[发明专利]双向蓄电电池组的充电器

说明书

本发明涉及用于电动汽车的蓄电电池组(5)的充电器(1)，其中，维也纳式整流器(3)的至少两个桥臂(31，32)包括连接在对应桥臂(31，32)的中点(310，320)的两侧的双向绝缘栅场效应晶体管(312，322，334)和二极管(313，323，333)，同时，其他桥臂(33)各自包括连接在对应桥臂(33)的中点(330)的两侧的两个二极管(332，333)；并且所述DC到DC转换器级(4)包括两个DC到DC转换设备(41，42)，这两个DC到DC转换设备各自在输入端处与功率因数的校正级(3)的所述输出电容器(37，38)之一并联连接并且在输出端处连接至所述电池组(5)的端子，使得所述充电器(1)能够允许电流从该电池组(5)传送至所述电网(2)。

本发明涉及一种蓄电器的电池组的双向充电器。

在电气工程领域的现有技术中众所周知的是，蓄电器的电池组的充电器包括用于校正功率因数(也称为功率因数校正，PFC)的级，和用于将作为来自用于校正功率因数的级的输出而获得的DC电压和电流转换成适用于该电池组的充电电压/电流的DC到DC转换级。

参照现有技术图1，蓄电器5的电池组的充电器1(该充电器能够接收AC电压并且能够将该AC电压转换成用于对所述电池组进行充电的DC电压)是尤其众所周知的，所述充电器包括用于校正功率因数的级3以及DC到DC转换级4’，用于校正功率因数3的级包括诸如在文件EP94120245中描述的在脉宽调制模式中工作的维也纳式(Vienna)整流器3，该维也纳式整流器包括各自在用于校正功率因数的级3的两个输出端子P、N之间延伸的至少三个桥臂31、32、33，每个桥臂31、32、33能够在中点310、320、330处经由电感器311、321、331连接到电网2的相21、22、23，对于每个桥臂31、32、33，维也纳式整流器3包括既连接到对应桥臂31、32、33的中点310、320、330且又连接在用于校正功率因数的级3的输出中点M处的受控开关组件34、35、36；对于用于校正功率因数的级3的每个输出端子P、N，输出电容器37、38连接在对应输出端子P、N与用于校正功率因数的级3的输出中点M之间。DC到DC转换级包括连接在至用于校正功率因数的级3的输出端子P、N的端子的输入端处并且连接在至电池组5的端子的输出端处的DC到DC转换部件4’。

术语“桥臂”被理解为是指在电子学中众所周知的一种组件，其由与中点串联的两个部件(例如，二极管、晶体管、半导体闸流管)组成，该中点可被用作该两个部件之间的接触点。

这种类型的充电器相对有效。遗憾的是，这种类型的电充电器不是双向的。换句话讲，这种类型的整流器允许电流从AC电流或电压输入转换成DC负载，例如蓄电器，但其不允许存储在电池组中的电能在相反的方向上被传输至电气输入网络。

然而，在诸如电动汽车的应用中，除了对电池组进行充电的主要目的之外，以下对于此类充电器，将期望其能够允许存储在电池组中的电力被传输至电网(例如，在电能转售的上下文中)，或者允许将蓄电器用作外部电能来源。表达“能量回收模式”被采用。

因此，存在对能够在充电模式中工作并且能够在能量回收模式中工作的双向电池组充电器的需求，该双向电池组充电器有效且生产成本低廉。

本文提出的是一种用于电动汽车的蓄电器的电池组的充电器，该充电器能够接收AC电压并且能够将该AC电压转换成用于对所述电池组进行充电的DC电压，所述充电器包括用于校正功率因数的级和DC到DC转换级，用于校正功率因数的所述级包括在脉宽调制模式中工作的维也纳式整流器，该维也纳式整流器包括各自在用于校正功率因数的级的两个输出端子之间延伸的至少三个桥臂，每个桥臂能够在中点处经由电感器连接到电网的相，对于每个桥臂，所述维也纳式整流器包括既连接到所述对应桥臂的中点且又连接在用于校正功率因数的级的输出中点(M)处的受控开关组件，对于用于校正功率因数的级的每个输出端子(P、N)，输出电容器连接在所述对应输出端子(P、N)与用于校正功率因数的级的输出中点(M)之间。