[发明专利]用于使用车载功率电子设备转移能量的设备及其制造方法

说明书

技术领域

本发明的实施例大体上涉及包括混合动力和电动车辆的电力驱动系统并且涉及承受瞬态或脉冲负载的平稳驱动装置，并且更加具体地涉及在车辆或驱动装置的电力储存装置和车辆或驱动装置的外部电源之间转移能量。 

背景技术

混合电动车辆可组合内燃机和由例如牵引用蓄电池等能量储存装置供电的电动机(electric motor)以推进车辆。这样的组合可通过使燃烧发动机和电动机能够各自在各自增加的效率范围中运转而增加整体燃料效率。例如电动机可在从停止启动加速时是高效的，而燃烧发动机可在例如公路驾驶等恒定发动机运转的持续时期期间是高效的。具有电动机以促进初始加速允许混合动力车辆中的燃烧发动机更小并且更省油。 

纯电动车辆使用储存的电能以向电动机供电，电动机推进车辆并且还可操作辅助驱动装置。纯电动车辆可使用储存的电能的一个或多个来源。例如，储存的电能的第一来源可用于提供更持久的能量而储存的电能的第二来源可用于提供更高功率的能量用于例如加速。 

无论是混合电动类型或纯电动类型的插入式电动车辆配置成使用来自外部来源的电能对牵引用蓄电池再充电。这样的车辆可包括普通道路用车辆和越野车辆、高尔夫车、短距离电动车辆、叉车和实用类载重汽车作为示例。这些车辆可使用非车载固定蓄电池充电器或车载蓄电池充电器以从公用电网或可再生能源向车辆的车载牵引用蓄电池转移电能。插入式车辆可包括电路和连接以便于牵引用蓄电池从 例如公用电网或其他外部来源再充电。然而，蓄电池充电电路包括例如升压变换器、高频滤波器、斩波器(chopper)、电感器和仅专用于在车载电力储存装置和外部来源之间转移能量的其他电力部件等专用部件。这些附加的专用部件增加汽车的额外成本和重量。 

因此提供一种设备便于电能从外部来源转移到插入式车辆的车载电力储存装置将是可取的，其减少仅专用于在车载电力储存装置和外部来源之间转移能量的部件的数目。 

发明内容

根据本发明的一个方面，一种设备包括配置成输出DC电压的第一能量储存装置、耦合于该第一能量储存装置的第一双向电压修改组件和耦合于该第一能量储存装置以及该第一双向电压修改组件的充电总线。该设备还包括可耦合于充电总线的高阻抗电压源和配置成监测从该高阻抗电压源供应到第一能量储存装置的充电能量的转移的控制器。该控制器还配置成比较监测的充电能量的转移与阈值，以及在已经越过该阈值后控制第一双向电压修改组件以修改供应给第一能量储存装置的充电能量的电压和电流中的一个。 

根据本发明的另一个方面，一种方法包括耦合蓄电池到第一电压总线(该蓄电池配置成输出DC电压)、耦合第一双向电压修改组件到第一电压总线并且耦合第二电压总线到第一电压总线，该第二电压总线配置成从高阻抗电压源接收充电能量并且供应该充电能量到第一双向电压修改组件和第一电压总线中的一个。该方法还包括配置控制器以监测充电能量到蓄电池的转移、比较监测的充电能量的转移与阈值，以及在已经越过该阈值后控制第一双向电压修改组件以修改供应给蓄电池的充电能量的电压和电流中的一个。 

根据本发明的再另一个方面，一种系统包括配置成从电压源接收充电能量的充电总线、配置成输出DC电压并且耦合于该充电总线的能量储存装置、耦合于该充电总线的第一双向电压修改组件和控制 器。该控制器配置成监测供应到该能量储存装置的充电能量的转移、比较监测的充电能量的转移与包括能量储存装置的电压和充电总线的平均整流线路电压中的一个的阈值，以及在已经越过该阈值后控制第一双向电压修改组件以修改供应给第一能量储存装置的充电能量的电压和电流中的一个。 

通过下列详细的说明和附图将使各种其他特征和优势明显。 

附图说明

附图图示目前设想用于实现本发明的实施例。 

在附图中： 

图1是根据本发明的实施例的牵引系统的示意图。 

图2是根据本发明的实施例的另一个牵引系统的示意图。 

图3是根据本发明的实施例的另一个牵引系统的示意图。 

具体实施方式