充电装置及其操作方法制造方法及图纸

公开了一种给电动车辆的电池供电的充电装置。所述充电装置包括：双向电力转换单元，其包括三对开关装置组且具有另一端和被连接至电力系统的一端；蓄能单元，其连接至双向电力转换单元的另一端以存储经由双向电力转换单元的另一端输出的DC电力；多个DC电力输出单元，其在第一反向操作模式下输出DC电力到外部；以及充电控制单元，其检测充电装置的充电条件。开关装置组在第一反向操作模式下分别用作降压转换器以将DC电力转换为具有与DC电力的电平不同的电平的另一个DC电力。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.Cl 19 和 35U.S.C365 要求申请号为 10-2012-0078172 (于 2012年7月18日提交)的韩国专利申请的优先权，其通过引用全文合并于此。
实施例涉及一种充电装置。更特别地，实施例涉及一种能根据充电环境执行单个DC(直流电)充电、多个DC充电和多个AC(交流电)充电的充电装置。
技术介绍
为先进车辆之一的电动车辆，通过在家中将电源插头连接至电动车辆给二次电池充电之后，通过利用在二次电池内所充的电能而被驱动。此外，插电式混合电动车辆在通过将电源插头连接至电动车辆给二次电池充电之后，主要通过利用在二次电池内所充的电能而被驱动，并且一般的化石燃料可以用在电能不足时的紧急时刻。插电式混合电动车辆也称为并联式混合电动车辆。图1是说明根据现有技术的充电装置的视图。参考图1，充电装置10包括输入滤波器IUAC-DC转换器12和高电压电池13。输入滤波器接收来自外部的三相AC电力并消除包含在三相AC电力的每一相中的噪声。输入滤波器11可包括连接至三相AC电力的各相的三个电感器。AC-DC转换器12将经由输入滤波器输入的AC电力转换成DC电力从而输出DC电力。此外，在反向操作模式下，AC-DC转换器12将存储在高电压电池13内的DC电力转换成AC电力从而输出AC电力。高电压电池13通过经由AC-DC转换器12输出的DC电力而充电。如上所述，根据现有技术的充电装置10可以通过将操作模式反向来将AC-DC模块用作DC-AC模块，但是DC输出端和AC输出端的功能是固定的并且通过对称地改变电力转换方向来输出DC电力或AC电力。
技术实现思路
本实施例提供一种充电装置，其能够在形成大容量存储充电器的电力转换器时，通过共同利用诸如AC-DC转换模块和DC-AC转换模块这样的功能模块的共同部分来实现成本降低和体积减小。本实施例的技术目的并不限于上述目的且从以下说明中，本实施例的其他技术目的对本领域技术人员而言将是显而易见的。根据本实施例，提供了一种给电动车辆的电池供电的充电装置。所述充电装置包括:双向电力转换单元，其包括三对开关装置组并且具有连接至电力系统的一端和连接至蓄能单元的另一端，其中所述双向电力转换单元在正向操作模式下将经由所述一端输入的AC电力转换成DC电力以输出DC电力至另一端，并且在第一反向操作模式下将经由所述另一端输入的DC电力转换成多个DC电力以输出多个DC电力至所述一端；蓄能单元，其连接至所述双向电力转换单元的所述另一端以存储经由所述双向电力转换单元的所述另一端输出的DC电力；多个DC电力输出单元，其布置在所述电力系统和所述双向电力转换单元的所述一端之间以输出DC电力，在第一反向操作模式下该DC电力经由所述双向电力转换单元的所述一端输出至外部；以及充电控制单元，其检测所述充电装置的充电条件，其中当充电条件是第一条件时，所述充电控制单元使所述双向电力转换单元在正向操作模式下操作以对所述蓄能单元充电，而当充电条件是第二条件时，所述充电控制单元使所述双向电力转换单元在第一反向操作模式下操作以经由所述多个DC电力输出单元输出DC电力，其中所述双向电力转换单元的三对开关装置组在第一反向操作模式下分别用作降压转换器以将DC电力转换成具有与所述DC电力的电平不同的电平的另一个DC电力。根据本实施例，提供了一种操作包括双向电力转换单元的充电装置的方法。所述方法包括:检查预置充电条件；当预置充电条件满足第一条件时，将由电力系统供给的AC电力转换成单个DC电力以用单个DC电力对内部电池充电；当预置充电条件满足第二条件时，将单个DC电力供给电动车辆；以及当预置充电条件满足第三条件时，将在内部电池中所充的单个DC电力转换成多个DC电力以将多个DC电力供给至少一辆电动车辆。【附图说明】图1是说明根据现有技术的充电装置的视图。图2是说明根据第一实施例的充电装置的视图。图3是说明根据第二实施例的充电装置的视图。图4至图8是说明根据实施例的充电装置的操作的视图。【具体实施方式】下面将对这些实施例的原理进行描述。因此，尽管未在说明书中具体地描述或描绘，但本领域的普通技术人员仍然可以理解这些实施例的原理并且可以在这些实施例的概念和范围内专利技术各种装置。此外，原则上，在本说明书中提到的条件术语和实施例应当明显地旨在理解这些实施例的概念而不限制这些实施例的范围。此外，应当理解的是，教导特定实施例以及原理、方案和多个实施例的所有详细的说明旨在包括结构的和功能的等同方案。此外，应当理解的是，等同方案可以包括未来待开发的等同方案以及已知的等同方案，并且可以包括被专利技术用于执行相同功能的全部设备而与其结构无关。在下文中，将描述一种充电装置，其中该充电装置可以允许电力转换器具有灵活的结构，可以在AC充电站和DC充电站中构造各种充电端口，且当形成大容量存储充电器的电力转换器时，可以通过共同利用诸如AC-DC转换模块和DC-AC转换模块这样的功能模块的共同部分来实现成本降低和体积减小。图2是说明根据第一实施例的充电装置的视图，图3是说明根据第二实施例的充电装置的视图。尽管根据第一实施例的充电装置和根据第二实施例的充电装置是单独示出的，但这些充电装置可以被集成为单个的充电装置。例如，具有根据第一实施例和第二实施例的充电装置的功能的单个充电装置，可以通过向根据第一实施例的充电装置添加根据第二实施例的充电装置的AC电力输出功能来设置。在以下说明中，将单独描述具有DC电力输出功能的充电装置和具有AC电力输出功能的充电装置。参考图2，根据第一实施例的充电装置100包括输入滤波器101、双向电力转换单兀102、内部电池103、第一开关104、第一 DC电力输出单兀105、第二开关106和第二 DC电力输出单元107。输入滤波器101设置在连接至电力系统的三相AC输入线中以消除经由电力系统输入的三相AC电力中所包含的噪声。输入滤波器101可以包括被连接至三相AC输入线的三个电感器。同时，如图中所示，输入滤波器101可以进一步包括连接至电感器的一端的多个电容器。特别地，输入滤波器101被配置为消除包含在三相AC电力中的谐波。双向电力转换单元102设置在输入滤波器101的输出端处。在正向操作模式下，双向电力转换单元102将经由输入滤波器101输出的三相AC电力转换成DC电力以输出DC电力。此外，在反向操作模式下，双向电力转换单元102将经由内部电池103输出的DC电力转换成具有与上述DC电力的电平不同的电平的另一个DC电力。详细来说，双向电力转换单元102在正向操作模式下可以用作AC-DC电力转换单元并且在反向操作模式下可以用作DC-DC电力转换单元。双向电力转换单元102包括多个开关装置并根据开关装置的开关操作执行AC-DC电力转换或DC-DC电力转换。此时，通过PWM(脉冲宽度调制)信号控制双向电力转换单元102以执行对应于操作模式的电力转换。双向电力转换单元102包括第一开关装置组、第二开关装置组和第三开关装置组，其分别成对地置备。开关装置可包括IGBT(绝缘栅双极型晶体管)。经由布置在三相的U相内的电感器输出的AC电力被输入到一对第一开关装置组的中间点。此外，经由布置在三相的V相内的电感器输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种给电动车辆的电池供电的充电装置，所述充电装置包括：双向电力转换单元，其包括三对开关装置组且具有连接至电力系统的一端和连接至蓄能单元的另一端，其中所述双向电力转换单元在正向操作模式下将经由所述一端输入的AC电力转换成DC电力以输出DC电力至所述另一端，并且在第一反向操作模式下将经由所述另一端输入的DC电力转换成多个DC电力以输出多个DC电力至所述一端；所述蓄能单元，其连接至所述双向电力转换单元的所述另一端以存储经由所述双向电力转换单元的所述另一端输出的DC电力；多个DC电力输出单元，其布置在所述电力系统和所述双向电力转换单元的所述一端之间以输出DC电力，在所述第一反向操作模式下该DC电力经由所述双向电力转换单元的所述一端输出至外部；以及充电控制单元，其检测所述充电装置的充电条件，其中当所述充电条件是第一条件时，所述充电控制单元使所述双向电力转换单元在所述正向操作模式下操作以对所述蓄能单元充电，且当所述充电条件是第二条件时，所述充电控制单元使所述双向电力转换单元在所述第一反向操作模式下操作以经由所述多个DC电力输出单元输出DC电力，其中，所述双向电力转换单元的三对开关装置组在所述第一反向操作模式下分别用作降压转换器以将DC电力转换成具有与所述DC电力的电平不同的电平的另一个DC电力。...

【技术特征摘要】
2012.07.18 KR 10-2012-00781721.一种给电动车辆的电池供电的充电装置，所述充电装置包括: 双向电力转换单元，其包括三对开关装置组且具有连接至电力系统的一端和连接至蓄能单元的另一端，其中所述双向电力转换单元在正向操作模式下将经由所述一端输入的AC电力转换成DC电力以输出DC电力至所述另一端，并且在第一反向操作模式下将经由所述另一端输入的DC电力转换成多个DC电力以输出多个DC电力至所述一端； 所述蓄能单元，其连接至所述双向电力转换单元的所述另一端以存储经由所述双向电力转换单元的所述另一端输出的DC电力； 多个DC电力输出单兀，其布置在所述电力系统和所述双向电力转换单兀的所述一端之间以输出DC电力，在所述第一反向操作模式下该DC电力经由所述双向电力转换单元的所述一端输出至外部；以及 充电控制单元，其检测所述充电装置的充电条件，其中当所述充电条件是第一条件时，所述充电控制单元使所述双向电力转换单元在所述正向操作模式下操作以对所述蓄能单元充电，且当所述充电条件是第二条件时，所述充电控制单元使所述双向电力转换单元在所述第一反向操作模式下操作以经由所述多个DC电力输出单元输出DC电力， 其中，所述双向电力转换单元的三对开关装置组在所述第一反向操作模式下分别用作降压转换器以将DC电力转换成具有与所述DC电力的电平不同的电平的另一个DC电力。2.根据权利要求1所述的充电装置，其中，所述双向电力转换单元在所述正向操作模式下用作AC-DC转换器并且在所述第一反向操作模式下用作多个降压转换器。3.根据权利要求2所述的充电装置，其中，所述电力系统供给三相AC电力，并且 所述三对开关装置组包括: 第一开关装置组，其连接至所述电力系统的第一相； 第二开关装置组，其连接至所述电力系统的第二相；和 第三开关装置组，其连接至所述电力系统的第三相，并且 其中第一至第三开关组中的每一个在所述第一反向操作模式下用作降压转换器以将存储在蓄能单元中的DC电力转换成具有与所述DC电力的电平不同的电平的另一个DC电力。4.根据权利要求3所述的充电装置，进一步包括第一开关，其一端被连接至所述双向电力转换单兀的一端而另一端被选择性地连接至三相AC电力的输入线和多个DC电力输出单元中的一个。5.根据权利要求4所述的充电装置，进一步包括DC电力输出单元，其被连接至所述双向电力转换单元的另一端以将通过所述双向电力转换单元转换的DC电力输出到外部， 其中被输出到外部的DC电力具有比在所述第一反向操作模式下由所述双向电力转换单元转换的DC电力的电平更高的电平。6.根据权利要求5所述的充电装置，进一步包括第二开关，其一端被连接至所述双向电力转换单元的另一端而另一端被选择性地连接至所述蓄能单元和所述DC电力输出单元中的一个以输出转换后的DC电力至所述蓄能单元和所述DC电力输出单元中的一个。7.根据权利要求6所述的充电装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔宪洙，权起铉，
申请(专利权)人：LS产电株式会社，
类型：发明
国别省市：