[发明专利]用于传输电力的转换器系统

说明书

本发明涉及一种用于传输电力的转换器系统、包括这种转换器系统的车辆以及用于在这种转换器系统中传输电力的方法。转换器系统包括第一转换器单元、第二转换器单元和控制单元。第一转换器单元与第二转换器单元并联。第一转换器单元通过第一串联开关单元连接到高电压系统，第二转换器单元通过第二串联开关单元连接到高电压系统。第一转换器单元通过第三串联开关单元连接到低电压系统，第二转换器单元通过第四串联开关单元连接到低电压系统。控制单元配置为在第一转换器单元出现故障的情况下断开第一串联开关单元与高电压系统的连接，或者在第二转换器单元出现故障的情况下断开第二串联开关单元与高电压系统的连接。

技术领域

本发明涉及一种用于传输电力的转换器系统、一种包括这种转换器系统的车辆、以及一种用于在这种转换器系统中传输电力的方法。

背景技术

在电动汽车中，存在不同的电力转换模块，它们在不同的场景下起作用。例如，车载充电器在充电过程中将交流电转换为直流电而为高电压电池充电，并且牵引逆变器(traction inverter)在行驶过程中将直流电转换为交流电以驱动车辆。在这两种场景下，车载充电器或牵引逆变器均可正常工作。但是，为了向低电压系统负载供电并保持低电压，将电力从高电压系统传输到低电压系统的直流-直流(DC-DC)转换器必须在两种场景下都能正常工作。

DC-DC转换器与其它电力转换模块相比压力更大，这使得DC-DC转换器的设计要求更加复杂。如果DC-DC转换器在行驶过程中出现故障，则由低电压系统供电的某些车辆功能可能存在风险，尤其是当低电压电池的电量(charge state)较低时。此外，当车辆处于钥匙开关关闭状态(key-off state)时，DC-DC转换器关闭。在传统电动汽车中，低电压控制单元依赖于低电压电池供电。因此，如果车辆停放几个月，低电压电池将处于深度放电状态，车辆可能会完全停止工作。

发明内容

可能需要提供改进的转换器系统，其允许更可靠的低电压电力供应。

该问题由本公开的独立权利要求的主题解决，其中进一步的实施例并入从属权利要求中。应当注意，以下描述的本公开的方面适用于用来传输电力的转换器系统、包括这种转换器系统的车辆、以及用于在这种转换器系统中传输电力的方法。

根据本公开，提出了一种用于传输电力的转换器系统。所述转换器系统包括第一转换器单元、第二转换器单元和控制单元。所述第一转换器单元与所述第二转换器单元并联连接。所述第一转换器单元通过第一串联开关单元连接到高电压系统，并且所述第二转换器单元通过第二串联开关单元连接到所述高电压系统。所述第一转换器单元通过第三串联开关单元连接到低电压系统，并且所述第二转换器单元通过第四串联开关单元连接到所述低电压系统。所述控制单元配置为在所述第一转换器单元出现故障的情况下断开所述第一串联开关单元与所述高电压系统的连接，或者在所述第二转换器单元出现故障的情况下断开所述第二串联开关单元与所述高电压系统的连接。

本公开的转换器系统可以降低所述第一转换器单元和所述第二转换器单元内部的单点故障的风险。此外，通过在低电压系统上提供电力可用性，即使在所述第一转换器单元和/或第二转换器单元发生故障的情况下，所述转换器系统仍然可以工作。因此，可以实现所述转换器系统的高度安全集成。

所述转换器系统可以将电力从高电压系统传输到低电压系统和/或从低电压系统传输到高电压系统。所述低电压系统可提供12V或48V的电压。所述高电压系统可提供400V或800V的电压。但是，取决于所述高电压系统的配置，所述高电压系统的入口电压在400V的情况下可能在250V和500V之间变化，在800V的情况下可能在500V和1000V之间变化。

所述第一转换器单元和所述第二转换器单元可包括隔离式DC-DC转换器。所述隔离式DC-DC转换器可以是电流绝缘的，并且可以防止由于充电系统的较高电压部分中的绝缘故障而导致的过电压的发生。所述隔离式DC-DC转换器可允许至少一个辅助部件的较低成本，并且可以实现与现有快速充电DC充电站的兼容性。