[发明专利]充电装置

说明书

本发明涉及一种对机动车辆的电能存储装置进行充电的充电装置(1)，充电装置具有转换设备(2)，转换设备将从中压电网(3)供应的功率转换成适于能量存储装置的充电过程的功率。转换设备(2)在此包括连接至中压电网(3)的至少一个相(13)的至少一个相单元(4)，相单元具有至少两个导线束(14，24)即用于相(13)的正分量的至少一个导线束(14)以及用于相(13)的负分量的至少一个导线束(24)。至少一个模块(5)各自与导线束(14，24)相关联，至少一个模块具有至少一个输入单元(6)、至少一个逆变器单元(7)、至少一个变压器单元(8)、至少一个输出单元(9)及与变压器单元(8)相关的至少一个整流器单元(18)。

技术领域

本发明涉及一种用于对机动车辆的电能存储装置进行充电的充电装置。

背景技术

一般在充电柱处对电动车辆的能量存储装置进行充电，所述充电柱连接至公共供电系统。为此目的，一般使用专门针对低电压连接设计的充电系统，即低于1500V并且例如针对400V三相系统。

然而，在所谓的汽车充电场对多台车辆进行充电需要较高的功率，其结果是必须依靠中压电网。然而，这个目的所需的电网变压器在尺寸和成本方面具有缺陷并且还与电网频率有联系，其结果是产生高损耗。

现有技术因此披露了在没有电网变压器的情况下管理的充电系统。这些充电系统配备有用于这个目的的功率半导体的串联连接。然而，功率半导体的这种互连布置关于平衡要求非常高的复杂度，因为否则存在向单独半导体不均匀地分配电压的高风险以及因此存在单独半导体故障的高风险。

发明内容

相反，本发明的目的是提供一种用于机动车辆的电能存储装置的充电装置与中压电网的改进的且优选的不复杂的并且有成本效益的连接。

所述目的是通过一种具有如下条款1的特征的充电装置实现的。优选的特征是条款2-13的主题。从本发明的一般说明和示例性实施方案的说明中体现了进一步的优点和特征。

条款1.一种用于对机动车辆的电能存储装置进行充电的充电装置，所述充电装置包括至少一个转换设备，所述转换设备用于将从中压电网供应的功率转换成适用于所述能量存储装置的充电过程的功率，所述转换设备包括连接至所述中压电网的至少一个相的至少一个相单元，所述相单元具有至少两个导线束，即，用于所述相的正分量的至少一个导线束以及用于所述相的负分量的至少一个导线束，

以及，至少一个模块各自与所述导线束相关联，所述至少一个模块具有至少一个输入单元、至少一个逆变器单元、至少一个变压器单元和至少一个输出单元以及与所述变压器单元相关联的至少一个整流器单元。

条款2.如上述条款1所述的充电装置，其中，至少两个模块各自与所述导线束相关联。

条款3.如上述条款2所述的充电装置，其中，所述相单元的所述模块通过所述模块的输入单元串联地互连。

条款4.如上述条款1-3之一所述的充电装置，其中，所述相单元包括所述中压电网与有待充电的能量存储装置之间的至少一个DC隔离，并且其中，所述DC隔离由所述变压器单元提供。

条款5.如上述条款1-3之一所述的充电装置，其中，所述转换设备包括至少两个并且优选地至少三个相单元，从而使得在每种情况下，为所述中压电网所提供的所述相提供至少一个相单元。

条款6.如上述条款5所述的充电装置，其中，所述相单元通过所述相单元的导线束彼此互连并且优选地并联地互连。

条款7.如上述条款1-3之一所述的充电装置，其中，所述输入单元包括至少一个无源整流器器件。

条款8.如上述条款1-3之一所述的充电装置，其中，所述输入单元包括至少一个有源整流器器件，所述至少一个有源整流器器件优选地具有至少一个相选通控制器和/或至少一个绝缘栅双极型晶体管(IGBT)和/或至少一个场效应晶体管。