[发明专利]用于车辆的复合双向集成充电器

说明书

本公开提供了“用于车辆的复合双向集成充电器”。一种车辆包括集成配电模块。所述集成配电模块包括耦接到充电器级的混合变压器、牵引用电池和辅助电池。所述混合变压器包括串联耦接并且连接到所述充电器级的第一初级绕组和第二初级绕组。所述初级绕组具有通过相关联的逆变器耦接所述牵引用电池的对应的第一次级绕组。所述初级绕组还具有对应的第二次级绕组，所述对应的第二次级绕组在相反的电压极性下串联耦接并且通过相关联的逆变器耦接到所述辅助电池。

技术领域

本申请总体涉及用于电气化车辆的集成充电器和DC/DC转换器模块。

背景技术

混合动力车辆和电动车辆利用储存的能量以进行推进。可以在充电事件期间从电网接收能量。车载发电机还可在再生制动事件期间生成能量。电气化车辆依赖于各种电气系统来管理电力并且将电力分配给各种部件。电气化车辆通常利用接触器和开关来管理高压电气装置之间的电力流。然而，接触器和开关可能随时间的推移而劣化，从而导致无法管理电力流的情况。

发明内容

一种车辆包括混合变压器，所述混合变压器包括串联电耦接并且选择性地电耦接到外部源的第一初级绕组和第二初级绕组，所述初级绕组中的每一个与选择性地电耦接到牵引用电池的第一次级绕组相关联并且与第二次级绕组相关联，所述第二次级绕组在相反的电压极性下串联电耦接以限定选择性地电耦接到辅助电池的端口。

所述第一初级绕组和所述第二初级绕组可通过被配置为在直流(DC)与交流(AC)之间双向地转换电力的至少一个电力逆变器耦接到所述外部源。所述第一初级绕组和所述第二初级绕组可通过被配置为双向地转换DC电力电平的升压转换器耦接到所述外部源。所述第一次级绕组中的每一个可通过被配置为在直流(DC)与交流(AC)之间双向地转换电力的逆变器选择性地电耦接到所述牵引用电池。所述端口可通过被配置为在处于所述辅助电池处的直流(DC)与处于所述端口处的交流(AC)之间双向地转换电力的逆变器选择性地电耦接到所述辅助电池。所述混合变压器可被配置为响应于所述第一初级绕组和所述第二初级绕组耦接到所述外部源并且所述外部源提供电力而通过所述第一次级绕组中的每一个将电力转移至所述牵引用电池并且不通过所述端口向所述辅助电池提供电力。所述混合变压器被配置为响应于所述牵引用电池选择性地耦接到与所述第一初级绕组相关联的所述第一次级绕组以提供交流(AC)电压而通过所述第一初级绕组将AC电压输出至所述外部源并且通过所述端口输出至所述辅助电池。所述混合变压器被配置为响应于所述牵引用电池选择性地耦接到所述第一次级绕组中的每一个以提供交流(AC)电压，使得提供给与所述第一初级绕组相关联的所述第一次级绕组的所述AC电压与提供给与所述第二初级绕组相关联的所述第一次级绕组的AC电压成180度相位差而通过所述端口将AC电压输出至所述辅助电池并且将AC电压提供给所述第一初级绕组和所述第二初级绕组，使得横跨所述第一初级绕组和所述第二初级绕组的串联组合的电压为零。

一种车辆配电系统包括混合变压器，所述混合变压器包括第一初级绕组和第二初级绕组，所述第一初级绕组和第二初级绕组串联电耦接到选择性地电可耦接到外部源的第一端口，各自与选择性地电耦接到牵引用电池的第一次级绕组相关联并且各自与第二次级绕组相关联，所述第二次级绕组在相反的电压极性下共同地串联耦接，从而限定选择性地电耦接到辅助电池的第二端口。