電壓修正組件165。
[0069]在圖7a所示的實(shí)施例中，雙向電壓修正組件165包括三個雙向DC至DC電壓轉(zhuǎn)換器166。在本發(fā)明的替代實(shí)施例中，雙向電壓修正組件165基于給定牽引系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范可包括多于或少于三個的DC至DC轉(zhuǎn)換器?？商娲兀p向電壓修正組件165可為雙向DC至AC逆變器。
[0070]牽引系統(tǒng)164包括通過控制線路172耦合至雙向電壓轉(zhuǎn)換器組件14和雙向DC至DC電壓轉(zhuǎn)換器60、62、64和166的控制器170?？刂凭€172還將控制器170耦合至開關(guān)132、136、138、140 和 168。
[0071]當(dāng)對第一能量存儲裝置12或第二能量存儲裝置58充電時(shí)，控制器170以如相對于圖1至圖5所述類似的方式操作，以下情況除外:控制器170將雙向DC至DC電壓轉(zhuǎn)換器166作為三相逆變器操作以便獲得有源濾波器功能，而不是如之前在牽引系統(tǒng)10的充電操作中所述控制雙向電壓轉(zhuǎn)換器組件14以便獲得有源濾波。在雙向電壓修正組件165包括一個或多個DC至DC電壓轉(zhuǎn)換器166的實(shí)施例中，雙向DC至DC電壓轉(zhuǎn)換器166的電感器174作為濾波電感器使用?？商娲?，二次繞組90的可具有較高額定電流的漏電感可作為濾波電感器使用，從而可消除電感器174。
[0072]在一項(xiàng)實(shí)施例中，當(dāng)充電系統(tǒng)82耦合至牽引系統(tǒng)10時(shí)，在再充電操作期間，任選的開關(guān)167 (以虛線示出)使DC至AC電壓逆變器14從繞組46、48、50去耦，以使得充電能量不電激勵或?qū)⒛芰抗?yīng)至電動機(jī)42，并且因此電動機(jī)42不導(dǎo)致所述車輛在充電期間移動?？商娲兀刂破?70可被配置成禁用DC至AC電壓逆變器14的開關(guān)元件，以便在再充電期間阻止充電能量從DC總線16流至繞組46、48、50。
[0073]在再充電操作中，控制器128通過電壓傳感器176來感測第一能量存儲裝置12的電壓，并且調(diào)整第一能量存儲裝置12的充電，以使得它的電壓不超過規(guī)定電平。接近充電結(jié)束時(shí)，隨著再充電電流漸縮至低電平，控制器128還將DC總線16上的再充電電壓調(diào)整至“浮動電壓”。
[0074]因此，本發(fā)明的實(shí)施例使用部件(如已經(jīng)在牽引控制系統(tǒng)上的逆變器和轉(zhuǎn)換器)來對牽引控制系統(tǒng)的一個或多個能量存儲裝置快速再充電。以這種方式，這些部件可用于監(jiān)視能量存儲裝置和對能量存儲裝置再充電的雙重目的。使用車輛的車載部件允許非車載充電站具有簡單、低成本、大功率的設(shè)計(jì)。此外，高電流充電可以成本有效的方式來獲得。因此，車載能量存儲裝置的快速充電可通過一對次級變壓器使用來自遠(yuǎn)程電源的同時(shí)雙輸入來完成。來自遠(yuǎn)程電源的第一輸入將高充電電流供應(yīng)至DC總線用于快速充電，而來自遠(yuǎn)程電源的第二輸入用于將校正電流注入至所述DC總線上，這使得充電電流中的諧波減少并且獲得接近單位的大功率因數(shù)。
[0075]用于公開設(shè)備的技術(shù)貢獻(xiàn)為:它提供用于使用車載電力電子裝置來轉(zhuǎn)移能量的控制器實(shí)施技術(shù)。
[0076]根據(jù)本發(fā)明的一項(xiàng)實(shí)施例，設(shè)備包括DC總線、耦合至所述DC總線并且被配置成輸出DC電壓的第一能量存儲裝置、耦合至所述DC總線的第一雙向電壓修正組件，和可耦合至所述DC總線的高阻抗電壓源。所述設(shè)備進(jìn)一步包括充電系統(tǒng)，所述充電系統(tǒng)具有耦合至所述DC總線的第一插座和耦合至所述第一雙向電壓修正組件的第二插座。第一插座被構(gòu)造成與耦合至高阻抗電壓源的第一連接器配合，并且第二插座被構(gòu)造成與耦合至高阻抗電壓源的第二連接器配合。對控制器進(jìn)行編程以便控制充電能量通過充電系統(tǒng)的第一車輛和第二插座至所述DC總線的同時(shí)轉(zhuǎn)移。
[0077]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，用于在車載能量存儲裝置與外部電壓源之間轉(zhuǎn)移能量的方法包括將車載能量存儲裝置耦合至DC充電總線，所述車載能量存儲裝置被配置成輸出DC電壓。所述方法還包括將耦合至外部電壓源的第一連接器插入至耦合至DC充電總線的第一插座中；將耦合至外部電壓源的第二連接器通過雙向電壓修正組件插入至耦合至DC充電總線的第二插座中，以及對控制器進(jìn)行編程以閉合多個接觸器，以便使得能進(jìn)行能量從外部電壓源通過第一車輛和第二連接器至車載能量存儲裝置的同時(shí)轉(zhuǎn)移。
[0078]根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程電源，所述遠(yuǎn)程電源包括變壓器，以及充電系統(tǒng)，所述充電系統(tǒng)具有耦合至所述遠(yuǎn)程電源的DC連接器和耦合至所述遠(yuǎn)程電源的AC連接器。所述系統(tǒng)還包括車輛，所述車輛具有DC總線、耦合至所述DC總線的能量存儲裝置、耦合至所述DC總線的DC插座以及通過雙向電壓修正組件耦合至所述DC總線的AC插座。對控制器進(jìn)行編程以便控制充電能源從遠(yuǎn)程電源至DC總線的轉(zhuǎn)移，所述充電能量具有通過DC插座轉(zhuǎn)移的高電流分量和通過AC插座轉(zhuǎn)移的電流校正分量。
[0079]盡管本發(fā)明僅結(jié)合有限數(shù)量的實(shí)施例來進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)易于理解，本發(fā)明不限于此類所公開的實(shí)施例。相反，本發(fā)明可被修改以涵蓋之前并未描述、但與本發(fā)明的精神和范圍相符合的任意數(shù)量的變化、更改、替換或等效布置。此外，盡管已描述本發(fā)明的各種實(shí)施例，但應(yīng)理解，本發(fā)明的各方面可僅包括前述實(shí)施例中的一些實(shí)施例。因此，本發(fā)明不應(yīng)被視為受到前述描述限制，而僅受到所附權(quán)利要求書的范圍限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種設(shè)備，所述設(shè)備包括: DC總線； 耦合至所述DC總線的第一能量存儲裝置，所述第一能量存儲裝置被配置成輸出DC電壓； 耦合至所述DC總線的第一雙向電壓修正組件； 可耦合至所述DC總線的高阻抗電壓源； 充電系統(tǒng)，所述充電系統(tǒng)包括: 耦合至所述DC總線的第一插座，所述第一插座被構(gòu)造成與耦合至所述高阻抗電壓源的第一連接器配合；以及 耦合至所述第一雙向電壓修正組件的第二插座，所述第二插座被構(gòu)造成與耦合至所述高阻抗電壓源的第二連接器配合；以及 控制器，所述控制器被編程為控制充電能量通過所述充電系統(tǒng)的所述第一插座和所述第二插座向所述DC總線進(jìn)行的同時(shí)轉(zhuǎn)移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述第一插座和所述第二插座容納在雙輸入充電接口內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述第一插座被構(gòu)造成接收DC輸入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述第二插座被構(gòu)造成接收AC輸入。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述設(shè)備進(jìn)一步包括耦合至所述高阻抗電壓源的第一多個二次變壓器繞組的整流器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述設(shè)備進(jìn)一步包括具有打開位置和閉合位置的多個變壓器接觸器；并且 其中所述多個變壓器接觸器當(dāng)被放置在所述閉合位置時(shí)，被構(gòu)造成將所述高阻抗電壓源的第二多個二次變壓器繞組連接至所述第一雙向電壓修正組件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述設(shè)備進(jìn)一步包括耦合至所述DC總線的雙向DC至DC電壓轉(zhuǎn)換器；并且 其中所述第一雙向電壓修正組件包括雙向DC-AC電壓逆變器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述第一雙向電壓修正組件包括至少一個雙向電壓DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器。
9.一種用于在車載能量存儲裝置與外部電壓源之間轉(zhuǎn)移能量的方法，所述方法包括: 將所述車載能量存儲裝置耦合至DC充電總線，所述車載能量存儲裝置被配置成輸出DC電壓； 將耦合至所述外部電壓源的第一連接器插入到耦合至所述DC充電總線的第一插座中； 將耦合至所述外部電壓源的第二連接器通過雙向電壓修正組件插入耦合至所述DC充電總線的第二插座中；以及 對控制器進(jìn)行編程以閉合多個接觸器，以使通過所述第一連接器和所述第二連接器從所述外部電壓源向所述車載能量存儲裝置進(jìn)行的同時(shí)轉(zhuǎn)移成為可能。
10.一種系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括: 包括變壓器的遠(yuǎn)程電源； 充電系統(tǒng)，所述充電系統(tǒng)包括: 耦合至所述遠(yuǎn)程電源的DC連接器；以及 耦合至所述遠(yuǎn)程電源的AC連接器； 車輛，所述車輛包括: DC總線； 耦合至所述DC總線的能量存儲裝置； 耦合至所述DC總線的DC插座；以及 通過雙向電壓修正組件耦合至所述DC總線的AC插座；以及 控制器，所述控制器被編程為控制充電能量從所述遠(yuǎn)程電源至所述DC總線的充電能量轉(zhuǎn)移，所述充電能量具有通過所述DC插座轉(zhuǎn)移的高電流分量，以及通過所述AC插座轉(zhuǎn)移的電流校正分量。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于使用車載電力電子裝置快速充電的設(shè)備，所述設(shè)備包括DC總線、耦合至DC總線并且被配置成輸出DC電壓的第一能量存儲裝置、耦合至DC總線的第一雙向電壓修正組件和可耦合至DC總線的高阻抗電壓源。所述設(shè)備進(jìn)一步包括充電系統(tǒng)，充電系統(tǒng)具有耦合至DC總線的第一插座和耦合至第一雙向電壓修正組件的第二插座。第一插座被構(gòu)造成與耦合至高阻抗電壓源的第一連接器配合，并且第二插座被構(gòu)造成與耦合至高阻抗電壓源的第二連接器配合?？刂破鞅痪幊虨榭刂瞥潆娔芰客ㄟ^充電系統(tǒng)的第一插座和第二插座向DC總線進(jìn)行的同時(shí)轉(zhuǎn)移。
【IPC分類】H02J7-34
【公開號】CN104659895
【申請?zhí)枴緾N201410670323
【發(fā)明人】R.D.金, R.L.施泰格瓦爾德
【申請人】通用電氣公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年11月20日
【公告號】EP2875984A2, EP2875984A3, US20150137751