4經(jīng)過(guò)開關(guān)元件S流到電池102的電流I可以在開關(guān)元件S被打開時(shí)經(jīng)由續(xù)流二極管DF繼續(xù)流動(dòng)。由于電流的變化率在感應(yīng)率Lcable和Lbat中感生的電壓因此可以被減少并且開關(guān)元件S中的雪崩擊穿的可能性可以被最小化。DC中間電路120的電容器和續(xù)流二極管DF可以被集成在保護(hù)單元108中。
[0071]實(shí)施例700的電路可以被用來(lái)將能量從DC中間電路120脈動(dòng)到電池102。電路在開關(guān)元件S被反復(fù)地關(guān)閉和打開時(shí)可以作為降壓轉(zhuǎn)換器(或降壓型轉(zhuǎn)換器)操作。因此可以控制在中間電路120 (或驅(qū)動(dòng)單元104)的電壓Vc大于電池102的電壓Vbat時(shí)流到電池102中的電流量，同時(shí)保證操作的安全。
[0072]圖8示出具有緩沖電路802的電路的實(shí)施例800。緩沖電路802可以給進(jìn)入雪崩模式的開關(guān)元件S或使用續(xù)流二極管DF提供替代方案，如連同圖7 —起所描述的。它在開關(guān)元件S被突然打開之后減少在感應(yīng)率Lcable和Lbat中感生的電壓。緩沖電路802可以包含與電容器Cl和電阻器R2串聯(lián)連接的并聯(lián)連接的電阻器Rl和二極管DSl。緩沖電路802可以跨過(guò)開關(guān)元件S和跨過(guò)二極管D被耦合。二極管DSl可以被連接使得允許電流從中間電路120流到電池102。
[0073]當(dāng)開關(guān)元件S被打開時(shí)，電流I可以繼續(xù)流經(jīng)電容器Cl。與電容器Cl串聯(lián)的電阻器R2可以限制電容器Cl的充電電流。與二極管DSl并聯(lián)的電阻器Rl可以在開關(guān)元件S被關(guān)閉時(shí)限制電容器Cl的充電電流。緩沖電路802可以存儲(chǔ)在感應(yīng)率Lcable和Lbat中存儲(chǔ)的能量并且在其電阻器Rl和R2中將它消耗。
[0074]圖9示出具有另一個(gè)緩沖電路902的電路的實(shí)施例900。它可以在開關(guān)元件S被突然打開之后通過(guò)在電容器中存儲(chǔ)感應(yīng)率Lcable和Lbat的能量并且隨后消耗它來(lái)再次減少在感應(yīng)率Lcable和Lbat中感生的電壓。
[0075]緩沖電路902可以包含串聯(lián)連接的電阻器R3和電容器Cl。電阻器R4可以與該串聯(lián)連接并聯(lián)耦合。二極管DS2可以與該并聯(lián)連接串聯(lián)耦合。二極管DS2可以被連接使得允許電流從中間電路120流到電池102。緩沖電路902可以跨過(guò)開關(guān)元件S和跨過(guò)二極管D被親合。
[0076]當(dāng)開關(guān)元件S被打開時(shí)，電流I可以繼續(xù)流經(jīng)二極管DS2和并聯(lián)連接。電容器C2可以被充電并且與電容器C2串聯(lián)的電阻器R3可以限制電容器C2的充電電流。電阻器R4可以給電容器C2提供旁路。電容器C2可以在開關(guān)元件S被關(guān)閉時(shí)通過(guò)電阻器R4來(lái)放電。二極管DS2防止電流流到電路的其它部分中。
[0077]圖10示出用于對(duì)電池充電的方法的實(shí)施例1000。方法可以包含經(jīng)由開關(guān)元件將電池與電流供給裝置耦合和去耦，該開關(guān)元件具有最大阻斷電壓，該最大阻斷電壓小于電流供給裝置的最大電壓并且大于電流供給裝置的最大電壓與電池的最小電壓的差。選擇具有這樣的最大阻斷電壓的開關(guān)元件可以減少通態(tài)電阻并且因此減少開關(guān)元件的尺寸、體積和成本。
[0078]方法可以包含當(dāng)電流供給裝置的電壓在第一閾值以下時(shí)開關(guān)元件將電流供給裝置耦合到電池。這樣，可以將能量從電池供給到電流供給裝置，并且可以是電力驅(qū)動(dòng)單元的電流供給裝置可以通過(guò)電池來(lái)供電。
[0079]方法可以包含在以下中的至少一個(gè)時(shí)開關(guān)元件將電流供給裝置與電池去耦:電流供給裝置的電壓與電池的電壓之間的電壓差超過(guò)第二閾值；從電流供給裝置流到電池的電流超過(guò)電流閾值；以及溫度超過(guò)溫度閾值。溫度可以例如是電池或電流供給裝置(或驅(qū)動(dòng)單元)的溫度。這樣，將避免電池的過(guò)充電。
[0080]方法可以包含在電流供給裝置的電壓與電池的電壓之間的電壓差繼續(xù)超過(guò)第二閾值時(shí)開關(guān)元件已將電流供給裝置與電池去耦之后，開關(guān)元件將電流供給裝置間歇地耦合到電池。電池因此可以以可控的方式來(lái)充電，而同時(shí)被保護(hù)免于過(guò)充電。進(jìn)一步，可以控制在電力車輛的一個(gè)或多個(gè)輪上的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
[0081]方法可以包含通過(guò)充電器或作為發(fā)電機(jī)的電力驅(qū)動(dòng)單元來(lái)提供電流供給裝置的電流。
[0082]雖然已經(jīng)參考特定的實(shí)施例特別地示出和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在其中做出形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。因此本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求指示并且落入權(quán)利要求的等同物的含義和范圍內(nèi)的所有變化都因此意圖被包含。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電路，包括: 電池； 全極開關(guān)，被耦合到電池并且被配置成電斷開電池； DC中間電路，經(jīng)由開關(guān)元件被耦合到全極開關(guān)，以及 電流供給裝置，被耦合到DC中間電路。
2.權(quán)利要求1的所述電路，其中 所述開關(guān)元件具有最大阻斷電壓，所述最大阻斷電壓小于電流供給裝置的最大電壓并且大于電流供給裝置的最大電壓與電池的最小電壓的差。
3.權(quán)利要求1的所述電路，其中 所述開關(guān)元件具有最大阻斷電壓，所述最大阻斷電壓小于電流供給裝置的最大電壓與電池的最小電壓的差。
4.權(quán)利要求1的所述電路，其中 所述開關(guān)元件包括相互串聯(lián)耦合的多個(gè)開關(guān)，其中 每個(gè)開關(guān)具有最大阻斷電壓；并且 所述多個(gè)開關(guān)的最大阻斷電壓的和小于電流供給裝置的最大電壓并且大于電流供給裝置的最大電壓與電池的最小電壓的差。
5.權(quán)利要求4的所述電路，其中 所述開關(guān)元件進(jìn)一步包括與所述多個(gè)開關(guān)串聯(lián)耦合的至少一個(gè)其它開關(guān)，其中所述多個(gè)開關(guān)的最大阻斷電壓與所述至少一個(gè)其它開關(guān)的最大阻斷電壓的和大于電流供給裝置的最大電壓。
6.權(quán)利要求5的所述電路，其中 所述多個(gè)開關(guān)中的每個(gè)開關(guān)和所述至少一個(gè)其它開關(guān)具有相同的最大阻斷電壓。
7.權(quán)利要求4的所述電路，其中 所述多個(gè)開關(guān)中的至少一個(gè)開關(guān)被耦合在電池的正極與電流供給裝置之間；并且 所述多個(gè)開關(guān)中的至少一個(gè)開關(guān)被耦合在電池的負(fù)極與電流供給裝置之間。
8.權(quán)利要求1的所述電路，進(jìn)一步包括: 二極管，所述二極管與開關(guān)元件并聯(lián)耦合，并且被配置成允許電流從電池流到電流供給裝置并且阻斷電流從電流供給裝置流到電池。
9.權(quán)利要求1的所述電路，進(jìn)一步包括: 耦合到所述開關(guān)元件的緩沖電路。
10.權(quán)利要求1的所述電路，進(jìn)一步包括: 控制單元，所述控制單元被配置成取決于以下中的至少一個(gè)來(lái)操作所述開關(guān)元件: 電流供給裝置的電壓與電池的電壓之間的電壓差超過(guò)電壓閾值； 從電流供給裝置流到電池的電流超過(guò)電流閾值；以及 溫度超過(guò)溫度閾值。
11.權(quán)利要求1的所述電路，其中 所述電流供給裝置包括以下中的一個(gè): 電力驅(qū)動(dòng)單元；以及 充電器。
12.權(quán)利要求11的所述電路，其中所述電力驅(qū)動(dòng)單元包括: 永久勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)；以及 具有續(xù)流二極管的逆變器，被耦合到所述永久勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)。
13.一種電動(dòng)力系，包括: 牽引電池； 電力驅(qū)動(dòng)單元，包括逆變器和耦合到所述逆變器的永久勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)，其中所述逆變器被耦合到牽引電池；以及 開關(guān)元件，被耦合在牽引電池與驅(qū)動(dòng)單元之間，其中所述驅(qū)動(dòng)單元的最大電壓大于電池的最小電壓。
14.權(quán)利要求13的所述電動(dòng)力系，其中所述開關(guān)元件具有最大阻斷電壓，所述最大阻斷電壓小于驅(qū)動(dòng)單元的最大電壓。
15.權(quán)利要求13的所述電動(dòng)力系，其中 所述開關(guān)元件具有最大阻斷電壓，所述最大阻斷電壓小于驅(qū)動(dòng)單元的最大電壓與牽引電池的最小電壓的差。
16.一種用于對(duì)電池充電的方法，包括: 經(jīng)由開關(guān)元件將電池與電流供給裝置耦合和去耦，其中所述開關(guān)元件具有最大阻斷電壓，所述最大阻斷電壓是: 小于所述電流供給裝置的最大電壓；并且 大于電流供給裝置的最大電壓與電池的最小電壓的差。
17.權(quán)利要求16的所述方法，其中 當(dāng)電流供給裝置的電壓在第一閾值以下時(shí)，所述開關(guān)元件將電流供給裝置耦合到電池。
18.權(quán)利要求15的所述方法，其中 開關(guān)元件在以下中的至少一個(gè)時(shí)將電流供給裝置與電池去耦: 電流供給裝置的電壓與電池的電壓之間的電壓差超過(guò)第二閾值； 從電流供給裝置流到電池的電流超過(guò)電流閾值；以及 溫度超過(guò)溫度閾值。
19.權(quán)利要求18的所述方法，其中 在電流供給裝置的電壓與電池的電壓之間的電壓差繼續(xù)超過(guò)第二閾值時(shí)開關(guān)元件已將電流供給裝置與電池去耦之后，開關(guān)元件將電流供給裝置間歇地耦合到電池。
20.權(quán)利要求16的所述方法，其中 電流供給裝置的電流由充電器或作為發(fā)電機(jī)的電力驅(qū)動(dòng)單元來(lái)提供。
【專利摘要】本發(fā)明涉及電路、電動(dòng)力系和用于對(duì)電池充電的方法。提供一種電路，該電路包含電池、全極開關(guān)、開關(guān)元件、DC中間電路和電流供給電路。全極開關(guān)可以被耦合到電池并且可以被配置成電斷開電池。DC中間電路可以經(jīng)由開關(guān)元件被耦合到全極開關(guān)，并且電流供給裝置可以被耦合到DC中間電路。
【IPC分類】H02J7-00
【公開號(hào)】CN104868517
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510084946
【發(fā)明人】G. 布羅克霍夫 P., 毛德 A.
【申請(qǐng)人】英飛凌科技股份有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年2月17日
【公告號(hào)】DE102015102481A1, US20150239363