用于从AC供电系统对高压电池电力充电的方法和设备技术方案

技术编号:13876674 阅读:203 留言:0更新日期:2016-10-22 12:44
本发明专利技术提供一种用于从AC供电系统对高压电池、尤其是牵引用蓄电池电力充电的方法,该方法包括以下特征:该高压电池借助于一个充电装置(OBC)而被连接至该AC供电系统,该充电装置包括多个电压轨(L1,L2,L3),其中,各电压轨(L1,L2,L3)都被指配有一个滤波电容器(Cy);计算该AC供电系统的最高可能充电功率;在这些电压轨(L1,L2,L3)中选择至少一个电压轨(L1,L2,L3),该至少一个电压轨对于经计算的充电功率是非必要的;并且关断被指配给非必要的电压轨(L1,L2,L3)的滤波电容器(Cy)。本发明专利技术进一步提供了相应的设备、相应的计算机程序和相应的存储介质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于从AC供电系统对高压电池、尤其对牵引用蓄电池进行电力充电的方法。本专利技术进一步涉及相应的设备、相应的计算机程序和相应的存储介质。
技术介绍
用于电力驱动车辆的车辆侧充电设备是充分已知的。这类电力驱动车辆具有DC高压电池,该DC高压电池可以经由一个车辆侧充电装置被连接至固定的AC供电系统,用以对该DC高压电池充电。在这种情况下,该车辆侧充电装置包括一个输入滤波器,该输入滤波器用于干扰抑制该AC供电系统方向上的线路传导发射。有时在所描述类型的供电系统中使用专用的安全干扰抑制电容器。为了抑制外导体和中性导体相对于地的在相同相位中产生的所谓的共模干扰在此使用特别安全和防过电压的电容器。然而,其电容耦合导致电流,在通常工作条件下,该电流本身经由保护导体在不希望的电流路径中流动。根据IEV 195-05-15,这种电流对于电气工程师已知为泄漏电流,并且这种电流例如可以使漏电断路器跳闸。然后,如果将多个充电装置并联地电连接在车辆侧上用以增加电力充电功率,则泄漏电流也会增加。作为结果,可能会超过法定规定。US 5,672,952披露了用于减少泄漏电流的一种电池充电控制器,该电池充电控制器对指配的充电装置的供电系统元件两端的电压进行监测,如果通道元件两端的电压基本上等于零时,则该电池充电控制器打开开关,禁止电流流过该控制器。相比之下,US 2013/0308230A1提出一种用于车辆蓄电池的充电设备,该充电设备包括绝缘电阻检测电路、充电电路、泄漏电流检测电路和去耦电路。该绝缘电阻检测电路包含一个耦合电容器并且被安排在蓄电池与车身之间,以用于检测该蓄电池与该车身之间的绝缘电阻。该充电电路将由交流电源供应的交流电转换成直流电,并且在输入端子和输出端子并未绝缘的状态下以及在车身被联接到地的状态下对该蓄电池充电。该泄漏电流检测电路检测该充电电路与地之间的泄漏电流。该去耦电路在该蓄电池的充电过程中使该绝缘电阻检测电路与该蓄电池或该车身脱离联接。
技术实现思路
本专利技术提供了在下述1、7、9-10中所述的用于从AC供电系统对高压电池进行电力充电的方法、相应的设备、相应的计算机程序以及相应的存储介质。1.一种用于从AC供电系统对高压电池电力充电的方法,其特征为以下特征:-该高压电池借助于一个充电装置(OBC)而被连接至该AC供电系统,该充电装置包括多个电压轨(L1,L2,L3),其中,各个电压轨(L1,L2,L3)都指配有一个滤波电容器(Cy),-计算该AC供电系统的最高可能充电功率,-在这些电压轨(L1,L2,L3)中选择至少一个电压轨(L1,L2,L3),该至少一个电压轨对于经计算的充电功率是非必要的,并且-关断被指配给非必要的电压轨(L1,L2,L3)的滤波电容器(Cy)。2.如上述1所述的方法,其特征在于被指配给一个电压轨(L1,L2,L3)的滤波电容器(Cy)将该电压轨(L1,L2,L3)连接至该AC供电系统的一个保护导体(PE),其中,该滤波电容器(Cy)是一个Y型电容器(Cy)。3.如上述2所述的方法,其特征在于该Y型电容器(Cy)是借助于将该Y型电容器(Cy)连接至该保护导体(PE)的一个金属氧化物半导体场效应管(10)而被关断的。4.如上述3所述的方法,其特征在于该Y型电容器(Cy)是借助于该充电装置(OBC)的一个开关矩阵而被关断的,该开关矩阵包括被选择的该金属氧化物半导体场效应管(10)。5.如上述1至4中任一项所述的方法,其特征在于计算该充电功率、选择所述电压轨(L1,L2,L3)以及关断所述滤波电容器(Cy)包括安全询问。6.如上述1至5中任一项所述的方法,其特征在于计算该充电功率包括AC电压测量(22)。7.一种用于尤其在如上述1至6中任一项所述的方法中从AC供电系统对高压电池进行电力充电的设备,其特征为以下特征:-该设备首先可连接至该高压电池并且其次可连接至该AC供电系统,-该设备包括多个电压轨(L1,L2,L3)和多个滤波电容器(Cy),其中各个电压轨(L1,L2,L3)都指配有一个滤波电容器(Cy),-该设备包括一个充电功率计算模块(12),该充电功率计算模块用于计算该AC供电系统的最高可能充电功率,-该设备包括一个电压轨选择模块(14),该电压轨选择模块被连接至该充电功率计算模块(12)并且用于在这些电压轨(L1,L2,L3)中选择对于经计算的充电功率是非必要的电压轨(L1,L2,L3),并且-该设备包括一个滤波电容器关断模块(16),该滤波电容器关断模块被连接至该电压轨选择模块(14)并且用于关断被指配给所述非必要的电压轨(L1,L2,L3)的滤波电容器(Cy)。8.如上述7所述的设备,其特征为一个安全询问模块(18)被连接至该充电功率计算模块(12)、该电压轨选择模块(14)和该滤波电容器关断模块(16)。9.一个计算机程序,该计算机程序被设计为实施如上述1至6中任一项所述的方法的所有步骤。10.一种机器可读存储介质,该机器可读存储介质包括存储在其上的如上述9所述的计算机程序。所提出的方法是基于对可用的以及连接的AC基础设施的智能识别。这种对边界参数的以上评定使得有效且自适应的AC滤波器控制成为可能。这种解决方案的一个优点在于减少了泄漏电流,这是由各电压轨的保护性断开来实现的。上述2-6和8中指明了本专利技术的进一步有利的实施例。就此而言,将电压轨连接至AC供电系统的保护导体的滤波电容器能够被实施为根据IEC 60384-1的Y型电容器。这种具有有限电容的电容器大大减少了由于短路造成的失效的风险,并且因此改善了所提出方法的电气安全性和机械安全性。优选地,所述Y型电容器是借助于将该Y型电容器连接至该保护导体的一个金属氧化物半导体场效应管而被关断的。相应的功率晶体管由快速开关时间以及稳定放大和响应时间来识别。附图说明在附图中展示了本专利技术的一个示例性实施例并且以下对其进行更详细的说明。图1展示了本专利技术的基本功能。具体实施方式图1展示了根据本专利技术的基于用于电力驱动车辆的牵引用蓄电池(未示出)的车辆侧充电装置OBC的一个实施例的方法的效果。为此目的,一个计算机程序被存储在该车辆的相配的控制单元的机器可读存储介质上,所述计算机程序被设计用于执行以下所述的方法步骤。在这种情况下,被实施为高压电池的牵引用蓄电池首先借助于充电装置OBC而连接至该AC供电系统。为了增加抗干扰性,充电装置OBC具有一个供电系统滤波器,该供电系统滤波器包括三个滤波电容器Cy,其中,被实施为Y型电容器Cy的滤波电容器Cy中的每个滤波电容器可以将指配给其的充电装置OBC的电压轨L1、L2、L3连接至该AC供电系统的保护导体PE。然而任选地,所述的各连接可以借助于一个金属氧化物半导体场效应管10而被中断,该金属氧化物半导体场效应管被安排在相应的Y型电容器Cy与保护导体PE之间。根据本专利技术,现在首先借助于AC电压测量22通过一个充电功率计算模块12(仅在附图的下边缘处示意性地表示)计算该AC供电系统的最高可能充电功率。然后,如果需要的话,连接至所述充电功率计算模块12的一个电压轨选择模块14在这些电压轨L1、L2、L3中选择对于提供经计算的充电功率而言不是绝对必需的一个或多个电压轨L1、L2、L3,并且将此信息传递至本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于从AC供电系统对高压电池电力充电的方法,其特征为以下特征:‑该高压电池借助于一个充电装置(OBC)而被连接至该AC供电系统,该充电装置包括多个电压轨(L1,L2,L3),其中,各个电压轨(L1,L2,L3)都指配有一个滤波电容器(Cy),‑计算该AC供电系统的最高可能充电功率,‑在这些电压轨(L1,L2,L3)中选择至少一个电压轨(L1,L2,L3),该至少一个电压轨对于经计算的充电功率是非必要的,并且‑关断被指配给非必要的电压轨(L1,L2,L3)的滤波电容器(Cy)。

【技术特征摘要】
2015.01.29 DE 102015101283.91.一种用于从AC供电系统对高压电池电力充电的方法,其特征为以下特征:-该高压电池借助于一个充电装置(OBC)而被连接至该AC供电系统,该充电装置包括多个电压轨(L1,L2,L3),其中,各个电压轨(L1,L2,L3)都指配有一个滤波电容器(Cy),-计算该AC供电系统的最高可能充电功率,-在这些电压轨(L1,L2,L3)中选择至少一个电压轨(L1,L2,L3),该至少一个电压轨对于经计算的充电功率是非必要的,并且-关断被指配给非必要的电压轨(L1,L2,L3)的滤波电容器(Cy)。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于被指配给一个电压轨(L1,L2,L3)的滤波电容器(Cy)将该电压轨(L1,L2,L3)连接至该AC供电系统的一个保护导体(PE),其中,该滤波电容器(Cy)是一个Y型电容器(Cy)。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于该Y型电容器(Cy)是借助于将该Y型电容器(Cy)连接至该保护导体(PE)的一个金属氧化物半导体场效应管(10)而被关断的。4.如权利要求3所述的方法,其特征在于该Y型电容器(Cy)是借助于该充电装置(OBC)的一个开关矩阵而被关断的,该开关矩阵包括被选择的该金属氧化物半导体场效应管(10)。5.如权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于计算该充电功率、选择所述电压轨(L1,L2,L3)...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·斯贝塞
申请(专利权)人:保时捷股份公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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