DE102014003832A1

DE102014003832A1 - Zwangsentladungsschaltung eines Batterieladegeräts für ein Elektrofahrzeug, Batterieladegerät für ein Elektrofahrzeug und ein Elektrofahrzeug, das eine Funktion des Batterieladegeräts hat

Info

Publication number: DE102014003832A1
Application number: DE102014003832.7A
Authority: DE
Inventors: Jae Jun Kang; Seog Jeong Yoo; Dong Yoon Noh
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Klemove Corp
Priority date: 2013-03-18
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2014-09-18
Also published as: KR20140114151A; US20140266044A1; CN109586357A; US9397496B2; CN104242373A

Abstract

Es wird eine Zwangsentladungsschaltung eines Batterieladegeräts für ein Elektrofahrzeug bereitgestellt, die in der Lage ist, eine Hochspannung in Übereinstimmung mit dem elektrischen Sicherheitscode für Elektrofahrzeuge zwangsweise zu entladen, wenn die Funktion des Batterieladegeräts gestoppt wird. Eine Zwangsentladungsschaltung eines Batterieladegeräts für ein Elektrofahrzeug, die eine Hochspannung entlädt, die an das Batterieladegerät angelegt ist, das einen Netzstrom umwandelt, um eine Fahrzeugbatterie aufzuladen, weist Folgendes auf: eine Mikrosteuereinheit (MCU), die dafür konfiguriert ist, ein Steuersignal entsprechend einem Ladezustand des Batterieladegeräts zu erzeugen; einen Entladewiderstand, der parallel zu dem Batterieladegerät geschaltet ist; und ein Relais, das in Reihe mit dem Entladewiderstand geschaltet ist und dafür konfiguriert ist, entsprechend dem Steuersignal der MCU in einem Ein- oder Aus-Zustand zu arbeiten.

Description

QUERVERWEIS AUF EINE DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE PATENTANMELDUNG
Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht den Nutzen aus der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2013-0028613 , die am 18. März 2013 beim Koreanischen Amt für Geistiges Eigentum eingereicht wurde und deren Inhalte hiermit durch Bezugnahme darauf in ihrer Gesamtheit Bestandteil der vorliegenden Patentanmeldung werden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Batterieladegerät für ein Elektrofahrzeug und insbesondere auf eine Zwangsentladungsschaltung eines Batterieladegeräts für ein Elektrofahrzeug, die in der Lage ist, eine Hochspannung in Übereinstimmung mit dem elektrischen Sicherheitscode für Elektrofahrzeuge zwangsweise zu entladen, wenn die Funktion des Batterieladegeräts gestoppt wird, auf ein Batterieladegerät für ein Elektrofahrzeug, das die Zwangsentladungsschaltung aufweist, und auf ein Elektrofahrzeug, das eine Funktion des Batterieladegeräts hat.
Beschreibung des Standes der Technik
In jüngster Zeit ist, da das Problem der Umweltverschmutzung auf der Erde gravierend geworden ist, die Verwendung von schadstofffreier Energie immer wichtiger geworden. Insbesondere das Problem der Luftverschmutzung in großen Städten wird immer ernster, und die Abgase der Fahrzeuge sind eine der Hauptursachen davon.
In einem solchen Zustand wird schon länger aktiv Forschung in Bezug auf sogenannte Elektrofahrzeuge betrieben, die eine schadstofffreie Energie, zum Beispiel Elektrizität, als Energiequelle verwenden. Das Elektrofahrzeug empfängt eine elektrische Energie von außerhalb, lädt die empfangene elektrische Energie in eine Batterie und erhält dann eine mechanische Energie durch einen Elektromotor, der mit den Rädern gekoppelt ist, indem die Spannung verwendet wird, die in der Batterie geladen ist.
Das heißt, da das Elektrofahrzeug den Elektromotor unter Verwendung der Spannung antreibt, die in der Batterie geladen ist, verwendet das Elektrofahrzeug eine wiederaufladbare Batterie mit einer großen Kapazität bzw. eine große wiederaufladbare Batterie und weist ein Batterieladegerät für das Laden der großen wiederaufladbaren Batterie auf.
Das Batterieladegerät kann je nach einer Ladezeit in ein schnelles Batterieladegerät und in ein langsames Batterieladegerät klassifiziert werden. Des Weiteren kann das Batterieladegerät in ein Batterieladegerät vom fahrzeuginternen Typ und in ein Batterieladegerät vom Anbringungstyp klassifiziert werden, je nachdem, ob das Batterieladegerät in ein Fahrzeug eingebaut ist oder nicht. Das schnelle Batterieladegerät ist an einem Ort für ein schnelles Aufladen einer Batterie während des Betriebs, wie etwa an einer Tankstelle, installiert, und die Ladezeit davon benötigt etwa 20 Minuten. Andererseits ist das langsame Batterieladegerät an einem Ort wie etwa einem Parkplatz oder einem Einkaufszentrum installiert, wo erwartet wird, dass das Fahrzeug für eine lange Zeit geparkt wird, und die Ladezeit davon benötigt etwa fünf Stunden.
Kürzlich sind die internationalen Standards bzw. Normen (SAEJ 1772, IEC 61851-1 und dergleichen) und die koreanischen Standards bzw. Normen (K 61851-1 und dergleichen), die sich auf ein Batterieladegerät für Elektrofahrzeuge bzw. Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge (EV/PHEV; Electric Vehicle/Plug-In Hybrid Electric Vehicle) beziehen, verkündet worden, da die Entwicklung und die Verbreitung von Elektrofahrzeugen (EV) und Plug-In-Hybridelektrofahrzeugen (PHEV) bzw. Einsteck-Hybridelektrofahrzeugen beschleunigt worden sind.
Nachdem eine Eingangsenergie von einem Batterieladegerät während des Betriebs weggenommen bzw. entfernt wird, kann die interne Spannung eines Batterieladegeräts vom fahrzeuginternen Typ bzw. eines Onboard-Batterieladegeräts (OBC; Onboard Battery Charger) auf eine hohe Spannung von zum Beispiel einer Gleichspannung von 400 V geladen sein, was einen Stromschlag verursachen kann.
Gemäß dem elektrischen Sicherheitscode (UL 2202) für Elektrofahrzeuge muss eine Hochspannung einer Schaltung in dem OBC auf 60 V oder weniger innerhalb von fünf Sekunden herabgesetzt werden, wenn die Funktion des OBC gestoppt wird.
Deshalb besteht ein Bedarf an einem Verfahren, das eine Spannung innerhalb einer vorbestimmten Zeit in Übereinstimmung mit dem elektrischen Sicherheitscode für Elektrofahrzeuge zwangsweise herabsetzen kann, wenn die Eingangsenergie von dem OBC während des Betriebs weggenommen wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Deshalb ist die vorliegende Erfindung in einem Bestreben geschaffen worden, die oben genannten Probleme zu lösen, und sie ist auf eine Zwangsentladungsschaltung eines Batterieladegeräts für ein Elektrofahrzeug, die in der Lage ist, eine Spannung innerhalb einer vorbestimmten Zeit und gemäß dem elektrischen Sicherheitscode für Elektrofahrzeuge zwangsweise herabsetzen zu können, wenn eine Eingangsenergie von einem OBC während des Betriebs entfernt wird, auf ein Batterieladegerät für ein Elektrofahrzeug, das die Zwangsentladungsschaltung aufweist, und auf ein Elektrofahrzeug, das die Funktion des Batterieladegeräts hat, ausgerichtet.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf eine Zwangsentladungsschaltung eines Batterieladegeräts für ein Elektrofahrzeug, in dem ein Relais in einem Ausgangszustand (d. h. einem geschlossenen Zustand) arbeitet, wenn eine Eingangsenergie entfernt wird, und deshalb eine Hochspannung des Batterieladegeräts zwangsweise entladen kann, auf ein Batterieladegerät für ein Elektrofahrzeug, das die Schaltung aufweist, und auf ein Elektrofahrzeug, das eine Funktion des Batterieladegeräts hat, gerichtet.
Die charakteristischen Konfigurationen der vorliegenden Erfindung zum Erzielen der oben genannten Aufgaben und einzigartigen Effekte der vorliegenden Erfindung sind wie folgt.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Zwangsentladungsschaltung eines Batterieladegeräts für ein Elektrofahrzeug bereitgestellt, die eine hohe Spannung entlädt, die an das Batterieladegerät angelegt ist, das Netzstrom umwandelt, um eine Fahrzeugbatterie zu laden, wobei die Zwangsentladungsschaltung Folgendes aufweist: eine Mikrosteuereinheit bzw. MCU (Micro Control Unit), die dafür konfiguriert ist, ein Steuersignal entsprechend einem Ladezustand des Batterieladegeräts zu erzeugen; einen Entladewiderstand, der parallel zu dem Batterieladegerät geschaltet ist; und ein Relais, das in Reihe mit dem Entladewiderstand geschaltet ist und dafür konfiguriert ist, entsprechend dem Steuersignal der MCU in einem Ein- oder Aus-Zustand zu arbeiten.
Das Relais kann ein Relais vom N. C.-Typ ((N. C. = Normal Close) bzw. vom normal geschlossenen Typ sein, das dafür konfiguriert ist, einen offenen Zustand aufrecht zu erhalten, wenn eine Spannung angelegt wird, und einen geschlossenen Zustand aufrecht zu erhalten, wenn keine Spannung angelegt wird.
Die Zwangsentladungsschaltung kann des Weiteren eine Isolationsregelungseinrichtung aufweisen, die zwischen der MCU und dem Relais bereitgestellt ist, um einen Stromfluss entsprechend dem Steuersignal der MCU zu regeln bzw. zu steuern.
Die MCU kann ein LOW-Signal an die Isolationsregelungseinrichtung ausgeben, wenn die Funktion des Batterieladegeräts gestoppt wird.
Die Isolationsregelungseinrichtung kann ein Optokoppler sein.
Die Isolationsregelungseinrichtung kann ein Impulsumwandler (Impulstransformator) sein.
Die Zwangsentladungsschaltung kann des Weiteren einen Feldeffekttransistor (FET) aufweisen, der zwischen der Isolationsregelungseinrichtung und dem Relais bereitgestellt ist, um einen Strom zu regulieren bzw. zu steuern, der in das Relais entsprechend dem Stromfluss der Isolationsregelungseinrichtung fließt.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Batterieladegerät für ein Elektrofahrzeug bereitgestellt, wobei das Batterieladegerät Folgendes aufweist: eine Wechselstromquelle, die dafür konfiguriert ist, Netzstrom zu liefern; einen Filter/Gleichrichter, der dafür konfiguriert ist, den Netzstrom, der von der Wechselstromquelle geliefert wird, in eine Gleichspannung umzuwandeln; einen Wandler, der dafür konfiguriert ist, die Gleichspannung, die von dem Filter/Gleichrichter ausgegeben wird, in eine Spannung umzuwandeln, die in eine Batterie geladen werden kann; und eine Entladungsschaltung (Entladungskreis), die parallel zu dem Wandler geschaltet ist und dafür konfiguriert ist, eine hohe Spannung bzw. Hochspannung, die an den Wandler angelegt ist, zwangsweise zu entladen, wenn eine Eingangsenergie von der Wechselstromquelle weggenommen wird.
Die Entladungsschaltung kann Folgendes aufweisen: eine MCU, die dafür konfiguriert ist, ein Steuersignal entsprechend einem Ladezustand des Batterieladegeräts zu erzeugen; einen Entladewiderstand, der parallel zu dem Batterieladegerät geschaltet ist; und ein Relais, das in Reihe mit dem Entladewiderstand geschaltet ist und dafür konfiguriert ist, entsprechend dem Steuersignal der MCU in einem Ein- oder Aus-Zustand zu arbeiten.
Das Relais kann dafür konfiguriert sein, einen offenen Zustand aufrecht zu erhalten, wenn eine Spannung angelegt wird, und einen geschlossenen Zustand aufrecht zu erhalten, wenn keine Spannung angelegt wird.
Die Entladungsschaltung kann des Weiteren eine Isolationsregelungseinrichtung aufweisen, die zwischen der MCU und dem Relais bereitgestellt ist, um einen Stromfluss entsprechend dem Steuersignal der MCU zu regeln bzw. zu steuern.
Die MCU kann ein LOW-Signal an die Isolationsregelungseinrichtung ausgeben, wenn die Funktion des Batterieladegeräts gestoppt wird.
Die Isolationsregelungseinrichtung kann ein Optokoppler sein.
Die Isolationsregelungseinrichtung kann ein Impulsumwandler bzw. Impulstransformator sein.
Die Entladungsschaltung kann des Weiteren einen Feldeffekttransistor (FET) aufweisen, der zwischen der Isolationsregelungseinrichtung und dem Relais bereitgestellt ist, um einen Strom zu regulieren bzw. zu steuern, der in das Relais entsprechend dem Stromfluss der Isolationsregelungseinrichtung fließt.
Der Wandler kann Folgendes aufweisen: eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung, die eine Leistungsfaktorkorrekturfunktion hat und dafür konfiguriert ist, einen Netzstrom umzuwandeln; einen LLC-Wandler, der dafür konfiguriert ist, einen Strom, der von der Leistungsfaktorkorrekturschaltung zugeführt wird, durch eine LLC zu schalten, um den Strom in ein Impulssignal umzuwandeln; und einen Abwärtswandler bzw. Tiefsetzsteller (Buck Converter), der dafür konfiguriert ist, den Strom, der von dem LLC-Wandler ausgegeben wird, in eine Spannung umzuwandeln, die in eine Batterie geladen werden kann.
Die Entladungsschaltung kann parallel zwischen dem Filter/Gleichrichter und der Leistungsfaktorkorrekturschaltung angeschlossen bzw. geschaltet sein.
Die Entladungsschaltung kann parallel zwischen der Leistungsfaktorkorrekturschaltung und dem LLC-Wandler angeschlossen bzw. geschaltet sein.
Die Entladungsschaltung kann parallel zwischen dem LLC-Wandler und dem Abwärtswandler angeschlossen bzw. geschaltet sein.
Die Entladungsschaltung kann parallel zwischen dem Abwärtswandler und der Batterie angeschlossen bzw. geschaltet sein.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Elektrofahrzeug in einem Steuersystem eines Batterieladegeräts für ein Elektrofahrzeug, das einen Ladevorgang des Batterieladegeräts steuert, das mit Strom von einer Elektrofahrzeug-Versorgungsanlage bzw. Elektrofahrzeug-Ladestation versorgt wird und eine Fahrzeugantriebsbatterie lädt, die in dem Elektrofahrzeug eingebaut ist, wobei ein Elektrofahrzeug ein fahrzeuginternes Batterieladegerät aufweist und eine Ladefunktion hat, Folgendes auf: ein fahrzeuginternes Batterieladegerät, das in das Elektrofahrzeug eingebaut ist und dafür konfiguriert ist, mit Strom von der Elektrofahrzeug-Versorgungsanlage versorgt zu werden, um die Batterie aufzuladen; und die Batterie, die dafür konfiguriert ist, mit Strom von dem fahrzeuginternen Batterieladegerät versorgt zu werden und aufgeladen zu werden, wobei das fahrzeuginterne Batterieladegerät Folgendes aufweist: eine Wechselstromquelle, die dafür konfiguriert ist, Netzstrom zu liefern; einen Filter/Gleichrichter, der dafür konfiguriert ist, den Netzstrom, der von der Wechselstromquelle geliefert wird, in eine Gleichspannung umzuwandeln; einen Wandler, der dafür konfiguriert ist, die Gleichspannung, die von dem Filter/Gleichrichter ausgegeben wird, in eine Spannung umzuwandeln, die in eine Batterie geladen werden kann; und eine Entladungsschaltung, die parallel zu dem Wandler geschaltet ist und dafür konfiguriert ist, eine hohe Spannung, die an den Wandler angelegt ist, zwangsweise zu entladen, wenn eine Eingangsenergie von der Wechselstromquelle entfernt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration eines allgemeinen Batterieladegeräts veranschaulicht.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Batterieladegerät veranschaulicht, zu dem eine Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hinzugefügt ist.
3 ist ein Blockdiagramm, das ein Batterieladegerät veranschaulicht, zu dem eine Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt ist.
4 ist ein Blockdiagramm, das ein Batterieladegerät veranschaulicht, zu dem eine Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt ist.
5 ist ein Blockdiagramm, das ein Batterieladegerät veranschaulicht, zu dem eine Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt ist.
6 ist ein Blockdiagramm, das ein Batterieladegerät veranschaulicht, zu dem eine Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt ist.
7 ist ein Schaltbild des Batterieladegeräts, zu dem die Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt ist.
8 ist ein Schaltbild des Batterieladegeräts, zu dem die Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt ist.
9 ist ein Schaltbild des Batterieladegeräts, zu dem die Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt ist.
10 ist ein Schaltbild des Batterieladegeräts, zu dem die Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt ist.
11 ist ein Schaltbild eines Batterieladegeräts, zu dem eine Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt ist.
12 ist ein Schaltbild eines Batterieladegeräts, zu dem eine Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt ist.
13 ist ein Schaltbild eines Batterieladegeräts, zu dem eine Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt ist.
14 ist ein Schaltbild, das die ausführliche Konfiguration der Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Diese Ausführungsformen sind bereitgestellt, damit die vorliegende Offenbarung umfassend und vollständig sein wird, und sie werden den Schutzumfang der Erfindung den Fachleuten auf dem Gebiet vollständig vermitteln. Es sollte klar sein, dass sich verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung von anderen unterscheiden, aber nicht notwendigerweise ausschließend sind. So können zum Beispiel die spezielle Form, Struktur und das spezielle Merkmal, die hier beschrieben werden, in anderen Ausführungsformen enthalten sein, ohne dass von dem Erfindungsgedanken und dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abgewichen wird. Es sollte auch klar sein, dass die Positionen oder die Anordnung von einzelnen Elementen, die in den jeweiligen Ausführungsformen dargelegt sind, geändert werden können, ohne dass von dem Erfindungsgedanken und dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abgewichen wird. Deshalb soll die nachfolgende Beschreibung nicht als die einschränkende Bedeutung interpretiert werden. Wenn er angemessen beschrieben ist, ist der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung durch die angehängten Ansprüche und deren Äquivalente definiert. Durch die ganzen Zeichnungen hindurch werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um sich auf gleiche oder ähnliche Elemente zu beziehen.
Die vorliegende Erfindung offenbart eine Zwangsentladungsschaltung eines Batterieladegeräts für ein Elektrofahrzeug, die in der Lage ist, eine hohe Spannung in Übereinstimmung mit dem elektrischen Sicherheitscode für Elektrofahrzeuge zwangsweise zu entladen, wenn die Funktion des Batterieladegeräts gestoppt wird, und ein Batterieladegerät für ein Elektrofahrzeug, das die Zwangsentladungsschaltung aufweist.
In Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich eine Entladungsschaltung (Entladungskreis) bereitgestellt sein, die in der Lage ist, eine hohe Spannung sofort zu einem Wandler, der zwischen einem Filter/Gleichrichter und einer Batterie in der Schaltungskonfiguration des Batterieladegeräts bereitgestellt ist, zu entladen.
Außerdem kann die Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Relais vom N. C.-Typ (N. C. = normal connect) bzw. normal verbundenen Typ implementiert sein. Deshalb kann das Relais dann, wenn eine Eingangsenergie von einem OBC weggenommen wird oder eine Abnormalität in einer Mikrosteuereinheit (MCU) auftritt, in einem Ausgangszustand, das heißt in einem geschlossenen Zustand arbeiten, wodurch zwangsweise eine hohe Spannung des Batterieladegeräts entladen wird.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen derart beschrieben werden, dass die vorliegende Erfindung von den Fachleuten auf dem Fachgebiet, zu dem die vorliegende Erfindung gehört, leicht ausgeführt werden kann.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration eines allgemeinen Batterieladegeräts veranschaulicht. Unter Bezugnahme auf 1 kann das Batterieladegerät (zum Beispiel das OBC für ein PSEV) eine Wechselstromquelle 110, einen Filter/Gleichrichter 120, einen Wandler 130, eine Batterie 140 und dergleichen aufweisen. Das Batterieladegerät wandelt einen Netzstrom von 220 V Wechselstrom, der von der Wechselstromquelle 110 geliefert wird, um und lädt die Batterie 140 mit der umgewandelten Energie auf.
Genauer gesagt wandelt der Filter/Gleichrichter 120 den Wechselstrom, der von der Wechselstromquelle 110 zugeführt wird, in eine Gleichspannung (zum Beispiel eine Gleichspannung von 400 V) um, und der Wandler 130 wandelt die Gleichspannung in eine Gleichspannung (zum Beispiel eine Gleichspannung von 270 V bis zu einer Gleichspannung von 413 V) um, die in die Batterie 140 geladen werden kann, und lädt die Batterie 140 mit der umgewandelten Gleichspannung auf.
In der vorliegenden Ausführungsform, wie sie in 2 veranschaulicht ist, kann eine Entladungsschaltung 220 zu dem Wandler 230 hinzugefügt sein, an den eine hohe Spannung während eines Ladevorgangs angelegt wird. Deshalb wird, nachdem eine Eingangsenergie von der Wechselstromquelle 210 entfernt wird, die hohe Spannung, die an den Wandler 230 angelegt ist, zwangsweise durch die Entladungsschaltung 200 entladen. 2 ist ein Blockdiagramm, das ein Batterieladegerät veranschaulicht, zu dem die Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hinzugefügt worden ist. Eine ausführliche Konfiguration der Entladungsschaltung wird unten unter Bezugnahme auf 14 beschrieben werden.
Andererseits kann die Entladungsschaltung 200 parallel zu jedem Teil des Wandlers 230 wie in den Ausführungsformen von 3 bis 6 geschaltet sein. Im Folgenden wird die zusätzliche Konfiguration der Entladungsschaltung 200 in Übereinstimmung mit den Ausführungsformen von 3 bis 6 ausführlich unter Bezugnahme auf die 7 bis 10 beschrieben werden.
3 ist ein Blockdiagramm, das ein Batterieladegerät veranschaulicht, zu dem eine Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt worden ist. Unter Bezugnahme auf 3 kann das Batterieladegerät in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Wechselstromquelle 310, einen Filter/Gleichrichter 320, eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung 330, einen LLC-(Line Level Control; Leitungspegelregelung)-Wandler 340, einen Abwärtswandler 350 und eine Batterie 360 aufweisen. Die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 330 hat eine Funktion des Korrigierens eines Leistungsfaktors und wandelt einen Netzstrom von 220 V Wechselstrom in 400 V um. Der LLC-Wandler 340 schaltet einen Strom, der von der Leistungsfaktorkorrekturschaltung 330 zugeführt wird, durch die LLC durch und wandelt den Strom in ein Impulssignal von 100 kHz um. Der Abwärtswandler 350 wandelt den Strom, der durch den LLC-Wandler 340 umgewandelt worden ist, in eine Spannung von 270 V Gleichspannung bis zu 413 V Gleichspannung um und lädt die Batterie 360.
In diesem Fall kann die Entladungsschaltung 200 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung parallel zwischen dem Filter/Gleichrichter 320 und der Leistungsfaktorkorrekturschaltung 330 angeschlossen bzw. geschaltet sein.
7 ist ein Schaltbild des Batterieladegeräts, zu dem die Entladungsschaltung 200 in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt ist. Unter Bezugnahme auf 7 ist ein PSEV-OBC ein Stromwandler, der einen Wechselstrom von 220 V (Netzstrom) umwandelt und eine Batterie eines Elektrofahrzeugs (EV) lädt. Die Schaltung des Stromwandlers kann in einer Schaltung implementiert sein, die 220 V Wechselstrom auf 400 V Gleichspannung erhöht, die erhöhte Spannung von 400 V Gleichspannung von einer Primärseite zu einer Sekundärseite in einem Transformator bzw. Umwandler transformiert bzw. umwandelt und die EV-Batterie lädt.
In 7 entspricht das Bezugszeichen 720 dem Filter/Gleichrichter 320 von 3, entspricht das Bezugszeichen 730 der Leistungsfaktorkorrekturschaltung 330, entspricht das Bezugszeichen 740 dem LLC-Wandler 340 und entspricht das Bezugszeichen 750 dem Abwärtswandler 350.
Das heißt, wie in 7 veranschaulicht ist, kann die Entladungsschaltung 200 in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung parallel zwischen dem Filter/Gleichrichter 720 und der Leistungsfaktorkorrekturschaltung 730 angeschlossen bzw. geschaltet sein. Deshalb arbeitet das Relais der Entladungsschaltung 200 dann, wenn eine Eingangsenergie der Wechselstromquelle 720 entfernt wird, in dem Ausgangszustand, das heißt in dem geschlossenen Zustand. Deshalb wird eine Hochspannung, die in einem Kondensator C1 des Leistungsschaltungskorrektors 330 geladen ist, sofort zu der Entladungsschaltung 200 entladen.
4 ist ein Blockdiagramm, das ein Batterieladegerät veranschaulicht, zu dem eine Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt ist. Unter Bezugnahme auf 4 kann die Entladungsschaltung 200 in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung parallel zwischen der Leistungsfaktorkorrekturschaltung 330 und dem LLC-Wandler 340 geschaltet bzw. angeschlossen sein.
8 ist ein Schaltbild des Batterieladegeräts, zu dem die Entladungsschaltung 200 in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt worden ist. Das heißt, die Entladungsschaltung 200 in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann parallel zwischen der Leistungsfaktorschaltung 730 und dem LLC-Wandler 740 geschaltet sein. Wenn eine Eingangsenergie der Wechselstromquelle 720 weggenommen wird, dann arbeitet das Relais der Entladungsschaltung 200 in dem Ausgangszustand, das heißt in dem geschlossenen Zustand. Deshalb wird eine Hochspannung, die in einem Kondensator C2 der Leistungsfaktorkorrekturschaltung 330 geladen ist, sofort zu der Entladungsschaltung 200 entladen.
5 ist ein Blockdiagramm, das ein Batterieladegerät veranschaulicht, zu dem eine Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt ist. Unter Bezugnahme auf 5 kann die Entladungsschaltung 200 in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung parallel zwischen dem LLC-Wandler 340 und dem Abwärtswandler 350 angeschlossen bzw. geschaltet sein.
9 ist ein Schaltbild des Batterieladegeräts, zu dem die Entladungsschaltung 200 in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt worden ist. Das heißt, wie in 9 veranschaulicht ist, kann die Entladungsschaltung 200 in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung parallel zwischen dem LLC-Wandler 740 und dem Abwärtswandler 750 angeschlossen bzw. geschaltet sein. Deshalb arbeitet das Relais der Entladungsschaltung 200 dann, wenn eine Eingangsenergie der Wechselstromquelle 720 entfernt wird, in dem Ausgangszustand, das heißt in dem geschlossenen Zustand. Deshalb wird eine Hochspannung, die in einem Kondensator C3 geladen ist, sofort zu der Entladungsschaltung 200 entladen.
6 ist ein Blockdiagramm, das ein Batterieladegerät veranschaulicht, zu dem eine Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt ist. Unter Bezugnahme auf 6 kann die Entladungsschaltung 200 in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung parallel zwischen dem Abwärtswandler 350 und der Batterie angeschlossen bzw. geschaltet sein.
10 ist ein Schaltbild des Batterieladegeräts, zu dem die Entladungsschaltung 200 in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt worden ist. Das heißt, wie in 10 veranschaulicht ist, kann die Entladungsschaltung 200 in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung parallel zwischen dem Abwärtswandler 750 und der Batterie 760 angeschlossen bzw. geschaltet sein. Deshalb arbeitet das Relais der Entladungsschaltung 200 dann, wenn eine Eingangsenergie der Wechselstromquelle 720 entfernt wird, in dem Ausgangszustand, das heißt in dem geschlossenen Zustand. Deshalb wird eine Hochspannung, die in einen Kondensator C4 geladen ist, sofort zu der Entladungsschaltung 200 entladen.
Andererseits kann die Entladungsschaltung 200 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gleichermaßen bei Batterieladegeräten verwendet werden, die andere Typen von Schaltungen konfigurieren.
11 ist ein Schaltbild eines Batterieladegeräts, zu dem eine Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt ist. Unter Bezugnahme auf 11 kann das Batterieladegerät, das in einer fahrzeuginternen Ladevorrichtung bereitgestellt ist, einen Filter/Gleichrichter 820, einen LLC-Wandler 830 und einen Aufwärtswandler bzw. Hochsetzsteller (Boost Converter) 840 aufweisen. Des Weiteren kann der LLC-Wandler 830 eine primäre Schalteinheit 831, eine Isolationseinheit 832, eine sekundäre Schalteinheit 833 und eine Boost- bzw. Erhöhungs- und Stromregelungseinheit 841 aufweisen.
Der Filter/Gleichrichter 820 filtert einen eingegebenen Strom 810 von 220 V Wechselstrom und wandelt diesen um und gibt einen Strom von 240 V und 120 Hz aus, wie dies in 11 veranschaulicht ist. Die primäre Schalteinheit 831 schaltet den Strom, der von dem Filter/Gleichrichter 820 zugeführt wird, durch die LLC durch und wandelt den Strom in ein Impulssignal von 100 kHz um. Die Isolationseinheit 832 sendet die Energie zu der sekundären Schalteinheit 833 durch einen Umwandler bzw. Transformator, und die sekundäre Schalteinheit 833 erzeugt einen Zwischenkreisstrom von 80 V. Schließlich erhöht die Boost- und Stromregelungseinheit 841 den Zwischenkreisstrom und gibt den erhöhten Strom als einen Strom von 50 kHz aus, um die Batterie 115 zu laden.
Das ausführliche Verfahren zur Implementierung des Batterieladegeräts, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird, kann auf verschiedene Arten und Weisen realisiert werden, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die in 11 veranschaulichte Schaltung beschränkt.
11 ist ein Blockdiagramm, das das Batterieladegerät veranschaulicht, zu dem die Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt ist. Unter Bezugnahme auf 11 kann die Entladungsschaltung 200 in Übereinstimmung mit der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung parallel zwischen dem Filter/Gleichrichter 820 und dem LLC-Wandler 830 angeschlossen bzw. geschaltet sein. Deshalb kann das Relais der Entladungsschaltung 200 dann, wenn die Wechselstromeingabe entfernt wird, in dem Ausgangszustand, das heißt in dem geschlossenen Zustand arbeiten. Deshalb wird eine Hochspannung, die in dem Kondensator C1 geladen ist, sofort zu der Entladungsschaltung 200 entladen.
12 ist ein Schaltbild eines Batterieladegeräts, zu dem eine Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt ist. Unter Bezugnahme auf 12 kann die Entladungsschaltung 200 in Übereinstimmung mit der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung parallel zwischen dem LLC-Wandler 830 und dem Aufwärtswandler 840 angeschlossen bzw. geschaltet sein. Deshalb kann das Relais der Entladungsschaltung 200 dann, wenn die Wechselstromeingabe weggenommen wird, in dem Ausgangszustand, das heißt in dem geschlossenen Zustand arbeiten. Deshalb wird eine Hochspannung, die in einem Kondensator C2 geladen ist, sofort zu der Entladungsschaltung 200 entladen.
13 ist ein Schaltbild eines Batterieladegeräts, zu dem eine Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt ist. Unter Bezugnahme auf 13 kann die Entladungsschaltung 200 in Übereinstimmung mit der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung parallel zwischen dem Aufwärtswandler 840 und der Batterie 115 angeschlossen bzw. geschaltet sein. Deshalb kann das Relais der Entladungsschaltung 200 dann, wenn eine Wechselstromeingabe entfernt wird, in dem Ausgangszustand, das heißt in dem geschlossenen Zustand arbeiten. Deshalb wird eine Hochspannung, die in einem Kondensator C3 geladen ist, sofort zu der Entladungsschaltung 200 entladen.
Von den Schaltungsbauteilen des Batterieladegeräts in Übereinstimmung mit den oben beschriebenen Ausführungsformen kann der Wandler 230 einem Abschnitt entsprechen, der nicht entladen wird. Zu diesem Zeitpunkt muss dann, wenn eine Hochspannung, die an dem Wandler 230 angelegt wird, zu einem Entladewiderstand entladen werden soll, die Kapazität des Widerstands beträchtlich erhöht werden. In diesem Fall nimmt die Effizienz des Batterieladegeräts unweigerlich ab. Des Weiteren kann, selbst wenn eine Batterieladegerätschaltung in einem kompakten Baugruppentyp implementiert ist, ein Problem aufgrund eines Entladewiderstands auftreten. Deshalb kann, wie dies oben beschrieben worden ist, die separate Entladungsschaltung 200 parallel zu dem Wandler 230 geschaltet werden, um das oben beschriebene Problem zu lösen.
14 ist ein Schaltbild, das die ausführliche Konfiguration der Entladungsschaltung in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Unter Bezugnahme auf 14 ist die Entladungsschaltung 200 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung parallel in dem Wandler des oben beschriebenen Batterieladegeräts geschaltet. Das heißt, die Entladungsschaltung 200 ist parallel zu einer Gleichspannung von 400 V als einer Zwischenkreisspannung geschaltet.
Der ausführliche Betrieb der Entladungsschaltung 200 ist folgendermaßen.
Die Gleichspannung von 400 V repräsentiert die Spannung des Wandlers (zum Beispiel PFC), und das Relais (RY1) 1480 ist ein N. C.-Typ, der den geschlossenen Zustand aufrecht erhält, wenn kein Strom angelegt wird.
Wenn die Wechselstromquelle 210 einen Strom anlegt, um das OBC normal zu betätigen, gibt eine MCU 1410 ein LOW-Signal an einen Widerstand R1 aus, und kein Strom kann durch einen Phototransistor eines Optokopplers 1430 fließen. Deshalb wird ein HIGH-Signal an einen FET (Q1) 1470 angelegt. Das HIGH-Signal betätigt den FET 1470. Dann wird das Relais (RY1) 1480 angesteuert, um in einem N. O.-Zustand (N. O. = Normal Open) bzw. normal offenen Zustand zu arbeiten, wodurch der normale Betrieb des OBC ermöglicht wird. Das heißt, die Entladungsschaltung 200, die parallel zu dem Wandler des Batterieladegeräts geschaltet ist, nimmt einen offenen Zustand an, so dass kein Strom durch die Entladungsschaltung 200 fließt. Folglich wird ein normaler Ladevorgang durchgeführt werden.
Andererseits wird dann, wenn der Wechselstrom abgeschaltet wird, ein Strom von 12 V 1400 abgeschaltet und das Ausgangssignal der MCU wird entfernt. Deshalb nimmt das Relais (RY1) 1480 den Ausgangszustand, das heißt einen N. C.-Zustand (N. C. = Normal Close) bzw. einen normal geschlossenen Zustand an, so dass der Schalter geschlossen wird. Deshalb wird eine Hochspannung von einer Gleichspannung von 400 V, die an den Wandler angelegt ist, an die Entladungsschaltung 200 angelegt und wird durch einen Widerstand (R5) 1490 entladen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Entladezeit entsprechend einer Zeitkonstante des Widerstands (R5) 1490 bestimmt, und es ist vorzuziehen, dass der Wert des Widerstands R5 auf 60 V oder weniger gesetzt wird, was für den menschlichen Körper nicht schädlich ist.
Wie in 14 veranschaulicht ist, weist die Entladungsschaltung 200 den Optokoppler 1430 auf, der zwischen der MCU 1410 und dem FET 1470 bereitgestellt ist. Der Optokoppler 1430 betätigt das Relais 1480, indem er den FET 1470 entsprechend dem Ausgangssignal der MCU 1410 so steuert, dass dieser ein- oder ausgeschaltet wird. Zu diesem Zeitpunkt können andere Steuerelemente den Optokoppler 1430 ersetzen, was von den Ausführungsformen abhängt. Aber da sich der Massepegel der MCU 140 von dem Massepegel des Stroms von 12 V unterscheidet, ist es vorzuziehen, ein Isolationsregelungselement (zum Beispiel einen Impulsumwandler bzw. Impulstransformator oder dergleichen) zu verwenden.
In Übereinstimmung mit den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird, wenn eine Eingangsenergie des OBC während des Betriebs entfernt wird, eine Hochspannung, die an das Batterieladegerät angelegt ist, sofort entladen, um eine Spannung innerhalb einer vorbestimmten Zeit zwangsweise herabzusetzen, wodurch der elektrische Sicherheitscode (UL 2202) für Elektrofahrzeuge erfüllt wird.
Des Weiteren kann durch das Konfigurieren der Entladungsschaltung mit dem Relais vom N. C.-Typ (N. C. = Normal Connect) bzw. vom normal verbundenen Typ eine Hochspannung des Batterieladegeräts zwangsweise in einer Hardware-Weise entladen werden, selbst wenn eine Abnormalität in der MCU auftritt.
Die vorliegende Erfindung ist oben unter Zuhilfenahme von Verfahrensschritten beschrieben worden, die die Leistung von spezifizierten Funktionen und Beziehungen davon veranschaulichen. Die Grenzen und die Sequenzen dieser Funktionsbaueinheiten und Verfahrensschritte sind hier zur Erleichterung der Beschreibung willkürlich definiert worden. Alternative Grenzen und Sequenzen können definiert werden, solange die spezifizierten Funktionen und Beziehungen in geeigneter und angemessener Weise durchgeführt werden. Alle diese alternativen Grenzen und Sequenzen liegen somit innerhalb des Schutzumfangs und des Erfindungsgedankens der beanspruchten Erfindung. Außerdem sind die Grenzen dieser Funktionsbaueinheiten aus Gründen der leichteren Beschreibung willkürlich definiert worden. Alternative Grenzen können definiert werden, solange die gewissen signifikanten Funktionen in passender und geeigneter Weise durchgeführt werden. In ähnlicher Weise können auch Ablaufdiagrammblöcke hier willkürlich definiert worden sein, um eine gewisse signifikante Funktionalität zu veranschaulichen. In dem verwendeten Ausmaß könnten die Ablaufdiagrammblockgrenzen und -sequenzen auch anders definiert worden sein und könnten trotzdem die gewisse signifikante Funktionalität ausführen. Solche alternativen Definitionen von sowohl Funktionsbaueinheiten wie auch von Ablaufdiagrammblöcken und -sequenzen liegen somit innerhalb des Schutzumfangs und des Erfindungsgedankens der beanspruchten Erfindung. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird auch erkennen, dass die Funktionsbaueinheiten und andere veranschaulichende Einheiten, Blöcke, Module und Komponenten bzw. Bauteile hier so implementiert werden können, wie dies veranschaulicht ist, oder durch diskrete Bauteile, anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise, Prozessoren, die eine geeignete Software ausführen, und dergleichen oder durch jede Kombination davon implementiert werden können.
Die vorliegende Erfindung kann auch wenigstens zum Teil im Hinblick auf eine oder mehrere Ausführungsform(en) beschrieben worden sein. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird hier verwendet, um die vorliegende Erfindung, einen Aspekt davon, ein Merkmal davon, ein Konzept davon und/oder ein Beispiel davon zu veranschaulichen. Eine physische Ausführungsform einer Vorrichtung, eines Erzeugnisses, einer Maschine und/oder eines Prozesses, die bzw. der die vorliegende Erfindung verkörpert, kann ein bzw. einen oder mehrere der Aspekte, Merkmale, Konzepte, Beispiele, etc. aufweisen, die unter Bezugnahme auf eine oder mehrere der hier erörterten Ausführungsformen beschrieben worden sind. Des Weiteren können die Ausführungsformen von Figur zu Figur die gleichen oder ähnlich benannte Funktionen, Schritte, Module, etc. beinhalten, die die gleichen oder andere Bezugszeichen verwenden können, und somit können die Funktionen, Schritte, Module, etc. die gleichen oder ähnliche Funktionen, Schritte, Module, etc. oder andere sein.
Obwohl bestimmte Kombinationen von verschiedenen Funktionen und Merkmalen der vorliegenden Erfindung hier ausdrücklich beschrieben worden sind, sind andere Kombinationen dieser Merkmale und Funktionen ebenfalls möglich. Die vorliegende Erfindung ist nicht durch die speziellen Beispiele beschränkt, die hier offenbart worden sind, und beinhaltet ausdrücklich diese anderen Kombinationen.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Merkmale wie etwa konkrete Komponenten bzw. Bauteile, beschränkte Ausführungsformen und Zeichnungen beschrieben worden ist, dient dies lediglich zu dem Zweck der Unterstützung des allgemeinen Verständnisses der vorliegenden Erfindung; die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben angeführten Ausführungsformen beschränkt, und die Fachleute auf dem Gebiet können verschiedene Änderungen und Modifikation ausgehend von der Offenbarung durchführen.
Deshalb ist die Idee der vorliegenden Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und nicht nur die nachfolgenden Ansprüche, sondern auch jedes Äquivalent dazu oder jede äquivalente Änderung davon fallen in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
Bezugszeichenliste

110, 210: Wechselstromquelle
120, 220: Filter/Gleichrichter
130, 230: Wandler
140, 240: Batterie
200: Entladungsschaltung
310, 810: Wechselstromquelle
320, 820: Filter/Gleichrichter
330: Leistungsfaktorkorrekturschaltung
340, 830: LLC-Wandler
350: Abwärtswandler
831: primäre Schalteinheit
832: Isolationseinheit
833: sekundäre Schalteinheit
841: Boost- und Stromregelungseinheit
1400:: 12 V Strom
1410: MCU
1420, 1440, 1450, 1460, 1490: Widerstand
1430: Optokoppler
1470: FET
1480: Relais

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2013-0028613 [0001]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

SAEJ 1772 [0007]
IEC 61851-1 [0007]
K 61851-1 [0007]

Claims

Zwangsentladungsschaltung eines Batterieladegeräts für ein Elektrofahrzeug, die eine Hochspannung entlädt, die an das Batterieladegerät angelegt ist, das einen Netzstrom umwandelt, um eine Fahrzeugbatterie zu laden, wobei die Zwangsentladungsschaltung Folgendes aufweist: eine Mikrosteuereinheit (MCU), die dafür konfiguriert ist, ein Steuersignal entsprechend einem Ladezustand des Batterieladegeräts zu erzeugen; einen Entladewiderstand, der parallel zu dem Batterieladegerät geschaltet ist; und ein Relais, das in Reihe mit dem Ladewiderstand geschaltet ist und dafür konfiguriert ist, entsprechend dem Steuersignal der MCU in einem Ein- oder Aus-Zustand zu arbeiten.
Zwangsentladungsschaltung nach Anspruch 1, wobei das Relais ein Relais vom N. C.-Typ (normal geschlossenen Typ) ist, das dafür konfiguriert ist, einen offenen Zustand aufrecht zu erhalten, wenn eine Spannung angelegt wird, und einen geschlossenen Zustand aufrecht zu erhalten, wenn keine Spannung angelegt wird.
Zwangsentladungsschaltung nach Anspruch 1, die des Weiteren eine Isolationsregelungseinrichtung aufweist, die zwischen der MCU und dem Relais bereitgestellt ist, um einen Stromfluss entsprechend dem Steuersignal der MCU zu regeln bzw. zu steuern.
Zwangsentladungsschaltung nach Anspruch 1, wobei die MCU ein LOW-Signal an die Isolationsregelungseinrichtung ausgibt, wenn die Funktion des Batterieladegeräts gestoppt wird.
Zwangsentladungsschaltung nach Anspruch 3, wobei die Isolationsregelungseinrichtung ein Optokoppler ist.
Zwangsentladungsschaltung nach Anspruch 3, wobei die Isolationsregelungseinrichtung ein Impulsumwandler bzw. Impulstransformator ist.
Zwangsentladungsschaltung nach Anspruch 3, die des Weiteren einen Feldeffekttransistor (FET) aufweist, der zwischen der Isolationsregelungseinrichtung und dem Relais bereitgestellt ist, um einen Strom, der in das Relais entsprechend dem Stromfluss der Isolationsregelungseinrichtung fließt, zu regulieren bzw. zu steuern.
Batterieladegerät für ein Elektrofahrzeug, wobei das Batterieladegerät Folgendes aufweist: eine Wechselstromquelle, die dafür konfiguriert ist, einen Netzstrom zu liefern; einen Filter/Gleichrichter, der dafür konfiguriert ist, den Netzstrom, der von der Wechselstromquelle geliefert wird, in eine Gleichspannung umzuwandeln; einen Wandler, der dafür konfiguriert ist, die Gleichspannung, die von dem Filter/Gleichrichter ausgegeben wird, in eine Spannung umzuwandeln, die in eine Batterie geladen werden kann; und eine Entladungsschaltung, die parallel zu dem Wandler geschaltet ist und dafür konfiguriert ist, eine Hochspannung, die an den Wandler angelegt ist, zwangsweise zu entladen, wenn eine Eingangsenergie von der Wechselstromquelle entfernt wird.
Batterieladegerät nach Anspruch 8, wobei die Entladungsschaltung Folgendes aufweist: eine MCU, die dafür konfiguriert ist, ein Steuersignal entsprechend einem Ladezustand des Batterieladegeräts zu erzeugen; einen Entladewiderstand, der parallel zu dem Batterieladegerät geschaltet ist; und ein Relais, das in Reihe mit dem Entladewiderstand geschaltet ist und dafür konfiguriert ist, entsprechend dem Steuersignal der MCU in einem Ein- oder Aus-Zustand zu arbeiten.
Batterieladegerät nach Anspruch 9, wobei das Relais ein Relais vom N. C.-Typ (normal geschlossenen Typ) ist, das dafür konfiguriert ist, einen offenen Zustand aufrecht zu erhalten, wenn eine Spannung angelegt wird, und einen geschlossenen Zustand aufrecht zu erhalten, wenn keine Spannung angelegt wird.
Batterieladegerät nach Anspruch 9, wobei die Entladungsschaltung des weiteren eine Isolationsregelungseinrichtung aufweist, die zwischen der MCU und dem Relais bereitgestellt ist, um einen Stromfluss entsprechend dem Steuersignal der MCU zu regeln bzw. zu steuern.
Batterieladegerät nach Anspruch 9, wobei die MCU ein LOW-Signal an die Isolationsregelungseinrichtung ausgibt, wenn die Funktion des Batterieladegeräts gestoppt wird.
Batterieladegerät nach Anspruch 11, wobei die Isolationsregelungseinrichtung ein Optokoppler ist.
Batterieladegerät nach Anspruch 11, wobei die Isolationsregelungseinrichtung ein Impulsumwandler bzw. Impulstransformator ist.
Batterieladegerät nach Anspruch 11, wobei die Entladungsschaltung des Weiteren einen Feldeffekttransistor (FET) aufweist, der zwischen der Isolationsregelungseinrichtung und dem Relais bereitgestellt ist, um einen Strom, der in das Relais entsprechend dem Stromfluss der Isolationsregelungseinrichtung fließt, zu regulieren bzw. zu steuern.
Batterieladegerät nach Anspruch 8, wobei der Wandler Folgendes aufweist: eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung, die eine Leistungsfaktorkorrekturfunktion aufweist und dafür konfiguriert ist, den Strom des Netzstroms umzuwandeln; einen LLC-Wandler, der dafür konfiguriert ist, einen Strom, der von der Leistungsfaktorkorrekturschaltung zugeführt wird, durch die LLC zu schalten, um den Strom in ein Impulssignal umzuwandeln; und einen Abwärtswandler, der dafür konfiguriert ist, den Strom, der aus dem LLC-Wandler ausgegeben wird, in eine Spannung umzuwandeln, die in eine Batterie geladen werden kann.
Batterieladegerät nach Anspruch 16, wobei die Entladungsschaltung parallel zwischen dem Filter/Gleichrichter und der Leistungsfaktorkorrekturschaltung angeschlossen bzw. geschaltet ist.
Batterieladegerät nach Anspruch 16, wobei die Entladungsschaltung parallel zwischen der Leistungsfaktorkorrekturschaltung und dem LLC-Wandler angeschlossen bzw. geschaltet ist.
Batterieladegerät nach Anspruch 16, wobei die Entladungsschaltung parallel zwischen dem LLC-Wandler und dem Abwärtswandler angeschlossen bzw. geschaltet ist.
Batterieladegerät nach Anspruch 16, wobei die Entladungsschaltung parallel zwischen dem Abwärtswandler und der Batterie angeschlossen bzw. geschaltet ist.
In einem Steuersystem eines Batterieladegeräts für ein Elektrofahrzeug, das einen Ladevorgang des Batterieladegeräts steuert, das mit Strom von einer Elektrofahrzeug-Versorgungsanlage versorgt wird und eine Fahrzeugantriebsbatterie lädt, die in das Elektrofahrzeug eingebaut ist, wobei ein Elektrofahrzeug ein fahrzeuginternes Batterieladegerät aufweist und eine Ladefunktion hat, weist das Elektrofahrzeug Folgendes auf: ein fahrzeuginternes Batterieladegerät, das in das Elektrofahrzeug eingebaut ist und dafür konfiguriert ist, mit Strom von der Elektrofahrzeug-Versorgungsanlage versorgt zu werden, um die Batterie aufzuladen; und die Batterie, die dafür konfiguriert ist, mit Strom von dem fahrzeuginternen Batterieladegerät versorgt zu werden und geladen zu werden, wobei das fahrzeuginterne Batterieladegerät Folgendes aufweist: eine Wechselstromquelle, die dafür konfiguriert ist, Netzstrom zu liefern; einen Filter/Gleichrichter, der dafür konfiguriert ist, den Netzstrom, der von der Wechselstromquelle geliefert wird, in eine Gleichspannung umzuwandeln; einen Wandler, der dafür konfiguriert ist, die Gleichspannung, die von dem Filter/Gleichrichter ausgegeben wird, in eine Spannung umzuwandeln, die in eine Batterie geladen werden kann; und eine Entladungsschaltung, die parallel zu dem Wandler geschaltet ist und dafür konfiguriert ist, eine Hochspannung, die an den Wandler angelegt ist, zwangsweise zu entladen, wenn eine Eingangsenergie von der Wechselstromquelle weggenommen wird.