JP2013511246A - 自動車用の多電圧式車載電力供給装置 - Google Patents
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Abstract
Description
直流電圧変換器は、最も簡単なケースにおいては単相式に実施される。その場合は直流電圧変換器のこの唯一の変換相を低ボルトレベルから分離可能であり、その代わりに充電インタフェースに接続可能としている。
充電インタフェースは、差込み式接点またはスイッチとして実施されると好適である。差込み式接点には、外部装置を非常に簡単に接続することができる。差込み式接点にする場合は特に、外部装置で使用される充電用接続プラグ規格品に適合している充電用接続ソケット規格品がこれに備えられると好適である。
第1の動作モード(M1)は、走行用バッテリから、すなわち高ボルトシステムから車載電力供給装置に給電するための、高ボルトから12ボルトへのDC−DC変換を意味している。
必要時には充電装置の相を、12ボルトを上回るさらに高い電圧向きの特殊な構成とすることも考えられる。
装置ES3がSに接続されていないときには、変換器DCDCが、再び多相式コンバータとして機能するように接続される(M1モードを参照)と、すなわちES2が再びP2に接続されると好適である。その後には再び変換器の全出力を利用したES1からES2へのエネルギ移動が可能となる。それに加えてさらに、オンオフ制御が時間をずらして行われることにより、この動作状態にあるときには全てのバスコンデンサの分応力が低減されることになる。
C2 バスコンデンサ
C3 バスコンデンサ
DCDC 多相式直流電圧変換器
DCDC’ 単相式直流電圧変換器
ES1 高ボルト車載電力供給装置用の第1エネルギ貯蔵器/車載電力供給装置部分
ES2 低ボルト車載電力供給装置用の第2エネルギ貯蔵器/車載電力供給装置部分
ES3 外部装置用の第3エネルギ貯蔵器
P1 第1相/変換段
P1’ 相/変換段
P2 第2相/変換段
S スイッチ/差込み式コネクタ/充電インタフェース
SW スイッチ/スイッチング素子/切換え手段
SW’ スイッチ/スイッチング素子/切換え手段
Claims (10)
- ハイブリッド駆動システムまたは電気駆動システムを備えた自動車用の多電圧式車載電力供給装置であって、
直流電圧変換器(DCDC)を有し、この直流電圧変換器(DCDC)を介して、アース電位とは異なる一段と高い直流電圧を有し、かつ少なくとも一つの第1エネルギ貯蔵器(ES1)を備えた高ボルトレベルが、アース電圧とは異なる一段と低い電圧を有し、かつ少なくとも一つの第2エネルギ貯蔵器(ES2)を備えた低ボルトレベルに接続されている、多電圧式車載電力供給装置において、
この多電圧式車載電力供給装置が、外部装置を充電するための充電インタフェース(S)を有すること、
前記直流電圧変換器の少なくとも一つの変換相を前記低ボルトレベルから分離可能であり、代わりに前記充電インタフェースに接続可能であること、
前記充電インタフェースに第3エネルギ貯蔵器(ES3)を接続可能であり、それにより前記第3エネルギ貯蔵器に接続状態にて前記低電圧を供給し、前記第1エネルギ貯蔵器から前記第3エネルギ貯蔵器に流れるエネルギ流により前記第3エネルギ貯蔵器の充電を可能にすること
を特徴とする、多電圧式車載電力供給装置。 - 前記直流電圧変換器が単相式仕様であることを特徴とする、請求項1に記載の多電圧式車載電力供給装置。
- 前記直流電圧変換器が、並列接続される複数の変換相(P1,P2)を有しており、少なくとも第1および第2の動作モードで動作可能であること、
その際、前記第1の動作モード(M1)においては、前記直流電圧変換器の全変換相が前記第2エネルギ貯蔵器に接続されて、前記充電インタフェースに接続される変換相は皆無であること、および、
前記第2の動作モード(M3)においては、前記直流電圧変換器の少なくとも一つの変換相(P1)が前記第2エネルギ貯蔵器に接続されて、前記直流電圧変換器の少なくとも一つの別の変換相(P2)が前記充電インタフェースに接続されていること
を特徴とする、請求項1に記載の多電圧式車載電力供給装置。 - 前記第2の動作モードにおいては、前記各変換相のオンオフ制御が時間をずらして行われることを特徴とする、請求項3に記載の多電圧式車載電力供給装置。
- 前記低電圧が、自動車に代表的な約12ボルトの車載電力供給装置電圧であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の多電圧式車載電力供給装置。
- 前記高ボルトレベルが、自動車の走行用バッテリに接続されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の多電圧式車載電力供給装置。
- 前記低ボルトレベルからの分離および前記充電インタフェースへの接続を、唯一の電子制御式スイッチング素子(SW)だけにより実行可能であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の多電圧式車載電力供給装置。
- 前記充電インタフェースが、差込み式接点またはスイッチとして実施されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の多電圧式車載電力供給装置。
- 前記第3エネルギ貯蔵器の前記充電インタフェースへの接続を検出可能であり、検出結果に従属して、前記低ボルトレベルからの分離および前記充電インタフェースとの接続を自動的に制御可能であることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の多電圧式車載電力供給装置。
- 前記直流電圧変換器、ならびに、前記低ボルトレベルから分離して前記充電インタフェースに接続するために必要な切換え手段(SW)、ならびに場合により前記直流電圧変換器の前記各変換相の入出力に配置される複数のコンデンサ(C1,C2,C3)が、共通ケース(DCDC)内に統合されることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の多電圧式車載電力供給装置。
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