[发明专利]电动车充电装置、系统及方法

说明书

一种电动车充电系统，包括配置成便于向电动车电池提供电荷的交错式DC‑DC控制系统，并且包括通信连接到交错式DC‑DC控制系统的控制器。交错式DC‑DC控制系统包括一个浪涌电流限制电路、三个并联升压转换器（每个都配置为在离散相位中运行）和单向电流电路。控制器包括配置成控制交错式DC‑DC控制系统的电子控制电路和配置成在交错式DC‑DC控制系统和电动车电池之间建立充电协议的车辆通信电路。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年8月28日提交的题为“三相交错式20kW 直流-直流电动车充电器（3-PHASEINTERLEAVED 20kW DC-DC EV CHARGER）”的美国临时申请（申请号：62/892,800）的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

电动车充电广泛地涉及一个或多个方面，并且更具体地，涉及DC-DC（直流到直流，或直流-直流）电动车（EV）充电装置、系统及相关方法。

背景技术

可再充电电池已在广泛的应用中用于电能存储，包括它们在车辆、电动工具、笔记本电脑、移动电话、双向收音机、灯和不间断电源中的使用。使用可充电电池的车辆可以包括汽车、电池电动车、混合动力电动车、船、高尔夫球车和飞行器。充电器和充电方法已被开发并用于为这些可充电电池充电。固定式充电器使用来自电网的电力也已广泛用于为可充电电池充电。例如，已经开发了使用交流电的充电器，并使用一个或多个绕线变压器将交流电从一种电压转换为另一种电压，这可能导致一些充电器体积变得庞大或笨重。

存在减小充电器的尺寸和质量以使充电装置能够容易地与电动车一起运输的需要。此外，电动车充电器需要可靠、安全、易于使用和高效。

发明内容

电动车充电系统包括交错式DC-DC控制系统，该系统配置为便于从储能装置向电动车电池供电。交错式DC-DC控制系统包括浪涌电流限制电路和三个并联升压转换器，其中三个并联升压转换器中的每个升压转换器被配置为以离散相位运行，并且其中三个并联升压转换器通信耦合到浪涌电流限制电路。此外，交错式DC-DC控制系统包括通信耦合到三个并联升压转换器的单向电流电路。电动车充电系统还包括通信连接到交错式DC-DC控制系统的控制器。控制器包括配置成控制交错式DC-DC控制系统的电子控制电路以及配置成在交错式DC-DC控制系统和电动车电池之间建立充电协议的车辆通信电路，其中车辆通信电路以通信方式耦合到电气控制电路。

此外，提供了一种制造电动车充电系统的方法。该方法包括使用电镀来形成包括磁芯电感器、散热器和多股线的交错式DC-DC控制系统，其中电镀产生包括三个并联升压转换器的单个印刷电路板。此外，该方法包括将交错式DC-DC控制系统堆叠在储能装置上，其中堆叠对齐交错式DC-DC控制系统，使得单个印刷电路板具有与储能装置相同的长度和宽度。

此外，提供了一种对电动车电池充电的方法。该方法包括由交错式DC-DC控制系统接收来自储能装置的电力输入，该电力输入在交错式DC-DC控制系统的浪涌电流限制电路处接收，其中浪涌电流限制电路包括多个开关元件。通信连接到交错式DC-DC控制系统的控制器在浪涌电流阶段期间接通和关断多个开关组件，使得电流连续地流向交错式DC-DC控制系统的三个并联升压转换器。三个并联升压转换器将电力输入的输入电压升压到电动车电池的更高电压。交错式DC-DC控制系统的电磁干扰滤波器滤除来自电力输入的噪声。单向电流电路将输入的电能传输到电动车电池。

其他特征和优点通过这里描述的概念来实现。

附图说明

本文所述的方面在说明书结尾处的权利要求中作为示例被特别指出并明确要求保护。本公开的前述和其他目的、特征和优点从以下结合附图所采取的详细描述中变得显而易见，其中：

图1根据本文所述方面，示出了用于EV充电系统的控制器和转换器的示例图的框图；

图2是根据本文所述方面，示出图1的EV充电系统的转换器和控制器的示例组件的框图；