器和耦合于該機(jī)器的電壓逆變器。 該機(jī)器配置成將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能并且配置成將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。該電壓逆變器配置成將ac電能轉(zhuǎn)換成dc電能并且將dc電能轉(zhuǎn)換成ac電能。該系統(tǒng)還包括耦合于該電壓逆變器的dc總線、耦合于該dc總線的第一能量存儲(chǔ)裝置和充電系統(tǒng)。該充電系統(tǒng)包括插座、耦合于該插座的全波整流器、耦合于該全波整流器的dc-dc轉(zhuǎn)換器和耦合于該dc-dc轉(zhuǎn)換器和該dc總線的充電總線。該插座配置成與耦合于功率電子驅(qū)動(dòng)電路的外部的電壓源的插頭相配合。該全波整流器配置成整流從電壓源接收的電壓。該dc-dc轉(zhuǎn)換器包括配置成使該充電總線與該全波整流器電隔離的隔離變壓器。該系統(tǒng)還包括配置成使該dc-dc轉(zhuǎn)換器將從該全波整流器接收的第一 dc電壓轉(zhuǎn)換成第二 dc電壓并且將該第二 dc電壓供應(yīng)給該充電總線的控制器。各種其他特征和優(yōu)勢(shì)將從下列詳細(xì)說(shuō)明和附圖變得明顯。


附示目前預(yù)想用于實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的實(shí)施例。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的牽引系統(tǒng)的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另一個(gè)牽引系統(tǒng)的示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另一個(gè)牽引系統(tǒng)的示意圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另一個(gè)牽引系統(tǒng)的示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另一個(gè)牽引系統(tǒng)的示意圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另一個(gè)牽引系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例能在例如插入式電動(dòng)或插入式混合動(dòng)力車輛或靜止電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等車輛中使用的牽引系統(tǒng)10的示意圖。牽引系統(tǒng)10包括第一能量存儲(chǔ)裝置 12。在一個(gè)實(shí)施例中，第一能量存儲(chǔ)裝置12是低電壓能量存儲(chǔ)裝置并且可以是蓄電池、燃料電池、超電容器或類似物。牽引系統(tǒng)10包括配置成將一個(gè)dc電壓轉(zhuǎn)換成另一個(gè)dc電壓的第一、第二和第三雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器14、16、18。第一能量存儲(chǔ)裝置12耦合于雙向 dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器14-18。每個(gè)雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器14-18包括耦合于一對(duì)開關(guān)22、24 和耦合于一對(duì)二極管26J8的電感器20。每個(gè)開關(guān)22J4耦合于相應(yīng)的二極管沈、觀并且每個(gè)開關(guān)/ 二極管對(duì)形成相應(yīng)的半相模塊30、32。開關(guān)22J4為了說(shuō)明性目的示為絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。然而，本發(fā)明的實(shí)施例不限于IGBT?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)?shù)碾娮娱_關(guān)， 例如，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)、雙極結(jié)晶體管(BJT)和金屬氧化物半導(dǎo)體控制晶閘管(MCT)。半導(dǎo)體電子開關(guān)制作可包括硅、碳化硅或其他半導(dǎo)體材料技術(shù)。牽引系統(tǒng)10包括經(jīng)由相應(yīng)的成對(duì)線路36耦合于開關(guān)22J4的控制器34。多個(gè)接觸器38、40、42形成在牽引系統(tǒng)10的操作和/或內(nèi)充電模式期間以及在外充電模式期間由控制器34控制的耦合組件。在該操作模式期間，控制器34配置成使接觸器38-42切換到或保持閉合位置。在該操作模式期間通過(guò)對(duì)開關(guān)22和M的適當(dāng)?shù)目刂疲刂破?4配置成控制雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器14-18以使第一能量存儲(chǔ)裝置12的電壓升高到更高的電壓并且向耦合于雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器14-18的dc總線52的多個(gè)導(dǎo)體44、46、48、50供應(yīng)更高的電壓。在該內(nèi)充電模式期間，控制器34還配置成使接觸器38-42切換到或保持閉合位置并且控制雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器14-18的開關(guān)22和M以降低來(lái)自dc總線52的電壓用于供應(yīng)該降低的電壓給第一能量存儲(chǔ)裝置12用于對(duì)第一能量存儲(chǔ)裝置12充電。牽引系統(tǒng)10包括耦合于dc總線52的雙向dc-ac電壓逆變器M。雙向dc-ac電壓逆變器討包括配對(duì)以形成三相68、70和72的六個(gè)半相模塊56、58、60、62、64和66。每相68、70、72耦合于dc總線52的導(dǎo)體48和50。機(jī)電裝置或機(jī)器74耦合于雙向dc-ac電壓逆變器54。在一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)電裝置74示為機(jī)械耦合于車輛(未示出)的一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)輪或軸76的三相牽引馬達(dá)。備選的機(jī)電裝置配置(未示出)包括除了三個(gè)以外的多個(gè)相。機(jī)電裝置74包括多個(gè)繞組78、80和82，其具有耦合于雙向dc-ac電壓逆變器M的相應(yīng)的相68、70、72的多個(gè)導(dǎo)體84。繞組78-82還具有多個(gè)耦合在一起以形成公共節(jié)點(diǎn)88 的導(dǎo)體86。備選的機(jī)電裝置74配置(未示出)包括采用“三角”配置耦合而沒有公共節(jié)點(diǎn)的多個(gè)繞組?？刂破?4經(jīng)由相應(yīng)的線路36耦合于半相模塊56-66?？刂破?4通過(guò)半相模塊 56-66的適當(dāng)控制配置成控制雙向dc-ac電壓逆變器M將dc總線52上的dc電壓或電流轉(zhuǎn)換成用于通過(guò)導(dǎo)體84供應(yīng)給繞組78-82的ac電壓或電流。因此，來(lái)自第一能量存儲(chǔ)裝置 12的dc電壓或電流可通過(guò)雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器14-18升高到更高的dc電壓或電流，其然后被轉(zhuǎn)換成ac電壓或電流并且傳遞給馬達(dá)74到驅(qū)動(dòng)輪76。在其他非車輛推進(jìn)系統(tǒng)中， 驅(qū)動(dòng)輪76可是脈沖負(fù)載(未示出)，其包括泵、風(fēng)扇、卷?yè)P(yáng)機(jī)、起重機(jī)或其他馬達(dá)驅(qū)動(dòng)負(fù)載。 在再生制動(dòng)模式中，機(jī)電裝置74可作為發(fā)電機(jī)操作以制動(dòng)輪76并且供應(yīng)ac電壓或電流給雙向dc-ac電壓逆變器M用于逆變成dc電壓或電流到dc總線52上。之后，該dc電壓或電流可通過(guò)雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器14-18降低或轉(zhuǎn)換成適合于對(duì)第一能量存儲(chǔ)裝置12再充電的另一個(gè)dc電壓或電流。牽引系統(tǒng)10還包括耦合于dc總線52以提供另外的功率以驅(qū)動(dòng)輪76的第二能量存儲(chǔ)裝置90。第二能量存儲(chǔ)裝置90可配置成提供比第一能量存儲(chǔ)裝置12更高的功率以在例如車輛的加速期間提供功率。第一能量存儲(chǔ)裝置12可配置成提供比第二能量存儲(chǔ)裝置 90更高的能量以向車輛提供持續(xù)更久的功率以增加其的行進(jìn)距離。經(jīng)由第二能量存儲(chǔ)裝置90供應(yīng)給dc總線52的能量還可經(jīng)由雙向dc-ac電壓逆變器M逆變并且供應(yīng)給馬達(dá)機(jī)電裝置74。相似地，在再生制動(dòng)模式期間產(chǎn)生的能量還可用于經(jīng)由雙向dc-ac電壓逆變器 54對(duì)第二能量存儲(chǔ)裝置90再充電。
當(dāng)包含牽引系統(tǒng)10的車輛停放或不在使用中時(shí)，將車輛的插頭插入例如公用電網(wǎng)或可再生能源以使能量存儲(chǔ)裝置12、90恢復(fù)或再充電可以是可取的。因此，圖1示出包括耦合于牽引系統(tǒng)10的充電電路或系統(tǒng)92的本發(fā)明的實(shí)施例，該充電電路或系統(tǒng)92用于對(duì)能量存儲(chǔ)裝置12、90再充電使得牽引系統(tǒng)10的部件可用于再充電能量存儲(chǔ)裝置12、90 和將來(lái)自能量存儲(chǔ)裝置12、90的能量轉(zhuǎn)換成能用于推進(jìn)車輛的能量的雙重目的。充電系統(tǒng)92包括具有一對(duì)導(dǎo)體96、98的充電總線94。如在圖1中示出的，導(dǎo)體96 耦合于dc總線52的導(dǎo)體50，并且導(dǎo)體98耦合于dc總線52的導(dǎo)體44。充電系統(tǒng)92具有耦合于充電總線94的隔離dc-dc轉(zhuǎn)換器100，該充電系統(tǒng)92包括全波整流器102和在該實(shí)施例中作為串聯(lián)諧振逆變器操作的逆變器104。逆變器104配置成將dc電壓轉(zhuǎn)換成ac電壓并且傳遞該ac電壓到整流器102用于整流成要供應(yīng)給充電總線94用于對(duì)第一和/或第二能量存儲(chǔ)裝置12、90充電的另一個(gè)dc電壓。逆變器104包括一對(duì)耦合于諧振電容器110和變壓器112的開關(guān)或晶體管106、 108。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，晶體管106、108是場(chǎng)效應(yīng)晶體管，并且變壓器112是小的高頻變壓器。經(jīng)由相應(yīng)的線路116耦合于晶體管106、108的控制器114配置成采用串聯(lián)諧振模式獨(dú)立控制晶體管106、108使得諧振電容器110和變壓器112的變壓器漏感(Lk)大致上處于開環(huán)中的諧振或略高于該諧振而操作。起到諧振電感器的作用的該變壓器漏感在圖中未示出。盡管牽引系統(tǒng)10在圖1中示為具有兩個(gè)控制器34、114，預(yù)想多于或少于兩個(gè)控制器可配置成進(jìn)行控制器操作。因?yàn)橹C振電感(Lk)由變壓器12提供，避免了另外的部件。同樣，因?yàn)椴恍枰椭档穆└校儔浩?12的一次和二次繞組之間的間隔可以相對(duì)大，這導(dǎo)致低的繞組間電容(其進(jìn)而導(dǎo)致良好的EMI性能)。該大的間隔還實(shí)現(xiàn)dc-dc轉(zhuǎn)換器100的輸入側(cè)和輸出側(cè)之間優(yōu)秀的高壓隔離。另外，變壓器112的匝數(shù)比可以設(shè)計(jì)或選擇使得由此基于輸進(jìn)dc-dc轉(zhuǎn)換器100的電壓特性而產(chǎn)生最佳電壓。在一個(gè)實(shí)施例中，變壓器112的磁化電感設(shè)計(jì)成在任何負(fù)載提供軟開關(guān)。如此控制晶體管106、108允許低的開關(guān)損耗和簡(jiǎn)單的恒定頻率控制。晶體管106、 108可都基于諧振電容器110和變壓器112的特性的適當(dāng)匹配例如以IOOKHz的頻率操作。 通過(guò)在諧振或恰好高于諧振運(yùn)行，由高頻開關(guān)或晶體管106、108承載的高頻電流是正弦的，并且開關(guān)發(fā)生在零電流附近。如此，開關(guān)損耗接近零。另外，變壓器112的磁化電感可以設(shè)計(jì)成產(chǎn)生恰好足夠的磁化電流來(lái)允許晶體管106、108的零電壓開關(guān)(ZVS)，其將獨(dú)立于負(fù)載電流。因此，實(shí)現(xiàn)允許高頻操作(例如，典型地100至300kHz)的有效開關(guān)。充電系統(tǒng)92包括耦合于dc-dc轉(zhuǎn)換器100和耦合于插座120的全波整流器118， 該插座120具有配置成與具有外部電源132的觸點(diǎn)128、130的插頭或連接器1 相配合的觸點(diǎn)122、124。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)想外部電源132是ac源并且可使用一、兩或三相外部電源132并且外部電源132可提供例如120Vac或MOVac電力。在設(shè)計(jì)為從三相ac外部電源132操作的配置中，整流器118可修改成包括對(duì)于三相整流器的第三相的兩個(gè)另外的二極管(未示出)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，預(yù)想外部電源132是dc源。將dc源132 通過(guò)整流器118耦合于充電總線94有助于確保如果dc源132以反極性耦合于整流器118， 則轉(zhuǎn)移到充電總線94的充電電壓具有正確的極性。插座120可與外部ac電壓源或外部dc 電壓源一起使用。具有配置成與任一類型的外部電壓源緊密匹配的單個(gè)插座120有助于減少對(duì)于系統(tǒng)的成本。ac電力系統(tǒng)的功率因數(shù)定義為實(shí)際功率與視在功率的比率并且可表達(dá)為在0和 1之間的數(shù)或在0和100之間的百分比。實(shí)際功率是電路用于在特定時(shí)間做功的能力。視在功率是電路的均方根電流和均方根電壓的產(chǎn)物。由于存儲(chǔ)在負(fù)載中并且返回到源的能量或由于使從源抽取的電流的波形變形的非線性負(fù)載，該視在功率可以大于該實(shí)際功率。具有較小的功率因數(shù)的電路對(duì)于相同的均方根電壓和電流做的功比具有較高的功率因數(shù)的電路少。因此，為了做相同量的功，更高的電壓或電流輸進(jìn)具有較低功率因數(shù)的電路。開關(guān)式電源可配置成控制由負(fù)載抽取的功率的量以增加能量轉(zhuǎn)移功率因數(shù)。在一些應(yīng)用中，開關(guān)式電源，例如包括降壓/升壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)式電源，控制輸入到其的電流使得電流波形與輸入到其的電壓波形成比例。例如，該降壓/升壓轉(zhuǎn)換器可將電流波形整形成與電壓波形的正弦波同相的正弦波。該升壓轉(zhuǎn)換器可以控制成維持恒定的dc總線輸出線路電壓同時(shí)抽取與該輸出線路電壓同相并且與其頻率相同的電流。當(dāng)包含牽引系統(tǒng)10的車輛或設(shè)備停放或不在使用中時(shí)，將車輛的插頭插入例如公用電網(wǎng)或可再生能源以使能量存儲(chǔ)裝置12、90恢復(fù)或再充電可是可取的。因此，牽引系統(tǒng)10在外部充電模式期間操作將現(xiàn)在描述。當(dāng)外部電源132通過(guò)觸點(diǎn)122、124、128、130連接到充電系統(tǒng)92時(shí)，控制器114如上文描述的配置成控制dc-dc轉(zhuǎn)換器100以提供充電電壓給充電總線94，其將該充電電壓轉(zhuǎn)移到dc總線52。在僅降壓充電模式中，控制器34配置成控制接觸器38-42切換到或保持?jǐn)嚅_位置以將雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器16從dc總線52的導(dǎo)體46去耦合并且將雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器16、18從直接耦合于第一能量存儲(chǔ)裝置12去耦合。另外，第二能量存儲(chǔ)裝置90從充電電壓去耦合?？刂破?4還配置成采用降壓模式控制雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器16以將由充電總線94供應(yīng)的dc充電電壓轉(zhuǎn)換成更低的第二充電電壓。為了降低充電電壓，控制器34控制開關(guān)22使得，連同轉(zhuǎn)換器16的電感器20和二極管觀，第二充電電壓供應(yīng)給雙向dc-dc 電壓轉(zhuǎn)換器18。轉(zhuǎn)換器18的二極管沈供應(yīng)該第二充電電壓給雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器14， 其通過(guò)轉(zhuǎn)換器14的電感器20和開關(guān)22 (其被控制成導(dǎo)通態(tài))供應(yīng)該第二充電電壓給第一能量存儲(chǔ)裝置12。在升壓/降壓充電模式中，控制器34配置成控制接觸器38-40切換到或保持?jǐn)嚅_位置?？刂破?4還配置成控制開關(guān)22成導(dǎo)通態(tài)使得轉(zhuǎn)換器16將充電電壓轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)換器 18而沒有主動(dòng)降壓控制?？刂破?4配置成采用升壓模式控制轉(zhuǎn)換器18以將由充電總線 94供應(yīng)的dc充電電壓轉(zhuǎn)換成更高的第二充電電壓。為了升高充電電壓，控制器34控制開關(guān)22使得，連同轉(zhuǎn)換器18的二極管觀，該第二充電電壓供應(yīng)給雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器14。 在一個(gè)實(shí)施例中，控制器34可控制接觸器42成閉合態(tài)使得該第二充電電壓還供應(yīng)給第二能量存儲(chǔ)裝置90用于對(duì)其充電?？刂破?4配置成采用降壓模式控制雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器14以將由轉(zhuǎn)換器18供應(yīng)的升高的dc充電電壓轉(zhuǎn)換成更低的第三充電電壓。為了降低充電電壓，控制器34控制開關(guān)22使得，連同轉(zhuǎn)換器14的電感器20和二極管觀，該第三充電電壓供應(yīng)給第一能量存儲(chǔ)裝置12。利用接觸器38斷開并且接觸器42閉合，雙向電力轉(zhuǎn)換器16和18可以結(jié)合使用以產(chǎn)生降壓或升壓以對(duì)能量存儲(chǔ)裝置90充電。當(dāng)電壓總線94低于電壓總線52時(shí)，通過(guò)導(dǎo)通雙向轉(zhuǎn)換器16的晶體管22并且采用開關(guān)模式操作雙向轉(zhuǎn)換器18的晶體管M和二極管 26以將電壓升高到總線52的水平來(lái)對(duì)能量存儲(chǔ)裝置90充電而實(shí)現(xiàn)電壓升高。如果電壓總線94超過(guò)電壓總線52，相同的轉(zhuǎn)換器可以采用降壓模式通過(guò)采用降壓模式操作雙向轉(zhuǎn)換器16的晶體管22和二極管觀并且持續(xù)傳導(dǎo)電流通過(guò)雙向轉(zhuǎn)換器18的二極管沈到總線 52從而對(duì)能量存儲(chǔ)裝置90充電來(lái)操作。如此，無(wú)論電壓總線94高于或低于電壓總線52，能量存儲(chǔ)裝置90可以被充電。注意降壓和升壓模式在輸入ac電壓波(典型地，50或60Hz) 的半周期期間可以快速交替。具有以恒定頻率操作的dc-dc轉(zhuǎn)換器100，它的輸出電壓總線94將以雙線頻(典型地，100或120Hz)脈沖化。當(dāng)總線94電壓是低的(在輸入ac電壓 132的過(guò)零點(diǎn)附近)時(shí)，轉(zhuǎn)換器采用升壓模式并且在ac電壓132的ac輸入波的最大值附近起作用，如果該電壓超過(guò)總線52的電壓，轉(zhuǎn)換器可以采用降壓模式起作用。利用由控制器34適當(dāng)?shù)目刂?，輸入電流值可以成為與輸入電壓波成比例從而獲得高的功率因數(shù)。利用該類型的雙向轉(zhuǎn)換器16和18的控制，dc-dc轉(zhuǎn)換器100的輸出處的平均負(fù)載看起來(lái)與電阻相似并且這也反映為作為等效電阻的ac輸入源。從而，實(shí)現(xiàn)具有低諧波電流的高功率因數(shù)。可以用下面的實(shí)施例(除了將在下文論述的圖3中的實(shí)施例外)實(shí)現(xiàn)該類型的行為。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例包括大體上在圖2中圖示的牽引系統(tǒng)134，其中連同在圖1 中示出的實(shí)施例論述的相似的部件已經(jīng)用相似的標(biāo)號(hào)指定。如在圖2中示出的，充電總線94的導(dǎo)體98直接耦合于雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器18 的電感器20而不是dc總線52的導(dǎo)體44。另外，接觸器38被去除并且接觸器40耦合在轉(zhuǎn)換器14、16和轉(zhuǎn)換器18之間。在僅降壓充電模式中，控制器34配置成控制接觸器40-42切換到或保持?jǐn)嚅_位置以將雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器18從直接耦合于第一能量存儲(chǔ)裝置12和轉(zhuǎn)換器14、16去耦合。另外，第二能量存儲(chǔ)裝置90從充電電壓去耦合。經(jīng)由轉(zhuǎn)換器18的二極管沈，由充電總線94供應(yīng)的充電電壓供應(yīng)給dc總線52?？刂破?4配置成采用降壓模式控制轉(zhuǎn)換器14、 16中的任一個(gè)或兩個(gè)以將dc總線52上的dc充電電壓轉(zhuǎn)換成更低的第二充電電壓。為了降低充電電壓，控制器34控制開關(guān)22使得，連同轉(zhuǎn)換器14、16中的任一個(gè)或兩個(gè)的電感器 20和二極管觀，該第二充電電壓供應(yīng)給第一能量存儲(chǔ)裝置12。在升壓-降壓充電模式中，控制器34配置成控制接觸器40切換到或保持?jǐn)嚅_位置。控制器34還配置成采用升壓模式控制轉(zhuǎn)換器18將由充電總線94供應(yīng)的dc充電電壓轉(zhuǎn)換成更高的第二充電電壓。為了升高充電電壓，控制器34控制開關(guān)M使得，連同轉(zhuǎn)換器18的二極管沈，該第二充電電壓供應(yīng)給雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器14、16。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器34可控制接觸器42成閉合態(tài)使得該第二充電電壓還供應(yīng)給第二能量存儲(chǔ)裝置 90用于對(duì)其充電?？刂破?4配置成采用降壓模式控制雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器14、16中的任一個(gè)或兩個(gè)將由轉(zhuǎn)換器18供應(yīng)的升高的dc充電電壓轉(zhuǎn)換成更低的第三充電電壓。為了降低充電電壓，控制器34控制開關(guān)22使得，連同轉(zhuǎn)換器14、16中的任一個(gè)或兩個(gè)的電感器 20和二極管觀，該第三充電電壓供應(yīng)給第一能量存儲(chǔ)裝置12。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例包括大體上在圖3中圖示的牽引系統(tǒng)136，其中連同在圖1 和2中示出的實(shí)施例論述的相似的部件已經(jīng)用相似的標(biāo)號(hào)指定。在一個(gè)實(shí)施例中，逆變器104采用并聯(lián)諧振模式或采用串并聯(lián)諧振模式操作以抽取正弦公用電網(wǎng)電流(utility current)。如此的操作逆變器104包括使用接收的電流反饋并且將控制晶體管106、108的頻率在附近移動(dòng)來(lái)控制輸入電流波形形狀的逆變器104的主動(dòng)控制。然而，預(yù)想如上文描述的采用串聯(lián)諧振模式控制逆變器104也是可用的。如在圖3中示出的，充電總線94的導(dǎo)體98直接耦合于雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器16 的二極管26、28，并且充電總線94的導(dǎo)體96直接耦合于雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器18的二極管沈、觀而不是dc總線52的導(dǎo)體44。如此，不需要在圖1和2中圖示的整流器102，并且從充電系統(tǒng)92輸出的ac電壓的整流經(jīng)由轉(zhuǎn)換器16、18的二極管沈、觀而整流。在經(jīng)由充電電路或系統(tǒng)92的升壓-降壓充電模式中，控制器114配置成閉合一對(duì)耦合于充電總線94的導(dǎo)體96、98的接觸器138、140并且斷開接觸器40使得不能控制的 dc電流不從雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器16和18的電感器20直接流到能量存儲(chǔ)裝置12。控制器114還配置成控制逆變器104以逆變并且升高來(lái)自整流器118的電壓并且供應(yīng)該升高的電壓給轉(zhuǎn)換器16、18的二極管沈、觀用于整流成升高的dc電壓用于向dc總線52供電。 第二能量存儲(chǔ)裝置90經(jīng)由該升高的dc電壓再充電?？刂破?4配置成采用降壓模式的雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器14以將供應(yīng)給dc總線52的升高的dc充電電壓轉(zhuǎn)換成更低的充電電壓。為了降低該充電電壓，控制器34控制開關(guān)22使得，連同轉(zhuǎn)換器14的電感器20和二極管觀，該充電電壓供應(yīng)給第一能量存儲(chǔ)裝置12。當(dāng)例如在再生制動(dòng)模式期間采用非外部充電模式操作時(shí)，如果轉(zhuǎn)換器16、18不同地操作，則控制器114配置成斷開接觸器138、140中的一個(gè)或兩個(gè)。當(dāng)系統(tǒng)采用非外部充電模式操作時(shí)，斷開接觸器138、140中的一個(gè)或兩個(gè)有助于防止變壓器112中的潛在電流流動(dòng)。本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員還將認(rèn)識(shí)到當(dāng)采用非外部充電或監(jiān)測(cè)模式操作(例如，當(dāng)監(jiān)測(cè)或推進(jìn)車輛時(shí))時(shí)如果轉(zhuǎn)換器16和18 —起切換，則將不需要接觸器138、140，因?yàn)樽儔浩?12 的二次繞組兩端將沒有電壓。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例包括大體上在圖4中圖示的牽引系統(tǒng)142，其中連同在圖 1-3中示出的實(shí)施例論述的相似的部件已經(jīng)用相似的標(biāo)號(hào)指定。牽引系統(tǒng)142包括耦合于第二機(jī)電裝置146(其包括多個(gè)繞組148、150和152) 的第二雙向dc-ac電壓逆變器144。第二雙向dc-ac電壓逆變器144包括配對(duì)以形成三相 116、168 和 170 的六個(gè)半相模塊 154、156、158、160、162 和 164。每相 166、168 和 170 耦合于dc總線52的導(dǎo)體44和50。在本發(fā)明的實(shí)施例中，機(jī)電裝置74是耦合于輪76的牽引馬達(dá)，并且機(jī)電裝置146 是機(jī)械耦合于內(nèi)燃機(jī)172的交流發(fā)電機(jī)(alternator)?？刂破?4通過(guò)相應(yīng)的線路36耦合于半相模塊154-164?？刂破?4經(jīng)由半相模塊154-164的適當(dāng)控制配置成控制起動(dòng)逆變器144以將dc總線52上的dc電壓或電流轉(zhuǎn)換成ac電壓或電流用于供應(yīng)給交流發(fā)電機(jī) 146的繞組148-152以產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩來(lái)起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)172。備選地，內(nèi)燃機(jī)172可施加轉(zhuǎn)矩于交流發(fā)電機(jī)146以供應(yīng)ac電壓或電流給起動(dòng)逆變器144用于逆變成dc電壓或電流到dc總線 52上。之后，該dc電壓或電流對(duì)第二能量存儲(chǔ)裝置90再充電并且/或通過(guò)雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器14降低或轉(zhuǎn)換成適合于對(duì)第一能量存儲(chǔ)裝置12再充電的另一個(gè)dc電壓。如在圖4中示出的，充電系統(tǒng)92耦合于交流發(fā)電機(jī)146。因此，在升壓/降壓充電模式中，控制器34配置成控制例如相166的半相模塊154、156來(lái)升高流進(jìn)交流發(fā)電機(jī) 146的繞組148的充電電壓或電流。該升高的充電電壓供應(yīng)給dc總線52并且用于直接對(duì)第二能量存儲(chǔ)裝置90(如果存在)再充電以及經(jīng)由由控制器34對(duì)雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器14降壓控制來(lái)對(duì)第一能量存儲(chǔ)裝置12再充電。如果第二能量存儲(chǔ)裝置90不存在，包含在逆變器144內(nèi)的dc鏈路濾波電容器(未示出)提供對(duì)dc總線52的平滑功能，并且第一能量存儲(chǔ)裝置12的再充電可以經(jīng)由由控制器34對(duì)雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器14降壓控制來(lái)充電。因此，對(duì)于其中dc總線52上的dc電壓水平高于整流器118輸出的峰值電壓的配置可實(shí)現(xiàn)高的功率因數(shù)?？刂破?4還可配置成另外控制相168的半相模塊158、160和/或相 170的半相模塊162、164以在充電期間采用交錯(cuò)模式操作作為兩或三相升壓電路的起動(dòng)逆變器144以減少紋波。此外，在充電期間一、兩或三相操作可最大化部分負(fù)載充電效率。此外，當(dāng)雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器16、18不在圖4中圖示時(shí)，要理解牽引系統(tǒng)142可包括轉(zhuǎn)換器16、18并且除轉(zhuǎn)換器14之外轉(zhuǎn)換器16和/或18可操作以采用交錯(cuò)模式提供兩或三相降壓電路。圖5示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的牽引系統(tǒng)174的示意圖，其中連同在圖1-4 中示出的實(shí)施例論述的相似的部件已經(jīng)用相似的標(biāo)號(hào)指定。牽引系統(tǒng)174包括第一和第二雙向dc-ac電壓逆變器55、144和與圖4的牽引系統(tǒng)142相似的機(jī)電裝置74、146。然而，在圖5中示出的雙向dc-ac電壓逆變器144橫跨第二 dc總線52并聯(lián)耦合于第一能量存儲(chǔ)裝置12而不是橫跨如在圖4中示出的dc總線52并聯(lián)耦合于雙向dc-ac電壓逆變器M。 因此，來(lái)自外部電源132的充電電壓通過(guò)雙向dc-ac電壓逆變器144經(jīng)由控制器34的適當(dāng)?shù)目刂贫?。該升高的充電電壓?jīng)由雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器14的升壓控制直接對(duì)第一能量存儲(chǔ)裝置12再充電和對(duì)第二能量存儲(chǔ)裝置90 (如果存在)再充電?？刂破?4還可配置成另外控制相168的半相模塊158、160和/或相170的半相模塊162、164以在充電期間采用交錯(cuò)模式操作作為兩或三相升壓電路的起動(dòng)逆變器144以減少紋波。此外，在充電期間一、兩或三相操作可最大化部分負(fù)載充電效率?？刂破?4還可配置成另外控制相166的半相模塊154、156、相168的半相模塊158、160和相170的半相模塊162、164以操作作為 ac-dc轉(zhuǎn)換器的起動(dòng)逆變器144以提供控制的充電電壓給能量存儲(chǔ)裝置12并且使用來(lái)自驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)146的內(nèi)燃機(jī)172的功率來(lái)提供功率以操作由dc-ac逆變器M和電機(jī)74組成的牽引驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例包括大體上在圖6中圖示的牽引系統(tǒng)178，其中連同在圖 1-5中示出的實(shí)施例論述的相似的部件已經(jīng)用相似的標(biāo)號(hào)指定。與圖4的牽引系統(tǒng)142相似，牽引系統(tǒng)178具有耦合于機(jī)電裝置的充電總線94的導(dǎo)體98。然而，在圖6中示出的牽引系統(tǒng)178的導(dǎo)體98直接耦合于牽引馬達(dá)74的節(jié)點(diǎn)88 而不是交流發(fā)電機(jī)146。在升壓-降壓充電模式中，控制器34配置成控制例如相68的半相模塊56、58來(lái)升高充電電壓并且從而升高流進(jìn)馬達(dá)74的繞組78的電流。該升高的充電電壓供應(yīng)給dc總線52并且用于直接對(duì)第二能量存儲(chǔ)裝置12再充電和經(jīng)由控制器34對(duì)雙向 dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器14的降壓控制對(duì)第一能量存儲(chǔ)裝置90 (如果存在)再充電。本發(fā)明的實(shí)施例從而使用車載轉(zhuǎn)換器、dc-dc轉(zhuǎn)換器和關(guān)聯(lián)的電感器、逆變器、牽引控制系統(tǒng)的機(jī)器電感或其的組合以對(duì)該牽引控制系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)能量存儲(chǔ)裝置再充電。如此，轉(zhuǎn)換器、逆變器、dc-dc轉(zhuǎn)換器關(guān)聯(lián)的電感器和機(jī)器電感可用于監(jiān)測(cè)能量存儲(chǔ)裝置和對(duì)能量存儲(chǔ)裝載再充電的雙重目的。使用逆變器、dc-dc轉(zhuǎn)換器關(guān)聯(lián)的電感器和機(jī)器電感允許能量存儲(chǔ)裝置的高的功率因數(shù)、低諧波充電。另外，在具有隔離變壓器的充電系統(tǒng)中使用dc-dc轉(zhuǎn)換器允許車載轉(zhuǎn)換器、逆變器和機(jī)器電感與干線隔離。因此，提高接地故障防護(hù)等。同樣，饋送給轉(zhuǎn)換器、逆變器、dc-dc轉(zhuǎn)換器關(guān)聯(lián)的電感器和機(jī)器電感的充電電壓可設(shè)計(jì)成在最佳水平。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，功率電子驅(qū)動(dòng)電路包括dc總線和耦合于該dc總線的第一能量存儲(chǔ)裝置，該第一能量存儲(chǔ)裝置配置成輸出dc電壓。第一雙向dc-ac電壓逆變器耦合于該第一能量存儲(chǔ)裝置和該dc總線，并且第一機(jī)電裝置耦合于該第一雙向dc-ac電壓逆變器。經(jīng)由充電總線耦合于該dc總線的充電系統(tǒng)包括插座，其配置成與耦合于該功率電子驅(qū)動(dòng)電路的外部的電壓源的連接器相配合；和隔離變壓器，其配置成使該充電總線與該插座電隔離。該功率電子驅(qū)動(dòng)電路還包括配置成使該充電系統(tǒng)基于從該功率電子驅(qū)動(dòng)電路的外部的電壓源接收的電壓向該dc總線供應(yīng)充電電壓的控制器。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，制造功率電子驅(qū)動(dòng)電路的方法包括將第一 dc能量存儲(chǔ)裝置耦合于dc總線；將第一雙向dc-ac電壓逆變器耦合于該dc總線；和將第一機(jī)電裝置耦合于該第一雙向dc-ac電壓逆變器，該第一機(jī)電裝置配置成將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能并且配置成將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。該方法還包括將充電電路經(jīng)由充電總線耦合于該dc總線，該充電系統(tǒng)包括配置成與外部電壓源連接器相配合的插座和配置成使該充電總線與該插座電隔離的變壓器。該方法還包括配置控制器以使該充電系統(tǒng)基于從外部電壓源接收的電壓向該dc總線供應(yīng)充電電壓。根據(jù)本發(fā)明的再另一個(gè)實(shí)施例，一種系統(tǒng)包括機(jī)器和耦合于該機(jī)器的電壓逆變器。該機(jī)器配置成將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能并且配置成將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。該電壓逆變器配置成將ac電能轉(zhuǎn)換成dc電能并且將dc電能轉(zhuǎn)換成ac電能。該系統(tǒng)還包括耦合于該電壓逆變器的dc總線、耦合于該dc總線的第一能量存儲(chǔ)裝置和充電系統(tǒng)。該充電系統(tǒng)包括插座、耦合于該插座的全波整流器、耦合于該全波整流器的dc-dc轉(zhuǎn)換器和耦合于該dc-dc 轉(zhuǎn)換器和該dc總線的充電總線。該插座配置成與耦合于功率電子驅(qū)動(dòng)電路的外部的電壓源的插頭相配合。該全波整流器配置成整流從電壓源接收的電壓。該dc-dc轉(zhuǎn)換器包括配置成使該充電總線與該全波整流器電隔離的隔離變壓器。該系統(tǒng)還包括配置成使該dc-dc 轉(zhuǎn)換器將從該全波整流器接收的第一 dc電壓轉(zhuǎn)換成第二 dc電壓并且將該第二 dc電壓供應(yīng)給該充電總線的控制器。盡管本發(fā)明僅連同有限數(shù)量的實(shí)施例詳細(xì)描述，應(yīng)該容易理解本發(fā)明不限于這樣公開的實(shí)施例。相反，本發(fā)明可以修改以包含此前未描述的許多變化、改動(dòng)、替代或等同設(shè)置，但其與本發(fā)明的精神和范圍相當(dāng)。另外，盡管描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，要理解本發(fā)明的方面可僅包括描述的實(shí)施例中的一些。因此，本發(fā)明不視為由前面的描述限制，而僅由附上的權(quán)利要求的范圍限制。
權(quán)利要求
1.一種功率電子驅(qū)動(dòng)電路(10，134，136，142，174，178)，其包括 dc 總線(52，176)；耦合于所述dc總線(52，176)的第一能量存儲(chǔ)裝置(12)，所述第一能量存儲(chǔ)裝置(12) 配置成輸出dc電壓；耦合于所述第一能量存儲(chǔ)裝置(12)和所述dc總線(52，176)的第一雙向dc-ac電壓逆變器(54，144)；耦合于所述第一雙向dc-ac電壓逆變器(54，144)的第一機(jī)電裝置(74，144)； 經(jīng)由充電總線(94)耦合于所述dc總線(52，176)的充電系統(tǒng)(92)，所述充電系統(tǒng)(92) 包括配置成與耦合于所述功率電子驅(qū)動(dòng)電路(10，134，136，142，174，178)的外部的電壓源 (132)的連接器(126)相配合的插座(120)；以及配置成使所述充電總線(94)與所述插座(120)電隔離的隔離變壓器(112)；和控制器(34，114)，其配置成使所述充電系統(tǒng)(92)基于從所述功率電子驅(qū)動(dòng)電路(10， 134，136，142，174，178)的外部的電壓源(132)接收的電壓向所述dc總線(52，176)供應(yīng)充電電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的功率電子驅(qū)動(dòng)電路(10，134，136，142，174，178)，其中所述充電系統(tǒng)(92)進(jìn)一步包括一對(duì)晶體管(106,108)；和諧振電容器(110)；并且其中所述隔離變壓器(11 、所述一對(duì)晶體管(106，108)和所述諧振電容器(110)形成隔離ac-dc逆變器(104)。
3.如權(quán)利要求2所述的功率電子驅(qū)動(dòng)電路(10，134，136，142，174，178)，其中所述控制器(34，114)進(jìn)一步配置成使所述隔離ac-dc逆變器(104)采用串聯(lián)諧振模式操作。
4.如權(quán)利要求2所述的功率電子驅(qū)動(dòng)電路(10，134，136，142，174，178)，其中所述控制器(34，114)進(jìn)一步配置成使所述隔離ac-dc逆變器(104)采用并聯(lián)諧振模式和串并聯(lián)諧振模式中的一個(gè)操作。
5.如權(quán)利要求2所述的功率電子驅(qū)動(dòng)電路(10，134，136，142，174，178)，其中所述充電系統(tǒng)(9 進(jìn)一步包括全波整流器(102)，其中所述隔離ac-dc逆變器(104)和所述全波整流器(102)形成隔離dc-dc轉(zhuǎn)換器(100)。
6.如權(quán)利要求1所述的功率電子驅(qū)動(dòng)電路(10，134，136，142，174，178)，其進(jìn)一步包括耦合于所述dc總線(52，176)的第一雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器(14)；并且其中所述控制器(34，114)進(jìn)一步配置成使所述第一雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器(14) 升高來(lái)自所述第一能量存儲(chǔ)裝置(1 的存儲(chǔ)電壓；和供應(yīng)所述升高的存儲(chǔ)電壓給所述dc總線(52，176)。
7.如權(quán)利要求6所述的功率電子驅(qū)動(dòng)電路(10，134，136，142，174，178)，其中所述控制器(34，114)進(jìn)一步配置成使所述第一雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器(14)將所述dc總線(52，176)上的第一 dc電壓降低成適合于對(duì)所述第一能量存儲(chǔ)裝置 (12)充電的第二 dc電壓；和供應(yīng)所述第二 dc電壓給所述第一能量存儲(chǔ)裝置(12)。
8.如權(quán)利要求7所述的功率電子驅(qū)動(dòng)電路(10，134，136，142，174，178)，其中所述第一機(jī)電裝置(74，144)配置成供應(yīng)ac再生電壓給所述第一雙向dc-ac電壓逆變器(54，144)； 并且其中所述第一雙向dc-ac電壓逆變器(54，144)配置成將所述ac再生電壓逆變成所述第一 dc電壓并且供應(yīng)所述第一 dc電壓給所述dc總線(52，176)。
9.如權(quán)利要求7所述的功率電子驅(qū)動(dòng)電路(10，134，136，142，174，178)，其進(jìn)一步包括耦合于所述dc總線(52，176)的第二雙向dc-ac電壓逆變器(54，144)；和耦合于所述第二雙向dc-ac電壓逆變器(54，144)的第二機(jī)電裝置(74，146)；其中所述充電總線(94)包括耦合于所述充電總線(94)的第一導(dǎo)體(96)；和耦合于所述第二機(jī)電裝置(74，146)的第二導(dǎo)體(98)；并且其中處于配置成使所述充電系統(tǒng)(92)供應(yīng)所述充電電壓給所述dc總線(52，176)中的所述控制器(34，114)配置成使所述第二雙向dc-ac電壓逆變器(54，144)將來(lái)自所述充電總線(94)的整流的電壓升高成所述第一 dc電壓。
10.如權(quán)利要求7所述的功率電子驅(qū)動(dòng)電路(10，134，136，142，174，178)，其進(jìn)一步包括耦合于所述dc總線(52，176)的第二雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器(18)；并且其中所述控制器(34，114)進(jìn)一步配置成使所述第二雙向dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器(18) 升高來(lái)自所述第一能量存儲(chǔ)裝置(1 的存儲(chǔ)電壓； 供應(yīng)所述升高的存儲(chǔ)電壓給所述dc總線(52，176)； 升高來(lái)自所述充電系統(tǒng)(92)的充電電壓； 供應(yīng)所述升高的充電電壓給所述dc總線(52，176)。
全文摘要
使用具有高頻變壓器隔離的車載功率電子設(shè)備轉(zhuǎn)移能量的設(shè)備包括功率電子驅(qū)動(dòng)電路(10，134，136，142，174，178)，其包括dc總線(52，176)和耦合于該dc總線(52，176)的第一能量存儲(chǔ)裝置(12)。第一雙向dc-ac電壓逆變器(54，144)耦合于該第一能量存儲(chǔ)裝置(12)和該dc總線(52，176)，并且第一機(jī)電裝置(74，144)耦合于該第一雙向dc-ac電壓逆變器(54，144)。經(jīng)由充電總線(94)耦合于該dc總線(52，176)的充電系統(tǒng)(92)包括配置成與耦合于該功率電子驅(qū)動(dòng)電路(10，134，136，142，174，178)的外部的電壓源(132)的連接器(126)相配合的插座(120)和配置成使該充電總線(94)與該插座(120)電隔離的隔離變壓器(112)?？刂破?34，114)配置成使該充電系統(tǒng)(92)基于從該功率電子驅(qū)動(dòng)電路(10，134，136，142，174，178)的外部的電壓源(132)接收的電壓向該dc總線(52，176)供應(yīng)充電電壓。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102457089SQ20111037959
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者R·D·金, R·L·施泰格瓦爾德, R·S·庫(kù)施 申請(qǐng)人:通用電氣公司