[发明专利]在充电站或加电站的电力电子装置中的电流隔离

说明书

本发明提供一种在加电站的电力电子装置中的电流隔离，其具有以下特征：用于将该充电站(10)联接到公共的低压电网的整流器(11)，以及与该整流器(11)连接的、具有高时钟频率的、电流隔离的直流电压变换器(12)。本发明此外提供了一种对应的加电站。

技术领域

本发明涉及一种在加电站的电力电子装置中的电流隔离。本发明此外涉及一种对应的充电站或加电站。

背景技术

在电子技术中，用于在无需强制性地取出能量储存器(如电动汽车的牵引电池)的情况下通过简单地置入或插入来向可移动的由电池驱动的装置、机器或机动车辆供应能量的任何固定装置或电子设备都被称为充电站。用于电动汽车的充电站有时还被称为“加电站”并且可以包括多个充电点。

在此，尤其已知直流快速充电系统(high performance charging，HPC)，如在欧洲推广的所谓组合充电系统(combined charging system，CCS)。在所属类型的直流充电下，来自充电桩的直流电直接被馈入至车辆中，并在此通过电网的高效整流器或通过例如太阳能加电站的缓冲蓄能器提供直流电。在车辆中存在电池管理系统，该电池管理系统与充电桩直接或间接通信，以便适配电流强度或在达到容量极限时终止该过程。

在此，电力电子装置通常位于充电桩中。由于充电桩的直流端直接与牵引电池的对应端相连接，所以能够以低损耗传输高的充电电流，这可以实现短的充电时间。

在世界范围内使用的各种充电站中，对于电力电子装置而言使用了各种拓扑。国家安全标准如DIN EN 61851-23在此有时要求充电桩的电流隔离。这种电流隔离可以在不同的充电桩中以完全不同的方式例如通过单独的变压器)且还在不同的换流器((例如带有变压器的AC/DC整流器)之内进行。值得期待的是用于电流隔离的非常小的结构形式，其耗费的空间小且具有小的质量。

大部分当今的充电桩在输入变换器、带有集成的或连接在上游的变压器的AC/DC变换器处实现电流隔离。其他的还在DC/DC变换器中产生电流隔离。为此，大多数情况下使用输出侧的DC/DC变换器，其由于高的功率而非常昂贵。其他的解决方案提出，在联接电网时使用变压器的电流隔离。还可行的是，在AC侧添加附加的、单独的变压器。

DE 102014013039 A1、US 2013162032 A、US 2013175990 A和US 2015375628 A各自公开了用于电动车辆的充电桩，其具有节省空间的结构和电流分离，为此部分地设置有DC/DC变换器。根据US 2013175990 A和US 2015375628 A的充电桩各自包含多个变换器，其中之一是AC/DC变换器。

发明内容

本发明提供在用于加电站的充电站中的电力电子装置中的电流隔离以及一种对应的加电站。

在技术方面，电流隔离是在紧接着在电网侧提供的AC/DC-调节器之后的、具有高时钟频率的DC/DC调节器中实现的。在这个位置处仅须传递相对较小的电网功率，因此该位置适合于电流隔离，该电流隔离应是非常节省空间并被高效执行的。这是针对在此提出的用于电流隔离的措施的主要目标，该电流分离由于小的空间结构要求还可以容易且有利地被实现。

本发明在此提供下述1和5的技术方案，本发明的其他有利的设计方案在下述2-4和6-7中给出。因此作为串接或串联谐振变换器的实现方式是有意义的，该串接或串联谐振变换器的尺寸由于高时钟频率而被最小化且具有最大可能的效率。在这种安排中，电流隔离是特别节省空间的并且可以有利地实现。

1.一种用于加电站的充电站(10)，

其特征在于：

-用于将该充电站(10)联接到公共的低压电网的整流器(11)，以及

-与该整流器(11)连接的、具有高时钟频率的、电流隔离的直流电压变换器(12)。