[发明专利]用于电压转换的设备、牵引电网和用于给电池充电的方法

权利要求书

1.一种用于电压转换的设备，所述设备包括变流器（2）和控制器（4），其中所述变流器（2）具有用于连接电池（3）的双极直流电压连接端和用于连接电机（5）的三极交变电压连接端，其中所述变流器（2）具有三个半桥（H1-H3），其中不仅在每个半桥（H1、H2、H3）的上方部分（H1O、H2O、H3O）而且在每个半桥（H1、H2、H3）的下方部分（H1U、H2U、H3U）都布置有两个具有续流二极管（D）的晶体管（T1-T12），其中所述半桥（H1-H3）的中间抽头（M1-M3）能与所述交变电压连接端连接，而且与所述直流电压连接端并联地布置有中间电路电容器，所述中间电路电容器由至少两个串联的电容器（C_dc）组成，其中共同的连接点形成零压点（N），其中所述半桥（H1-H3）分配有两个二极管（D1、D2；D3、D4；D5、D6），其中所述两个二极管（D1、D2；D3、D4；D5、D6）串联并且使所述半桥（H1-H3）的上方部分（H1O、H2O、H3O）和下方部分（H1U、H2U、H3U）的中间抽头（M1O-M3O；M1U-M3U）连接，其中至少一个半桥（H1-H3）分配有两个开关元件（S1、S2；S3、S4；S5、S6），其中第一开关元件（S2、S4、S6）在第一开关位置使在所述两个二极管（D1、D2；D3、D4；D5、D6）之间的中间抽头（M12、M34、M56）与所述零压点（N）连接，而在第二开关位置使在所述两个二极管（D1、D2；D3、D4；D5、D6）之间的中间抽头（M12、M34、M56）与外部直流电压源（6）的正充电连接端（11.1-11.3）连接，其中第二开关元件（S1、S3、S5）在第一开关位置使所述半桥（H1、H2、H3）的中间抽头（M1、M2、M3）与所述交变电压连接端的极（A、B、C）连接，而在第二开关位置使所述半桥（H1、H2、H3）的中间抽头（M1、M2、M3）与所述直流电压连接端的负极（10）连接，其中所述控制器（4）构造为使得根据所意图的外部充电过程将开关元件（S1-S6）从第一开关位置调节到第二开关位置。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，全部三个半桥（H1-H3）都分别分配有两个开关元件（S1、S2；S3、S4；S5、S6），其中所述控制器（4）构造为使得不同的半桥（H1-H3）的上方部分（H1O-H3O）的晶体管（T1、T2；T5、T6；T9、T10）相位彼此错开地被操控。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述开关元件（S1-S6）构造为继电器。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述晶体管（T1-T12）构造为IGBT。

5.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，在所述正充电连接端（11.1-11.3）与所述半桥（H1-H3）的中间抽头（M1-M3）之间布置有电感（L1-L3）。

6.一种在电动车辆或混合动力车辆中的牵引电网（1），所述牵引电网包括根据权利要求1至5之一所述的设备，其中电池（3）连接在直流电压连接端上而电机（5）连接在三极交变电压连接端上。

7.一种用于给在根据权利要求6所述的牵引电网（1）中的电池（3）充电的方法，其特征在于，外部直流电压源（6）的正极被连接到正充电连接端（11.1-11.3）上而外部直流电压源（6）的负极连接到负充电连接端（10）上，其中所述外部直流电压源（6）的额定电压小于所述电池（3）的额定电压，其中控制器（4）将开关元件（S1-S6）从第一开关位置调节到第二开关位置，而且操控在半桥（H1-H3）的上方部分（H1O、H2O、H3O）的晶体管（T1、T2；T5、T6；T9、T10）作为DC/DC升压转换器。