[实用新型]能量传输电路及其应用的电动车辆

说明书

本申请涉及一种用于在车辆侧的高压电池与车辆外部的高压装置之间传输电能的能量传输电路，具有：第一高压接口，与高压电池电连接，以传输第一高电压；第二高压接口，与高压装置电连接，以传输第二高电压；第一电力低压接口，与车辆侧的低压电池电连接，以传输低电压；控制装置，在激活或未激活的工作方式中分别受控地实现或中断第一高压接口与第二高压接口之间的能量传输；以及预充电电路，由控制装置将在第一高压接口与第二高压接口之间对于传输电能而言电气有效的电容受控地预充电到目标电压水平，其中，预充电所需的电能从施加在低压接口处的低电压来馈送。本申请还涉及一种具有此类能量传输电路、高压电池和低压电池的电动车辆。

技术领域

本发明涉及一种用于在车辆侧的高压电池与车辆外部的高压装置之间传输电能的方法，可以根据需要将高压电池电连接到高压装置，例如用于接收能量(也就是说在电池侧充电) 或者用于输出能量(也就是说在电池侧放电)。本发明还涉及一种用于在车辆侧的高压电池与车辆外部的高压装置之间传输电能的能量传输电路，可以根据需要将高压电池电连接到高压装置。另外，本发明涉及一种电动车辆，所述电动车辆带有高压电池(例如牵引电池)和用于在车辆侧的高压电池与车辆外部的高压装置(例如充电站)之间传输电能的能量传输电路。

背景技术

在将高电容(例如线缆)接通高电压网络(例如车辆的高压车载电网)时，在不均衡的电位下会造成非常大的电流并且在某些情况下会造成对部件的损伤。为了避免此类损伤，应将电容预充电到与高压电网所提供的近似的电压水平。

在车辆、尤其具有例如400V或800V标称电压的高压电池(例如牵引电池)作为储能器的电动车辆中，可以用来自车辆的高压电网的能量或电流对待接通的电容进行预充电。在本发明的意义上，高电压理解为大于60V、尤其大于200V、例如400V或800V至约1000V 的直流电压。低电压对应地理解为小于或等于60V，例如12V、24V或48V的直流电压。

发明内容

在此背景下，本发明的基本目的在于，提供一种用于在车辆侧的高压电池与车辆外部的高压装置之间传输电能的方法和能量传输电路以及一种电动车辆，它们保证在车辆侧的高压电池与车辆外部的高压装置之间安全且可靠地传输电能。在能量传输开始时尤其应保护车辆侧以及装置侧的部件免受损伤，这种损伤是通过在高压电池与高压装置之间对于传输电能而言电气有效的、所接通的电容由于过高的电流而造成的。另外，所述方法应可以在技术上简单地实现并且所述能量传输电路以及所述电动车辆应是紧凑的并且以较小的重量构造并且特别重要地可以成本有效地制造。

要注意的是，在权利要求书中单独详述的特征可以以任意的技术上有意义的方式彼此组合(还可以超越类别界限，例如在方法与设备之间组合)并且展现出本发明的其他设计方案。另外，说明书尤其结合附图表征并且详解本发明。

还要注意的是，本文中使用的在两个特征之间并将其彼此连接的连词“和/或”总是被认为：在本发明主题的第一个设计方案中可以仅存在第一个特征，在第二个设计方案中可以仅存在第二个特征，而在第三个设计方案中可以既存在第一个特征也存在第二个特征。

另外，本文中使用的术语“约”给出了本领域技术人员视为常用的容差范围。术语“约”尤其应理解为相关数值的最大+/-20％、优选最大+/-10％的容差范围。

根据本发明，用于在车辆侧的高压电池(例如电动车辆的牵引电池)与车辆外部的高压装置(例如高压能量网、高压充电站等)之间传输电能的方法具有以下步骤：

-提供能量传输电路，所述能量传输电路能够在激活的传输能量的工作方式与未激活的中断能量传输的工作方式之间可控地被切换，

-将所述能量传输电路以其未激活地连接的工作方式电连接到所述高压电池和所述高压装置，

-借助于预充电电路将在所述高压电池与所述高压装置之间对于传输电能而言电气有效的电容预充电到至少一个预定的目标电压水平，其中预充电所需的电能从车辆侧的低压电池获得，以及