[发明专利]用于通过逆变器给电池单元充电并且运行负载单元的装置

说明书

本发明涉及用于通过逆变器(30)给电池单元(10)充电并且运行负载单元(20)的一种方法和一种装置。在此，使所述电池单元(10)的第一极(11a)与所述负载单元(20)的电感式元件(22a，22b，22c)耦合并且使外部馈电单元(50)的电压分接头(51)与所述逆变器(30)的第一输入端(37a)耦合，以便给所述逆变器馈给外部直流电压或外部直流电流。还以如下方式实现所述逆变器(30)的开关元件(31‑36)的接通，使得由所述外部馈电单元(50)通过所述电感式元件(22a，22b，22c)中的一个给所述电池单元(10)馈给需要的充电电流或需要的充电电压。

技术领域

本发明涉及一种用于通过逆变器给电池单元充电并且运行负载单元的装置。

背景技术

当前，电支持的自行车典型地使用次级电池作为储能器。为了给这种电池充电使用充电设备。所述充电设备由交流-直流转换器(AC/DC)和直流-直流转换器(DC/DC)构成。要么在从自行车取出之后将电池直接与充电设备连接，要么在自行车上充电时在电池支架内通过另一接口给电池充电。

在公共空间中给自行车的电池充电时，带来以下问题：必须用插接连接件控制高的交变电压。因此，值得追求的是：设立一种装置，该装置能够实现由直流电源给自行车的电池直接充电。在此，不仅出于成本原因而且出于重量原因，都应该放弃附加的转换器。

发明内容

根据本发明的用于通过逆变器给电池单元充电并且运行负载单元的装置包括具有多个连接端的负载单元、逆变器、选择单元和控制单元，其中，所述负载单元在连接端中的至少两个之间具有至少一个电感式元件，所述逆变器包括多个开关元件并且所述逆变器的输出端与负载单元的连接端耦合。所述控制单元设置用于：在运行阶段中，如此操控选择单元，使得电池单元的第一极与逆变器的第一输入端耦合，以便给逆变器馈给电池电压，并且如此接通逆变器的开关元件，使得给负载单元馈给需要的交变电压。所述控制单元还设置用于：在充电阶段中——在所述充电阶段中，外部馈电单元的电压分接头与逆变器的第一输入端耦合，以便给逆变器馈给外部直流电压或外部直流电流，如此操控选择单元，使得电池单元的第一极与负载单元的电感式元件中的一个耦合，并且如此接通逆变器的开关元件，使得由外部馈电单元通过耦合到电池单元上的电感式元件给电池单元馈给需要的充电电流或需要的充电电压。

根据本发明的用于通过逆变器给电池单元充电并且运行负载单元的方法包括确定：处于运行阶段还是充电阶段。在处于运行阶段的情况下，使电池单元的第一极与逆变器的第一输入端耦合，以便给所述逆变器馈给电池电压。在处于运行阶段的情况下还实现以如下方式接通逆变器的开关元件，使得给负载单元馈给需要的交变电压。在处于充电阶段的情况下实现：使电池单元的第一极与负载单元的电感式元件耦合，并且使外部馈电单元的电压分接头与逆变器的第一输入端耦合，以便给逆变器馈给外部直流电压或外部直流电流。在处于充电阶段的情况下还实现：以如下方式接通逆变器的开关元件，使得由外部馈电单元通过电感式元件中的一个给电池单元馈给需要的充电电流或需要的充电电压。

根据本发明的装置和根据本发明的方法证明为有利的，因为通过该装置和该方法，借助提供的直流电压或提供的直流电流实现给电池单元的电池充电。在此，同样使用该装置的用于运行负载单元必要的部件用于为电池单元的电池提供需要的充电电流或需要的充电电压。因此，仅仅需要最小数量的附加部件，由此不仅能够实现成本优点而且能够实现重量优点。

尤其在电动自行车中使用根据本发明的装置或根据本发明的方法。由此，实现通过直流电源给自行车的电池的充电。这主要在公共空间中具有以下优点：不必须用插接连接件控制(beherrscht)高的交变电压。

从属权利要求示出本发明的优选扩展方案。

有利的是：负载单元包括马达，其中，电感式元件尤其是马达的线圈。通过马达的这种线圈给出足够高的电感，所述足够高的电感实现需要的充电电流或需要的充电电压的干净的(sauber)调节。