[发明专利]充电设备

说明书

本发明涉及一种充电设备（1），包括用于交流电压（3）的至少一个电网连接端（2）、用于每个电网连接端（2）的功率因数校正电路（5）、n个并联的DC/DC转换器（6），其中n≥2，以及控制设备（7），其中所述控制设备（7）被构造为操控所述DC/DC转换器（6），其中所述控制设备（7）还被构造为根据DC/DC转换器（6）的开关元件（S）的功率要求和参数将功率非均匀地分配给所述DC/DC转换器（6）。

技术领域

本发明涉及一种充电设备。

背景技术

这种充电设备例如可以是电动车辆或插电式混合动力车辆的车载充电设备。具有用于电流隔离的变压器的已知车载充电设备需要针对不同的功率类别进行特定的开发。这被视为目前功率类别的多样性有限的原因。3.6kW、7.2kW、11kW和偶尔22kW的充电功率对于较高的车辆价格段很常见。如果考虑现有的充电基础设施，其中充电桩大多提供类型2和CCS Combo 2插头，则功率50kW的直流充电是可能的。类型2/CCS Combo充电桩经由足够的导体横截面连接，从而在交流侧也可以轻松地分接22kW和43kW。目前车辆的交流车载充电（OBC）充电设备是限制条件，对于更高的充电功率来说，这些充电设备既昂贵又复杂。

DE 10 2017 208 954 A1公开了一种安装在车辆中的充电装置，其中该充电装置具有至少两个并联的功率模块，用于将从外部输送的输入功率转换为用于给高压电池充电的充电功率。此外，该充电装置具有至少两个从控制单元，这些从控制单元基于从至少两个功率模块输出的充电功率输出关于至少两个功率模块中的每一个功率模块是否进入恒电压充电模式的信息。此外设置了主单元，该主单元被构造为确定所述至少两个功率模块是否进入恒电压充电模式，其中当至少两个功率模块进入恒电压充电模式时，运行至少两个功率模块之一。

DE 10 2018 213 611 A1公开了一种用于接通和关断功率晶体管的栅极驱动器模块。所述栅极驱动器模块具有配置单元。在该文献中，例如在初始通信时向现有的栅极驱动器模块分配参考和/或唯一标识号，所述参考和/或唯一标识号是经由接口进行后续调节运行所必需的，从而中央调节设备和各个栅极驱动器模块都对应于变流器拓扑而已知。这使得能够快速、灵活且成本有利地设置变流器。

发明内容

本发明基于创建改善的充电设备的技术问题。

该技术问题通过根据本发明的充电设备来解决。本发明的其他有利设计在不同的实施方式中得出。

为此，所述充电设备包括用于交流电压的至少一个电网连接端、用于每个电网连接端的功率因数校正电路、n个并联的DC/DC转换器，其中n≥2，以及控制设备。所述控制设备被构造为操控DC/DC转换器，其中所述控制设备还被构造为根据DC/DC转换器的开关元件的功率要求和参数将功率非均匀地分配给DC/DC转换器。由此一方面可以非常简单地提供不同的功率类别，其中能够根据所要求的功率以最佳方式运行DC/DC转换器。通过考虑开关元件的参数，也可以确定所述开关元件的负载或健康状态。然后对应地所述控制设备可以重新分配功率，使得具有“更健康”（较少老化）的开关元件的DC/DC转换器承受更大的负载，从而改善充电设备的整体寿命。所述参数在此特别可以是所述开关元件的温度和输出电流。优选地，每个DC/DC转换器被设计用于3.6kW。于是，根据车辆大小和期望的充电功率，充电设备可以由对应数量的相同DC/DC转换器以模块化方式组合而成。这降低了制造成本，因为相同的DC/DC转换器可以用于不同的车辆。更优选地，DC/DC转换器的数量n为6或12，从而可以提供22kW或43kW的总功率。此外，次级连接端的数量优选地为3。DC/DC转换器在此优选地作为升压转换器工作。所述充电设备的另一个优点是通过相移地操控DC/DC转换器可以降低输出电压的纹波。

在一个实施方式中，所述充电设备布置在机动车辆中，其中所述DC/DC转换器与所述机动车辆的牵引电池连接。因此，所述充电设备是车载充电器。

在替代实施方式中，所述充电设备布置在充电设施或充电桩中，其中所述DC/DC转换器能够与机动车辆的直流电压连接端连接。