双向电力传递逆变器和电动车辆供电装备制造技术

本公开提供了“双向电力传递逆变器和电动车辆供电装备”。一种电力系统包括：双向电力传递逆变器，所述双向电力传递逆变器接收电网电力；以及辅助电池，所述辅助电池与所述双向电力传递逆变器电气地连接。所述辅助电池在所述电网电力不可用时向所述双向电力传递逆变器供应电力以启动所述双向电力传递逆变器的电路。路。路。

【技术实现步骤摘要】
双向电力传递逆变器和电动车辆供电装备


[0001]本公开涉及用于在电网与车辆之间传递能量的部件。

技术介绍

[0002]建筑物能量系统可包括不仅允许其从电网接收能量而且还允许从其他源接收能量的装备。这些其他源可包括本地高电压能量存储单元、车辆高电压电池、太阳能面板等。双向电力传递逆变器通常用于促进这些各种部件和/或建筑物之间的电力传递。除其他外，它可将AC电力转换成DC电力，且反之亦然。

技术实现思路

[0003]一种电力系统包括：双向电力传递逆变器，所述双向电力传递逆变器接收电网电力并且可与电动车辆供电装备电气地连接；以及辅助电池，所述辅助电池与所述双向电力传递逆变器电气地连接，并且在电网电力不可用时向所述双向电力传递逆变器和所述电动车辆供电装备供应电力。
[0004]一种用于操作双向电力传递逆变器的方法包括：响应于电网电力不可用的指示，而命令与所述双向电力传递逆变器电气地连接的辅助电池向所述双向电力传递逆变器提供电力，命令来自所述辅助电池的所述电力减少并且命令来自与所述双向电力传递逆变器电气地连接的电动车辆供电装备的电力增加，以及将来自所述电动车辆供电装备的电力传递到与所述双向电力传递逆变器电气地连接的建筑物电力装备。
[0005]一种电力系统包括：双向电力传递逆变器，所述双向电力传递逆变器接收电网电力；以及辅助电池，所述辅助电池与所述双向电力传递逆变器电气地连接，并且响应于电网电力不可用而向所述双向电力传递逆变器供应电力以启动双向电力传递逆变器的电路。
附图说明
[0006]图1是电力系统的示意图。
[0007]图2是用于暗起动辅助电池的充电和放电控制的算法的流程图。
[0008]图3是用于暗起动电池的充电和放电控制的另一算法的流程图。
具体实施方式
[0009]本文描述了实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅是示例并且其他实施例可采用各种形式和替代形式。附图不一定按比例绘制。一些特征可被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文所公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅作为用于教导本领域技术人员的代表性基础。
[0010]参考附图中的任何一个示出和描述的各种特征可与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实现方式，可能期望与本公开的教示一致的对特征的
各种组合和修改。
[0011]参看图1，电力系统10包括双向电力传递逆变器12、各种低电压电力源(例如，太阳能面板等)14、电动车辆供电装备16、固定存储装置18(例如，超级电容器等)、暗起动辅助(例如，12V)电池20、建筑物电力装备(例如，家用电力装备)21和电网22。
[0012]低电压电力源14与双向电力传递逆变器12电气地连接，并且可向双向电力传递逆变器12提供低电压DC电力。电动车辆供电装备16与双向电力传递逆变器12电气地连接。它可从具有双向电力传递能力的车辆23的牵引电池向双向电力传递逆变器12提供高电压DC电力，并且从电网22向具有双向电力传递能力的车辆23提供高电压DC电力。
[0013]固定存储装置18与双向电力传递逆变器12和电动车辆供电装备16电气地连接。它可向双向电力传递逆变器12提供高电压DC电力，并且向电动车辆供电装备16提供高电压DC电力。
[0014]暗起动辅助电池20与双向电力传递逆变器12电气地连接。它可向双向电力传递逆变器12提供低电压DC电力，并且从双向电力传递逆变器12接收低电压DC电力。暗起动辅助电池20还包括电池管理控制器系统，以促进下面更详细地描述的某些控制操作。
[0015]建筑物电力装备21包括快速关闭断开装置22、自动传递开关24、载荷面板26和对应的载荷28、主载荷面板30以及仪表32。快速关闭断开装置22电气地连接在双向逆变器12与自动传递开关24之间。主载荷面板30和仪表32电气地连接在自动传递开关24与电网22之间。并且，载荷面板26电气地连接在自动传递开关24与载荷28之间。因此，家用电力装备22被布置成从双向电力传递逆变器12接收AC电力并向其提供AC电力，并且从电网22接收AC电力。
[0016]双向电力传递逆变器12与电动车辆供电装备16、固定存储装置18、辅助电池20的电池管理控制系统和仪表32通信。另外，双向电力传递逆变器12可经由无线通信技术和各种云服务40经由互联网与移动装置38通信。
[0017]因此，双向电力传递逆变器12是可促进低电压源14、电动车辆供电装备16、固定存储装置18与建筑物电力装备21之间的电力传递(无论是AC还是DC，以及低电压还是高电压)的枢纽。也就是说，AC电力可从电网22流过建筑物电力装备21、双向电力传递逆变器12和电动车辆供电装备16，到达具有双向电力传递能力的车辆23。DC电力可从固定存储装置18和/或电动车辆供电装备16(来自具有双向电力传递能力的车辆23的牵引电池)通过将电力从DC变换为AC的双向电力传递逆变器12流向建筑物电力装备21。然而，此种电力传递需要双向电力传递逆变器12和电动车辆供电装备16经历初始化或起动操作。这些操作需要电能。
[0018]当电网22变得不可用时，自动传递开关24断开以将电网22与双向电力传递逆变器12断开连接，使来自任何超级电容器的能量储备可用，向双向电力传递逆变器12的一个或多个控制器通知停电，并且指导双向电力传递逆变器12的一个或多个控制器切换储备能量源(例如，固定存储装置18、具有双向电力传递能力的车辆23的牵引电池等)。然而，可能存在以下实例：当没有来自电网22的大量电力可用于促进通信或其他功能性时，储备能量无法启动双向电力传递逆变器12的控制电路和电子器件。在此类不稳定或停电电网的情形下，双向电力传递逆变器12可能无法启动，因为它需要电力来起动和运行。然而，如上所建议的，辅助电池20可响应于来自双向电力传递逆变器12和电动车辆供电装备16的控制器的命令而向它们提供低电压DC电力，所述电力允许双向电力传递逆变器12和电动车辆供电装
备16即使在没有与电网22的连接的情况下也重起各操作。
[0019]因此，电力系统10的拓扑为动态双向电力传递逆变器12和电动车辆供电装备16提供暗起动电池连接以用于不稳定/停电的电网情形。在完成涉及用低电压电力启动控制电路和电子器件的AC架构软起动操作后，双向电力传递逆变器12可促进从使用来自辅助电池20的电力到使用来自具有双向电力传递能力的车辆23和/或来自固定存储装置18的电力的切换。该切换涉及使来自辅助电池20的电力斜坡下降以及使来自具有双向电力传递能力的车辆23的牵引电池的电力和/或来自固定存储装置18的电力斜坡上升。此外，这种提出的配置在起动时在提供替代电力选项方面提供了进一步的灵活性。低电压电力源14也可用于AC架构软起动活动，而不是仅从辅助电池20提供起动电力。也就是说，在不稳定/停电电网情形期间，双向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力系统，其包括：双向电力传递逆变器，所述双向电力传递逆变器被配置成接收电网电力并且与电动车辆供电装备电气地连接；以及辅助电池，所述辅助电池与所述双向电力传递逆变器电气地连接，并且被配置成在所述电网电力不可用时向所述双向电力传递逆变器和所述电动车辆供电装备供应电力。2.如权利要求1所述的电力系统，其中所述双向电力传递逆变器还被配置成命令使来自所述辅助电池的所述电力斜坡下降，并且命令使来自与所述电动车辆供电装备电气地连接的牵引电池的电力斜坡上升。3.如权利要求2所述的电力系统，其中所述双向电力传递逆变器与建筑物电力装备电气地连接，并且其中所述双向电力传递逆变器还被配置成将所述电力从所述牵引电池传递到所述建筑物电力装备。4.如权利要求1所述的电力系统，其还包括太阳能面板，所述太阳能面板与所述双向电力传递逆变器电气地连接并且被配置成在所述电网电力不可用时向所述双向电力传递逆变器和所述电动车辆供电装备供应电力。5.如权利要求4所述的电力系统，其中所述双向电力传递逆变器还被配置成命令使来自所述太阳能面板的所述电力斜坡下降，并且命令使来自与所述电动车辆供电装备电气地连接的牵引电池的电力斜坡上升。6.如权利要求1所述的电力系统，其中所述辅助电池是12伏电池。7.如权利要求1所述的电力系统，其还包括加热器，所述加热器被布置成加热所述辅助电池。8.一种用于操作双向电力传递逆变器的方法，其包括：响应于电网电力不可用的指示，而命令与所述双向电力传递逆变器电气地连接的辅助电池向所述双向电力传递逆变器提供电力；命令来自所述辅...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂莫西，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：