用于电动车辆的集成功率转换拓扑制造技术

实施方式涉及包括第一模块的系统。第一模块包括：配置为从能源接收输入功率的功率接收模块。该系统还包括第二模块。第二模块包括：配置为将输入功率转换为输出功率的功率转换模块。该系统还包括第三模块。第三模块包括：用于配置第一模块或第二模块进行充电操作或放电操作的控制模块。第一模块、第二模块和第三模块在功能上集成在系统中以执行充电操作或放电操作的多个模式。第三模块控制第二模块中的输入功率和输出功率的阻抗。输入功率和输出功率的阻抗。输入功率和输出功率的阻抗。

【技术实现步骤摘要】
用于电动车辆的集成功率转换拓扑


[0001]本专利技术涉及集成功率转换拓扑。本专利技术更具体地涉及用以执行充电操作或放电操作的多个模式的集成功率转换拓扑。

技术介绍

[0002]电动车辆(EV)是使用一个或多个电动机进行推进的车辆。它可由收集器(collector)系统供电，使用来自车辆外(Extravehicular)源的电力，或者其可由电池自主供电，或者其可由电荷存储器自主供电。由电池或电荷存储器供电的电动车辆(EV)是需要从外部电力能源充电的插电式电动车辆(PEV)。外部能源可以是电网、无线源或电荷存储器。
[0003]存在用于为插电式电动车辆充电的系统和方法。存在单独的系统以从电网、无线源或电荷存储器为电动车辆充电。当前用于充电和放电的系统是独立的系统，具有嵌入在车辆中的单独架构的缺点。此外，还存在诸如更大的组装体积，重量增加，以及成本增加的缺点。
[0004]因此，需要具有功率转换拓扑的集成系统来执行充电操作或放电操作的多个模式。

技术实现思路

[0005]一实施方式涉及一系统，包括：第一模块，其中，第一模块包括功率接收模块，该功率接收模块配置为接收来自能源的输入功率；第二模块，其中，第二模块包括功率转换模块，该功率转换模块配置为将输入功率转换为输出功率；第三模块，其中，第三模块包括控制模块，该控制模块用于配置第一模块和第二模块以执行充电操作和放电操作。第一模块、第二模块和第三模块在功能上集成以执行充电操作和放电操作的多个模式。第三模块控制充电操作和放电操作期间的阻抗。/>[0006]在一实施方式中，功率接收模块包括有线连接。
[0007]在一实施方式中，功率接收模块包括无线连接。
[0008]在一实施方式中，输入功率包括电功率。
[0009]在一实施方式中，能源包括电网、无线源和电荷存储器。
[0010]在一实施方式中，功率接收模块以一次一个的方式(one at a time)接收来自能源的输入功率。
[0011]在一实施方式中，电网包括交流电网、高压交流电网和高压直流电网。
[0012]在一实施方式中，无线源包括磁场、感应场、射频源。
[0013]在一实施方式中，电荷存储器包括电池。
[0014]在一实施方式中，电荷存储器包括存储电容器。
[0015]在一实施方式中，充电操作包括从电网充电，从无线源充电，以及从电荷存储器充电。
[0016]在一实施方式中，放电操作包括将电荷存储器对直流电压负载放电，以及将电荷存储器对交流电压负载放电。
[0017]在一实施方式中，对直流电压负载的输出功率是在从电网充电、通过无线源充电、将电荷存储器向直流电压负载放电，以及将电荷存储器向交流电压负载放电期间的。
[0018]在一实施方式中，直流电压负载包括电动车辆的直流分量。
[0019]在一实施方式中，功率转换模块包括电路。
[0020]在一实施方式中，电路包括：功率因数校正单元；转换器(converter)；开关；变压器(transformer)；阻抗匹配网络；电压调节器(voltage regulator)。控制模块通过切换开关和转换器来配置电路以执行充电操作和放电操作。
[0021]在一实施方式中，转换器配置为用作整流器、逆变器和直流
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至
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直流转换器。
[0022]在一实施方式中，转换器包括谐振转换器。
[0023]在一实施方式中，转换器包括具有可变开关的全桥谐振转换器和半桥谐振转换器。
[0024]在一实施方式中，变压器包括具有电流隔离的高频变压器；并且其中,变压器包括耦合在一起的多个绕组。
[0025]在一实施方式中，控制模块配置为通过阻抗匹配网络，控制输入功率和输出功率的阻抗。
[0026]在一实施方式中，输出功率包括直流电压。
[0027]在一实施方式中，输出功率包括交流电压。
[0028]在一实施方式中，直流电压包括高达56伏的低压直流电。
[0029]在一实施方式中，直流电压包括高达800伏的高压直流电。
[0030]在一实施方式中，直流电压包括高达250伏的中直流电压。
[0031]在一实施方式中，控制模块包括处理器、控制器和控制逻辑。
[0032]在一实施方式中，处理器包括微处理器、数字信号处理器、嵌入式处理器、专用系统处理器、专用指令集处理器和专用集成电路。
[0033]在一实施方式中，控制器包括微控制器。
[0034]在一实施方式中，控制器包括可编程逻辑控制器。
[0035]在一实施方式中，控制逻辑包括继电器逻辑控制。
[0036]在一实施方式中，充电操作和放电操作的所述多个模式以一次一个的方式是可操作的。
[0037]另一实施方式涉及一设施(apparatus)，该设施包括：包括电路的功率转换模块，该电路包括：控制模块，该控制模块用于配置第一模块和第二模块以执行充电操作和放电操作；功率因数校正单元；转换器；开关；变压器；阻抗匹配网络；和电压调节器；
[0038]其中，功率转换模块配置为将输入功率转换为输出功率。控制模块通过切换开关和转换器来控制电路以执行充电操作和放电操作。
[0039]在一实施方式中，转换器配置为用作整流器、逆变器和直流
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至
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直流转换器。
[0040]在一实施方式中，转换器包括谐振转换器。
[0041]在一实施方式中，转换器包括具有可变开关的全桥谐振转换器和半桥谐振转换器。
[0042]在一实施方式中，变压器包括具有电流隔离的高频变压器；并且其中,变压器包括耦合在一起的多个绕组。
[0043]在一实施方式中，控制模块配置为通过阻抗匹配网络，控制输入功率和输出功率的阻抗。
[0044]在一实施方式中，控制模块控制第二模块中的阻抗以使电路中的转换器以谐振频率操作。
[0045]在一实施方式中，控制模块控制第二模块中的阻抗，使得在无线连接的情况下第一模块接收到最大输入功率。
[0046]另一实施方式涉及方法，包括：使用第一模块从能源接收输入功率，其中，第一模块包括功率接收模块，该功率接收模块配置为从能源接收输入功率；使用第二模块将输入功率转换为输出功率，其中，第二模块包括功率转换模块，该功率转换模块配置为将输入功率转换为输出功率；使用第三模块执行充电操作和放电操作，其中，第三模块包括控制模块，该控制模块用于配置第一模块和第二模块以执行充电操作和放电操作。第一模块、第二模块和第三模块在功能上集成以执行充电操作和放电操作的多个模式；并且其中，第三模块在充电操作和放电操作期间控制阻抗。
[0047]在一实施方式中，将输入功率转换为输出功率包括使用控制模块配置第二模块的电路，通过切换开关和转换器以执行充电操作和放电操作。
[0048]在一实施方式中，第三模块通过电路的阻抗匹配网络使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.系统，包括：第一模块，其中，第一模块包括：功率接收模块，所述功率接收模块配置为接收来自能源的输入功率；第二模块，其中，第二模块包括：功率转换模块，所述功率转换模块配置为将输入功率转换为输出功率；第三模块，其中，第三模块包括：控制模块，所述控制模块用于配置所述第一模块和所述第二模块以执行充电操作和放电操作；其中，第一模块、第二模块和第三模块在功能上集成以执行充电操作和放电操作的多个模式；并且其中，第三模块在充电操作和放电操作期间控制阻抗。2.根据权利要求1所述的系统，其中，功率接收模块包括：有线连接。3.根据权利要求1所述的系统，其中，功率接收模块包括：无线连接。4.根据权利要求1所述的系统，其中，输入功率包括：电功率。5.根据权利要求1所述的系统，其中，能源包括：电网、无线源和电荷存储器。6.根据权利要求5所述的系统，其中，功率接收模块以一次一个的方式接收来自能源的输入功率。7.根据权利要求5所述的系统，其中，电网包括：交流电网、高压交流电网和高压直流电网。8.根据权利要求5所述的系统，其中，无线源包括：磁场、感应场、射频源。9.根据权利要求5所述的系统，其中，电荷存储器包括：电池。10.根据权利要求5所述的系统，其中，电荷存储器包括：存储电容器。11.根据权利要求5所述的系统，其中，充电操作包括：从电网充电、从无线源充电，以及从电荷存储器充电。12.根据权利要求5所述的系统，其中，放电操作包括：将电荷存储器对直流电压负载放电，以及将电荷存储器对交流电压负载放电。13.根据权利要求12所述的系统，其中，对直流电压负载的输出功率是在从电网充电、通过无线源充电、将电荷存储器对直流电压负载放电、以及将...

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：沃尔沃汽车公司，
类型：发明
国别省市：