用于電池充電站的轉(zhuǎn)換器的制造方法
【專利摘要】用于電池充電站(10)的模塊化轉(zhuǎn)換器(12)包括并聯(lián)連接的至少兩個(gè)充電模塊(30a、30b、30c)。各個(gè)充電模塊(30a、30b、30c)適于產(chǎn)生輸出電流(I1、I2、I3)，以對電池20充電。各個(gè)充電模塊(30a、30b、30c)包括用于控制充電模塊(30a、30b、30c)的本地控制器(32a、32b、32c)。充電模塊(30a、30b、30c)的各個(gè)本地控制器(32a、32b、32c)適于確定整體充電電流I，以及確定充電模塊(30a、30b、30c)的輸出電流(I1、I2、I3)。
【專利說明】用于電池充電站的轉(zhuǎn)換器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電池存儲應(yīng)用領(lǐng)域。特別地，本發(fā)明涉及用于電池充電站的模塊化轉(zhuǎn) 換器、電池充電站和對電池充電的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 由于運(yùn)輸部門的電氣化，以混合車輛或全電動車輛的形式，這些車輛越來越多地 需要電池充電站。在這種充電站中，用來對車輛的驅(qū)動器供應(yīng)電功率的電池或蓄電池可充 有從大型電網(wǎng)中得到的電能。
[0003] 電池充電在傳統(tǒng)上是較慢的，范圍為幾個(gè)小時(shí)。但是，新型快速充電算法和新型功 率電子轉(zhuǎn)換器的發(fā)展使得在大概20分鐘之內(nèi)對電池充電是可能的。但是，這種快速充電算 法可減小充電效率，因?yàn)樗褂玫碾娹D(zhuǎn)換器的高損耗。
[0004] 為了提高一般的電池充電（例如用于電動交通應(yīng)用）的效率，已經(jīng)提出了模塊化 轉(zhuǎn)換器，它包括多個(gè)充電模塊，各個(gè)充電模塊都產(chǎn)生待對電池供應(yīng)的充電電流的一部分。
[0005] 在US 2004/0189251 A1中，已經(jīng)提出了主從構(gòu)造來控制充電模塊。電池電壓的測 量值通到中央（主）控制器，電池充電信息也存儲在中央控制器中。然后集中計(jì)算模塊的 電流基準(zhǔn)，并且關(guān)于各個(gè)單獨(dú)的模塊的電流的基準(zhǔn)值的信息傳送到本地（從）控制器，本地 控制器負(fù)責(zé)各個(gè)充電模塊的運(yùn)行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 但是，在轉(zhuǎn)換器的控制器的主從構(gòu)造中，轉(zhuǎn)換器的充電模塊的交換可能是復(fù)雜的， 因?yàn)椴粌H需要交換相應(yīng)的充電模塊，而且中央控制器還必須適合新的充電模塊，新的充電 模塊可能有不同的運(yùn)行參數(shù)。
[0007] 本發(fā)明的目標(biāo)是簡化電池充電站的設(shè)計(jì)和維護(hù)。
[0008] 此目標(biāo)由獨(dú)立權(quán)利要求的主題實(shí)現(xiàn)。根據(jù)從屬權(quán)利要求和以下描述，另外的示例 性實(shí)施例是顯而易見的。
[0009] 本發(fā)明的一方面涉及一種用于電池充電站的模塊化轉(zhuǎn)換器，電池充電站可為適合 對電池充電的任何系統(tǒng)。例如，電池充電站或系統(tǒng)適合對車輛電池充電，特別是用于存儲電 能以驅(qū)動電動車輛或混合車輛的電池。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，模塊化轉(zhuǎn)換器包括并聯(lián)地電連接的至少兩個(gè)或多個(gè)充電模 塊。各個(gè)充電模塊適于產(chǎn)生（本地）輸出電流，以對電池（例如車輛電池）充電。由于充 電模塊是并聯(lián)連接的，所以本地輸出電流可添加到整體充電電流。通過使用模塊化途徑，可 更容易地維護(hù)轉(zhuǎn)換器，并且可提高充電效率。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，各個(gè)充電模塊包括用于控制充電模塊、并且特別是用于控 制相應(yīng)的充電模塊的輸出電流的本地控制器。例如，本地控制器可適于基于輸出電流的基 準(zhǔn)值，對充電模塊的逆變器進(jìn)行PWM調(diào)制。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，充電模塊的各個(gè)本地控制器適于確定整體充電電流，以及 適于根據(jù)確定的整體充電電流來確定相應(yīng)的充電模塊（與本地控制器相關(guān)聯(lián)）的輸出電 流。例如，所有本地控制器都可執(zhí)行相同的算法，該算法確定所有模塊的輸出電流。
[0013] 可認(rèn)為本發(fā)明的焦點(diǎn)是：充電模塊的每個(gè)本地控制器都適于根據(jù)整體充電電流 (基準(zhǔn)）來直接確定相關(guān)聯(lián)的充電模塊的輸出電流（基準(zhǔn)），特別是在沒有中央控制器的情 況下。中央控制器的計(jì)算智能可分配給充電模塊的本地控制器。這樣，本地控制器就可完 全或至少部分地是自主的。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，各個(gè)本地控制器適于接收在轉(zhuǎn)換器的輸出線路中測得的充 電電壓值。例如，可利用測量裝置來測量轉(zhuǎn)換器的輸出線路中的充電電壓或電池電壓，測量 裝置將測量值發(fā)送到所有本地控制器。因此，每個(gè)本地控制器適于在本地確定整體輸出或 充電電流。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，各個(gè)本地控制器都適于根據(jù)充電電壓值來確定整體充電電 流。例如，充電電壓和充電電流之間的函數(shù)關(guān)系可由本地控制器評價(jià)。此外，在各個(gè)本地控 制器中，可存儲與充電電壓和充電電流相互關(guān)聯(lián)的充電輪廓。各個(gè)本地控制器可適于根據(jù) 充電輪廓來確定充電電流。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，各個(gè)本地控制器適于接收來自電池的電壓和/或電流信 息，并且/或者各個(gè)本地控制器適于根據(jù)來自電池的電壓和/或電流信息來確定輸出電流。 代替存儲在本地控制器中的充電輪廓，可根據(jù)直接接收自電池的信息來確定輸出電流。例 如，最大電壓值可接收自電池，并且可與測得的充電電壓值比較，以確定整體充電電流。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，本地控制器的設(shè)計(jì)是相同的。例如，本地控制器可包括設(shè)計(jì) 相同的微處理器，并且可存儲相同的軟件。在充電模塊的設(shè)計(jì)不同的情況下，例如可具有不 同的最大輸出功率，僅運(yùn)行參數(shù)（例如相應(yīng)的充電模塊的最大輸出功率）可適應(yīng)于本地控 制器中。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，充電模塊的設(shè)計(jì)相同。而且，充電模塊可具有相同的設(shè)計(jì)， 并且特別是相同的輸出功率。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,充電模塊的本地控制器機(jī)械地附連到充電模塊上。例如，本 地控制器可布置在與相關(guān)聯(lián)的充電模塊相同的板上，并且/或者可位于相關(guān)聯(lián)的充電模塊 的殼體中。這樣，充電模塊就可共同與它們的本地控制器交換。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，本地控制器以通信的方式彼此互連。例如，模塊化轉(zhuǎn)換器包 括通信系統(tǒng)或通信線路，通過通信系統(tǒng)或通信線路，本地控制器可交換數(shù)據(jù)。例如，本地控 制器可按環(huán)形結(jié)構(gòu)連接。特別地，本地控制器可連接成使得在主機(jī)-從機(jī)之間沒有差異或 在它們之中沒有層級。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，本地控制器適于與彼此交換輸出電流基準(zhǔn)值。因而，一個(gè)本 地控制器可確定另一個(gè)本地控制器的輸出電流，并且/或者本地控制器可驗(yàn)證它們的本地 計(jì)算之間是否有差異。
[0022] 本發(fā)明的另一方面涉及例如用于對車輛電池充電的電池充電站或電池充電系統(tǒng)。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電池充電站包括通往電網(wǎng)的連接、用于使電池互連的至少 一個(gè)連接，以及用于將來自電網(wǎng)的電流轉(zhuǎn)換成用于對電池充電的電流的轉(zhuǎn)換器。在這種充 電站（可與汽油站比較）中，可對電動車輛或混合車輛充電，即，電池充電站可為車輛充電 站。
[0024] 本發(fā)明的另一方面涉及一種用模塊化轉(zhuǎn)換器對電池充電的方法，特別是在上面和 下文中描述的模塊化轉(zhuǎn)換器。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括以下步驟：通過第一本地控制器和第二本地控 制器來確定用于對電池充電的整體電流；通過第一本地控制器，基于整體電流來計(jì)算第一 充電模塊的第一輸出電流；用第一本地控制器控制第一充電模塊，使得第一充電模塊產(chǎn)生 第一輸出電流；通過第二本地控制器，基于整體電流來計(jì)算第二充電模塊的第二輸出電流； 用第二本地控制器控制第二充電模塊，使得第二充電模塊產(chǎn)生第二輸出電流。換句話說，可 用本地控制器在本地計(jì)算充電模塊的輸出電流。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還可用第一本地控制器或第二本地控制器來確定整體電 流。在這種情況下，僅用第一本地控制器確定整體電流，并且第一本地控制器可將整體電流 (基準(zhǔn)值）發(fā)送到第二本地控制器。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一輸出電流從第一本地控制器發(fā)送到第二本地控制器， 并且基于第一輸出電流，在第二本地控制器中計(jì)算第二輸出電流。這樣，本地控制器可按環(huán) 狀布局連接，其中，各個(gè)后續(xù)的本地控制器基于接收自在先的本地控制器的信息來（在本 地）確定其輸出電流。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，用整體電流除以模塊化轉(zhuǎn)換器的充電模塊的個(gè)數(shù)來計(jì)算充 電模塊的輸出電流。這可能是可能的，如果充電模塊適于產(chǎn)生相同的輸出功率，并且/或者 全部都具有相同的效率。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使輸出電流最優(yōu)化，使得充電模塊的損耗最大程度地減小。 本地控制器可了解充電模塊的效率和/或最大輸出功率，并且可關(guān)于這些值優(yōu)化輸出電 流。例如，每個(gè)本地控制器都可存儲相關(guān)聯(lián)的充電模塊的效率和/或最大輸出功率。這些 值可通過通信系統(tǒng)在本地控制器之間交換。這種最佳的負(fù)載分布算法可允許所有充電模塊 以協(xié)調(diào)的方式自主運(yùn)行，而且可允許電池充電站在整體上正確地運(yùn)行。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使輸出電流最優(yōu)化，使輸出電流中的這樣的電流波動最優(yōu) 化，例如最大程度地減小。例如，可使輸出電流最優(yōu)化，以在特定的輸出電流中實(shí)現(xiàn)期望的 電流波動，這可幫助延長電池壽命。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，確定整體電流為負(fù)，使得電池放電，并且可使用電池作為能 量存儲器。必須注意的是，充電站中的電池可用作中間能量存儲器，只要它連接到充電站上 即可。例如，電池可用于支持與充電站相連的電網(wǎng)。在這種情況下，存儲在電池中的功率從 電池流到充電站，并且整體充電電流為負(fù)。而且，電池放電可由本地控制器控制。
[0032] 必須理解的是，在上面和下文中描述的方法的特征可為在上面和下文中描述的系 統(tǒng)的特征。特別地，模塊化轉(zhuǎn)換器的本地控制器可適于執(zhí)行在上面和下文中描述的方法。
[0033] 本發(fā)明的這些和其它方面將從在下文描述的實(shí)施例中顯而易見，并且參照在下文 描述的實(shí)施例來說明本發(fā)明的這些和其它方面。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034] 參照示例性實(shí)施例，將在下文中更詳細(xì)地闡明本發(fā)明的主題，在附圖中示出示例 性實(shí)施例。
[0035] 圖1示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電池加載站。
[0036] 圖2示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的模塊化轉(zhuǎn)換器。
[0037] 圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例、用于對電池充電的方法的流程圖。
[0038] 原則上，在圖中對相同部件提供相同的參考符號。

【具體實(shí)施方式】
[0039] 圖1示意性地顯示車輛充電站10,車輛充電站10包括電模塊化轉(zhuǎn)換器12,電模塊 化轉(zhuǎn)換器12通過輸入線路14連接到電網(wǎng)，并且適于在輸出線路16中產(chǎn)生充電電流I。通 常，輸入線路14中的輸入電流是三相AC電流。通常，輸出電流I是DC電流。
[0040] 可通過使車輛18的電池20與輸出線路16互連來將車輛18連接到充電站10。特 別地，充電站10可包括用于連接電纜以對電池20充電的連接點(diǎn)或插頭22。
[0041] 必須理解的是，車輛充電站10通常具有多個(gè)輸出線路16和多個(gè)連接點(diǎn)22,為了清 楚已經(jīng)省略了它們。
[0042] 圖2示意性地顯示模塊化轉(zhuǎn)換器12,它包括多個(gè)基本功率模塊或充電模塊30a、 30b、30c。各個(gè)充電模塊30a、30b、30c包括控制其相應(yīng)的充電模塊30a、30b、30c的本地控 制器 32a、32b、32c。
[0043] 例如，各個(gè)充電模塊30a、30b、30c可包括用于對來自輸入線路14的輸入電流整流 的第一整流器、用于產(chǎn)生具有不同頻率的另一個(gè)AC電流的逆變器、以及用于對另一個(gè)AC電 流整流的第二整流器。此外，各個(gè)充電模塊30a、30b、30c可包括用于調(diào)節(jié)輸出電流的電壓 的單級或多級DC-DC轉(zhuǎn)換器。
[0044] 充電模塊30a、30b、30c的本地控制器32a、32b、32c適于控制逆變器和DC-DC轉(zhuǎn)換 器，使得產(chǎn)生特定幅度的輸出電流Ii、1 2、13。由于充電模塊30a、30b、30c是并聯(lián)連接的，所 以輸出電流L、12、1 3會添加到整體充電電流I。這樣，本地控制器32a、32b、32c就控制充 電站10的充電電流I。
[0045] 必須注意的是，模塊化轉(zhuǎn)換器12僅具有本地控制器32a、32b、32c，而沒有用于控 制充電電流I的中央控制器。
[0046] 本地控制器32a、32b、32c中的各個(gè)通過第一信號線路34來連接到輸出線路16中 的測量裝置36上，測量裝置36適于測量電池20的實(shí)際電壓。因而，各個(gè)本地控制器32a、 32b、32c可接收關(guān)于輸出線路16中的電壓和/或電流的信息，作為在輸出線路16中測得的 充電電壓和/或電流值或電池電壓值。
[0047] 此外，本地控制器32a、32b、32c通過通信系統(tǒng)38以通信的方式與彼此互連。通信 系統(tǒng)38可為總線系統(tǒng)，或者可具有環(huán)形布局。各個(gè)本地控制器32a、32b、32c可與各個(gè)其它 本地控制器32a、32b、32c交換數(shù)據(jù)。
[0048] 充電模塊30a、30b、30c可具有相同的設(shè)計(jì)，或者可具有單獨(dú)的最大功率輸出。在 任何情況下，本地控制器32a、32b、32c都可具有相同的設(shè)計(jì)，而且僅可在本地控制器32a、 32b、32c中單獨(dú)地設(shè)定相關(guān)聯(lián)的充電模塊30a、30b、30c的運(yùn)行參數(shù)（例如最大功率輸出和 效率）。
[0049] 充電模塊30a、30b、30c可設(shè)計(jì)成能夠在轉(zhuǎn)換器12中交換的相同的筒體。充電模 塊30a、30b、30c的本地控制器32a、32b、32c可直接附連到其充電模塊30a、30b、30c上，使 得它可與充電模塊30a、30b、30c共同交換。但是，本地控制器32a、32b、32c可位于相關(guān)聯(lián) 的充電模塊30a、30b、30c的遠(yuǎn)處。本地控制器32a、32b、32c可通過光纖或電線來與相關(guān)聯(lián) 的充電模塊30a、30b、30c連接。
[0050] 如果充電站包括不止一個(gè)用于連接電池的連接點(diǎn)22,則模塊化轉(zhuǎn)換器12包括使 成組的充電模塊與連接點(diǎn)互連的另外的開關(guān)是可能的。這樣，可調(diào)節(jié)與連接點(diǎn)連接的充電 模塊的數(shù)量，并且因此可調(diào)節(jié)連接點(diǎn)處的最大輸出功率。
[0051] 圖3顯示對電池20充電的方法的流程圖。
[0052] 在步驟100中，用測量裝置36測量輸出線路16中的充電電壓或電池電壓，并且將 充電電壓或電池電壓發(fā)送到各個(gè)本地控制器32a、32b、32c。電池電壓測量值可同時(shí)傳送到 所有充電模塊30a、30b、30c的所有本地控制器32a、32b、32c。
[0053] 在步驟102中，確定整體充電電流基準(zhǔn)值。整體充電電流基準(zhǔn)值規(guī)定模塊化轉(zhuǎn)換 器12需要對電池20提供的整體充電電流。當(dāng)電池充電時(shí)，整體充電電流基準(zhǔn)值可為正，而 當(dāng)電池放電時(shí)，整體充電電流基準(zhǔn)值可為負(fù)。
[0054] 整體充電電流基準(zhǔn)值可單獨(dú)地由各個(gè)本地控制器32a、32b、32c確定，或者可僅由 一個(gè)本地控制器32a確定，S卩，第一本地控制器32a，然后整體充電電流基準(zhǔn)值發(fā)送到其它 本地控制器32b，32c或一個(gè)后續(xù)的本地控制器32b。
[0055] 在第二種情況下，本地控制器32a、32b、32c可確定第一本地控制器32a，第一本地 控制器32a將首次執(zhí)行計(jì)算，并且將把結(jié)果發(fā)送到其它控制器32b、32c或一個(gè)后續(xù)的本地 控制器32b。但是，第一控制器32a的角色可被每個(gè)本地控制器32a、32b、32c獲取。
[0056] 在任何情況下，可根據(jù)測得的充電電壓，基于可存儲在本地控制器32a、32b、32c 中的預(yù)先限定的充電輪廓，來確定整體充電電流基準(zhǔn)值。備選地或另外，可基于直接接收自 電池的電壓和/或電流信息來確定整體充電電流。在步驟104中，通過相關(guān)聯(lián)的本地控制 器32a、32b、32c，對各個(gè)充電模塊30a、30b、30c確定本地輸出電流基準(zhǔn)值。本地輸出電流基 準(zhǔn)值規(guī)定相應(yīng)的充電模塊30a、30b、30c的輸出電流。所有本地輸出電流基準(zhǔn)值可添加到整 體充電電流基準(zhǔn)值。
[0057] 例如，可由相關(guān)聯(lián)的本地控制器32a、32b、32c在不知道其它本地控制器的輸出電 流的情況下確定充電模塊30a、30b、30c的本地輸出電流基準(zhǔn)值。備選地，第一本地控制器 32a可確定其輸出電流L，而且可將第一輸出電流L的基準(zhǔn)值發(fā)送到第二本地控制器32b， 第二本地控制器32b使用這個(gè)基準(zhǔn)值來確定第二輸出電流1 2。第二輸出電流12的基準(zhǔn)值 可發(fā)送到第三本地控制器32c，以確定第三輸出電流13，以此類推。
[0058] 通過確定輸出電流基準(zhǔn)值，整體充電電流基準(zhǔn)值在不同的充電模塊30a、30b、30c 之間分離或分配，從而決定每一個(gè)將貢獻(xiàn)多少功率來充電。
[0059] 可通過直接計(jì)算（總體或整體充電電流I除以充電模塊30a、30b、30c的個(gè)數(shù)）， 或者通過基于整體系統(tǒng)效率最大化、最佳運(yùn)行點(diǎn)和/或輸出電流波動來決定各個(gè)充電模塊 30a、30b、30c的最佳運(yùn)行點(diǎn)的算法，來進(jìn)行分配。
[0060] 可通過用計(jì)算出的整體充電電流基準(zhǔn)值除以模塊的總數(shù)來計(jì)算輸出電流基準(zhǔn)?？?使用本地控制器32a、32b、32c之間的通信來確保在所有本地控制器32a、32b、32c中進(jìn)行一 致的計(jì)算。
[0061] 備選地，可通過采用另外將充電模塊的效率特性考慮在內(nèi)的優(yōu)化算法來計(jì)算輸出 電流基準(zhǔn)。特別地，如果各個(gè)充電模塊30a、30b、30c的特征在其于輸出功率Pj、其效率iij 及其最大功率Lmax，則優(yōu)化算法的目標(biāo)可表述為： min ^(1---?·)Ρ?· si. Σ巧=? 艮p，選擇單獨(dú)的充電模塊功率分配（并且因此充電模塊的本地輸出電流基準(zhǔn)值），使得 模塊總損耗最大程度地減小，同時(shí)輸送所需總功率（取決于充電電壓和整體充電電流），并 且考慮單獨(dú)的最大功率約束。然后可按順序方式或分布式方式對算法求解，這取決于各個(gè) 本地控制器32a、32b、32c中可用的計(jì)算資源。
[0062] 在步驟106中，本地控制器32a、32b、32c控制相關(guān)聯(lián)的充電模塊30a、30b、30c，以 產(chǎn)生對應(yīng)于本地輸出電流基準(zhǔn)值的輸出電流Ip 12、13。
[0063] 各個(gè)本地控制器32a、32b、32c可包括適于執(zhí)行上面闡明的算法的微處理器，例如 DSP 或 FPGA。
[0064] 雖然已經(jīng)在附圖和以上描述中說明和描述了本發(fā)明，但應(yīng)認(rèn)為這種說明和描述是 說明性或示例性而非約束性的；本發(fā)明不局限于公開的實(shí)施例。通過研究附圖、公開內(nèi)容和 所附權(quán)利要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)踐本發(fā)明時(shí)可理解和實(shí)現(xiàn)公開的實(shí)施例的其它變化。 在權(quán)利要求中，詞語"包括"不排除其它元件或步驟，而且不定冠詞"一個(gè)"或"一種"不排除 復(fù)數(shù)。單個(gè)處理器或控制器或其它單元可實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求中敘述的若干項(xiàng)目的功能。在相互 不同的從屬權(quán)利要求中敘述某些措施的事實(shí)不表明不可優(yōu)選利用這些措施的組合。權(quán)利要 求中的任何參考記號都不應(yīng)認(rèn)為是限制范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于電池充電站（10)的模塊化轉(zhuǎn)換器（12)， 其中，所述模塊化轉(zhuǎn)換器（12)包括并聯(lián)連接的至少兩個(gè)充電模塊（30a、30b、30c)，所 述充電模塊（30a、30b、30c)中的各個(gè)都適于產(chǎn)生輸出電流（Ip 12、13)，以對電池（20)充 電； 其中，各個(gè)充電模塊（30a、30b、30c)包括用于控制所述充電模塊（30a、30b、30c)的本 地控制器（32a、32b、32c); 其中，充電模塊（30a、30b、30c)的各個(gè)本地控制器（32a、32b、32c)適于確定整體充電 電流（I)，以及根據(jù)所述整體充電電流⑴來確定所述充電模塊（30a、30b、30c)的所述輸出 電流（Ip 12、13)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化轉(zhuǎn)換器（12)，其特征在于，各個(gè)本地控制器（32a、32b、 32c)適于接收在所述模塊化轉(zhuǎn)換器（12)的輸出線路（16)中測得的充電電壓值； 其中，各個(gè)本地控制器（32a、32b、32c)適于根據(jù)所述充電電壓值來確定所述整體充電 電流⑴。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模塊化轉(zhuǎn)換器（12)，其特征在于，各個(gè)本地控制器（32a、 32b、32c)適于接收來自所述電池（20)的電壓和/或電流信息； 其中，各個(gè)本地控制器（32a、32b、32c)適于根據(jù)來自所述電池（20)的所述電壓和/或 電流信息來確定所述輸出電流（Ip 12、13)。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的模塊化轉(zhuǎn)換器（12)，其特征在于，所述本地控 制器（32a、32b、32c)的設(shè)計(jì)相同。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的模塊化轉(zhuǎn)換器（12)，其特征在于，所述充電模 塊（30a、30b、30c)的設(shè)計(jì)相同。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的模塊化轉(zhuǎn)換器（12)，其特征在于，充電模塊 (30a、30b、30c)的本地控制器（32a、32b、32c)機(jī)械地附連到所述充電模塊上。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的模塊化轉(zhuǎn)換器（12)，其特征在于，所述本地控 制器（32a、32b、32c)以通信的方式彼此互連。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的模塊化轉(zhuǎn)換器（12)，其特征在于，所述本地控 制器（32a、32b、32c)適于彼此交換輸出電流值。
9. 一種電池充電站（10)，包括： 通往電網(wǎng)的連接（14)， 用于使電池（20)互連的至少一個(gè)連接（22)， 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的模塊化轉(zhuǎn)換器（12)，其用于將來自所述電網(wǎng)的電流轉(zhuǎn) 換成充電電流（I)，以對所述電池（20)充電。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池充電站（10)，其特征在于，所述電池充電站是車輛充電 站。
11. 一種用模塊化轉(zhuǎn)換器（12)對電池（20)充電的方法，所述方法包括以下步驟： 通過第一本地控制器（32a)和第二本地控制器（32b)來確定用于對所述電池充電的整 體電流⑴； 通過所述第一本地控制器（32a)，基于所述整體電流（I)，來計(jì)算用于第一充電模塊 (30a)的第一輸出電流（IJ ; 通過所述第一本地控制器（32a)來控制所述第一充電模塊（30a)，使得所述第一充電 模塊（30a)產(chǎn)生所述第一輸出電流（IJ ; 通過所述第二本地控制器（32b)，基于所述整體電流（I)，來計(jì)算用于第二充電模塊 (30b)的第二輸出電流（12); 通過所述第二本地控制器（32b)來控制所述第二充電模塊（30b)，使得所述第二充電 模塊（30b)產(chǎn)生所述第二輸出電流（12)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括以下步驟： 將來自所述第一本地控制器（32a)的所述第一輸出電流發(fā)送到所述第二本地控 制器（32b); 基于所述第一輸出電流（Ii)來計(jì)算所述第二輸出電流（12)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于，通過用所述整體電流（I)除以所 述模塊化轉(zhuǎn)換器（12)的充電模塊（30a、30b、30c)的個(gè)數(shù)來計(jì)算輸出電流（Ii、I 2、I3)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11至13中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使輸出電流（Ip 12、 13)最優(yōu)化，使得充電模塊（30a、30b、30c)的損耗最大程度地減小，使所述模塊化轉(zhuǎn)換器的 運(yùn)行點(diǎn)最優(yōu)化，以及/或者使所述輸出電流中的電流波動最優(yōu)化。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11至14中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，確定所述整體電流 (I)為負(fù)，使得所述電池放電，并且使用所述電池作為能量存儲器。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的模塊化轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述模塊化轉(zhuǎn) 換器（12)的所述本地控制器（32a、32b、32c)適于執(zhí)行權(quán)利要求11至16中的任一項(xiàng)所述 的方法。
【文檔編號】H02J7/02GK104106191SQ201380008262
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月6日
【發(fā)明者】D.阿格勒, F.卡納勒斯, G.帕帕福蒂奧, T.H.李, O.阿佩多爾恩 申請人:Abb 技術(shù)有限公司