1.一种电动车辆快速充电器,其适于在电动车辆静止时再利用所述电动车辆的一个或多个马达的不在使用的磁性部件,所述电动车辆具有一个或多个牵引转换器,所述一个或多个牵引转换器具有一个或多个牵引转换器开关,所述电动车辆快速充电器包括:
一对差分端子,其被配置为耦合到提供具有波形和频率的电网电压的电网,所述对差分端子在所述电网和所述电动车辆快速充电器之间承载电网电流;
一组或多组开关,其通过所述差分端子耦合到所述电网,并耦合到一个或多个能量存储装置中的对应能量存储装置,每组开关包括以下至少一个:电流单向开关或电流双向两象限开关;
所述一个或多个能量存储装置,每个耦合到所述一组或多组开关中对应的一组开关,并且耦合到所述一个或多个牵引转换器中对应的牵引转换器;以及
开关控制器,其被配置为生成选通信号,用于:
控制所述一组或多组开关中的所述开关以(i)提供所述电网电压的逆变,或者(ii)提供电流整形以将与所述电网电压相同的波形或频率施加到所述电网电流上;以及
控制所述一个或多个牵引转换器开关以(i)提供与所述电网电压同步的逆变,或者(ii)提供电流整形以将与所述电网电压相同的波形或频率施加到所述电网电流上;
其中所述一组或多组开关中的所述开关和所述一个或多个牵引转换器开关中的至少一个提供逆变,并且所述一组或多组开关中的所述开关和所述一个或多个牵引转换器开关中的至少一个提供电流整形。
2.根据权利要求1所述的电动车辆快速充电器,其中所述开关控制器还被配置为确定所述一组或多组开关中的所述开关或者所述一个或多个牵引转换器开关中的哪个提供逆变。
3.根据权利要求1所述的电动车辆快速充电器,其中所述开关控制器还被配置为监控所述电动车辆快速充电器的操作特性,并且至少基于所述监控的操作特性来动态地进行确定所述一组或多组开关中的所述开关或者所述一个或多个牵引转换器开关中的哪个提供逆变。
4.根据权利要求1所述的电动车辆快速充电器,其中所述开关控制器还被配置为监控所述电动车辆快速充电器的操作特性,并且至少基于所述监控的操作特性来动态地进行确定所述一组或多组开关中的所述开关或者所述一个或多个牵引转换器开关中的哪个提供电流整形。
5.根据权利要求1所述的电动车辆快速充电器,其中所述一组或多组开关包括两组开关;
其中所述一个或多个能量存储装置包括两个能量存储装置;
其中所述一个或多个牵引转换器包括两个牵引转换器;以及
其中每组开关与对应的能量存储装置和对应的牵引转换器相关联。
6.根据权利要求5所述的电动车辆快速充电器,其中所述两个能量存储装置的每个操作电压小于所述电网电压。
7.根据权利要求5所述的电动车辆快速充电器,其中所述一组或多组开关中的每一个在不同的调制载波相移下操作以减少谐波。
8.根据权利要求5所述的电动车辆快速充电器,其中对应于所述两个牵引转换器中的每一个的所述开关的每一个被操作为处于不同的调制载波相移以减少谐波。
9.根据权利要求5所述的电动车辆快速充电器,其包括能量存储装置监控电路,所述能量存储装置监控电路被配置为监控所述能量存储装置的充电水平,并且在检测到能量存储装置之间的所述充电水平不平衡时,使所述开关控制器施加调制偏置,使得随着时间的推移,所述能量存储装置的所述充电水平变得平衡。
10.根据权利要求5所述的电动车辆快速充电器,其包括能量存储装置监控电路,所述能量存储装置监控电路被配置为监控所述能量存储装置的充电水平,并且在检测到能量存储装置之间的所述充电水平不平衡时,使得所述开关控制器在所述牵引转换器的马达相之间引入循环电流,使得随着时间的推移,所述能量存储装置的所述充电水平变得平衡。
11.根据权利要求1所述的电动车辆快速充电器,其中提供所述电网电压逆变的所述开关在所述电网频率下操作,并且提供所述电网电流的功率整形的所述开关在至少大于所述电网频率的第二频率下操作。
12.根据权利要求1所述的电动车辆快速充电器,其中所述电动车辆快速充电器位于所述电动车辆的壳体内,并且耦合到所述电动车辆的所述一个或多个马达。
13.根据权利要求1所述的电动车辆快速充电器,其中所述电动车辆快速充电器位于所述电动车辆的壳体外部,并且耦合到所述电动车辆的所述一个或多个马达。
14.根据权利要求12所述的电动车辆快速充电器,其中所述一个或多个电动马达的所述一个或多个磁性部件用于在所述电动车辆的驾驶模式期间提供推进,并且当所述电动车辆静止时,所述一个或多个磁性部件用于控制所述电动车辆的所述一个或多个能量存储装置和所述电网之间的功率流。
15.根据权利要求1所述的电动车辆快速充电器,其中所述开关控制器被配置为在多个功率因数下操作。
16.根据权利要求1所述的电动车辆快速充电器,其中所述开关控制器被配置用于双向功率流操作。
17.根据权利要求1所述的电动车辆快速充电器,其中所述开关控制器被配置为向所述电网供电。
18.根据权利要求18所述的电动车辆快速充电器,其中所述开关控制器被配置为控制无功功率向所述电网的流动。
19.根据权利要求1所述的电动车辆快速充电器,其中所述开关控制器被配置为测量所述电网电压并将所述电网电流与所述电网电压的所述波形同步。
20.根据权利要求1所述的电动车辆快速充电器,其中所述开关控制器被配置用于单向功率流操作。
21.根据权利要求1所述的电动车辆快速充电器,其中所述一个或多个能量存储装置包括相同类型的能量存储装置。
22.根据权利要求1所述的电动车辆快速充电器,其中所述一个或多个能量存储装置包括至少两种或多种类型的能量存储装置。
23.根据权利要求22所述的电动车辆快速充电器,其中所述两种或多种类型的能量存储装置包括功率密集和能量密集装置的组合。
24.根据权利要求1所述的电动车辆快速充电器,其中所述一个或多个能量存储装置是电池。
25.根据权利要求1所述的电动车辆快速充电器,其中所述一个或多个能量存储装置是电容器。
26.根据权利要求1所述的电动车辆快速充电器,其中所述一个或多个能量存储装置包括两个能量存储装置,且一个是电池和另一个是电容器。
27.根据权利要求1所述的电动车辆快速充电器,其中所述电网被配置用于ac功率。
28.根据权利要求1所述的电动车辆快速充电器,其中所述电网被配置用于dc功率。
29.根据权利要求1所述的电动车辆快速充电器,其中所述电网电压的所述波形包括谐波分量。
30.根据权利要求1所述的电动车辆快速充电器,其中所述开关控制器是脉宽调制器。
31.一种用于在电动车辆静止时再利用所述电动车辆的一个或多个马达的不在使用的磁性部件的方法,所述电动车辆具有一个或多个牵引转换器,所述一个或多个牵引转换器具有一个或多个牵引转换器开关,所述方法包括:
将所述电动车辆耦合到电网,所述电网提供具有波形和频率的电网电压,以在所述电网和所述电动车辆之间建立电网电流,所述耦合跨越一组或多组开关,所述一组或多组开关耦合到一个或多个能量存储装置中的对应能量存储装置,每个能量存储装置耦合到所述一组或多组开关中的对应一组开关,并且耦合到所述一个或多个牵引转换器中的对应牵引转换器;以及
生成第一组选通信号,用于控制所述一组或多组开关中的所述开关,以(i)提供所述电网电压的逆变,或者(ii)提供电流整形,以将与所述电网电压相同的波形或频率施加到所述电网电流上;以及
生成第二组选通信号,用于控制所述一个或多个牵引转换器开关,以(i)提供与所述电网电压同步的逆变,或者(ii)提供电流整形,以将与所述电网电压相同的波形或频率施加到所述电网电流上;
其中所述一组或多组开关中的所述开关和所述一个或多个牵引转换器开关中的至少一个提供逆变,并且所述一组或多组开关中的所述开关和所述一个或多个牵引转换器开关中的至少一个提供电流整形。
32.根据权利要求31所述的方法,其包括确定所述一组或多组开关中的所述开关或所述一个或多个牵引转换器开关中的哪个提供逆变。
33.根据权利要求31所述的方法,其包括监控所述电动车辆的操作特性;以及
至少基于所述监控的操作特性动态地分配(i)所述一组或多组开关或(ii)所述一个或多个牵引转换器开关中的所述开关中的哪个提供逆变。
34.根据权利要求31所述的方法,其包括监控所述电动车辆的操作特性;以及
至少基于所述监控的操作特性动态地分配(i)所述一组或多组开关或(ii)所述一个或多个牵引转换器开关中的所述开关中的哪个提供整形。
35.根据权利要求31所述的方法,其中所述一组或多组开关包括两组开关;其中所述一个或多个能量存储装置包括两个能量存储装置;其中所述一个或多个牵引转换器包括两个牵引转换器;并且其中每组开关与对应的能量存储装置和对应的牵引转换器相关联。
36.根据权利要求35所述的方法,其中所述两个能量存储装置的每个操作电压小于所述电网电压。
37.根据权利要求35所述的方法,其中所述一组或多组开关中的每个开关在不同的调制载波相移下操作以减少谐波。
38.根据权利要求35所述的方法,其中对应于所述两个牵引转换器中的每一个的所述开关的每个被操作为处于不同的调制载波相移以减少谐波。
39.根据权利要求35所述的方法,其包括能量存储装置监控电路,所述能量存储装置监控电路被配置为监控所述能量存储装置的充电水平,并且在检测到能量存储装置之间的所述充电水平不平衡时,使所述开关控制器施加调制偏置,使得随着时间的推移,所述能量存储装置的所述充电水平变得平衡。
40.根据权利要求35所述的方法,其包括能量存储装置监控电路,所述能量存储装置监控电路被配置为监控所述能量存储装置的充电水平,并且在检测到能量存储装置之间的所述充电水平不平衡时,使所述开关控制器在所述牵引转换器的马达相之间引入循环电流,使得随着时间的推移,所述能量存储装置的所述充电水平变得平衡。
41.根据权利要求31所述的方法,其中提供所述电网电压的逆变的所述开关在所述电网频率下操作,并且提供所述电网电流的功率整形的所述开关在至少大于所述电网频率的第二频率下操作。
42.根据权利要求31所述的方法,其中所述一组或多组开关和所述一个或多个能量存储装置位于所述电动车辆的壳体内,并且耦合到所述电动车辆的所述一个或多个马达。
43.根据权利要求31所述的方法,其中所述一组或多组开关位于所述电动车辆的壳体外部,并且耦合到所述电动车辆的所述一个或多个马达和所述一个或多个能量存储装置。
44.根据权利要求42所述的方法,其中所述一个或多个电动马达的所述一个或多个磁性部件用于在所述电动车辆的驾驶模式期间提供推进,并且当所述电动车辆静止时,所述一个或多个磁性部件用于控制所述电动车辆的所述一个或多个能量存储装置和所述电网之间的功率流。
45.根据权利要求31所述的方法,其中所述第一组选通信号或所述第二组选通信号适于在多个功率因数下操作。
46.根据权利要求31所述的方法,其中所述第一组选通信号或所述第二组选通信号适于双向功率流操作。
47.根据权利要求31所述的方法,其中所述第一组选通信号或所述第二组选通信号适于向所述电网供电。
48.根据权利要求48所述的方法,其中所述第一组选通信号或所述第二组选通信号适于控制无功功率向所述电网的流动。
49.根据权利要求31所述的方法,其包括测量所述电网电压,并且至少基于所述测量的电网电压,使所述电网电流与所述电网电压的所述波形同步。
50.根据权利要求31所述的方法,所述第一组选通信号或所述第二组选通信号适于单向功率流操作。
51.根据权利要求31所述的方法,其中所述一个或多个能量存储装置包括相同类型的能量存储装置。
52.根据权利要求31所述的方法,其中所述一个或多个能量存储装置包括至少两种或多种类型的能量存储装置。
53.根据权利要求52所述的方法,其中所述两种或多种类型的能量存储装置包括功率密集和能量密集装置的组合。
54.根据权利要求31所述的方法,其中所述一个或多个能量存储装置是电池。
55.根据权利要求31所述的方法,其中所述一个或多个能量存储装置是电容器。
56.根据权利要求31所述的方法,其中所述一个或多个能量存储装置包括两个能量存储装置,且一个是电池和另一个是电容器。
57.根据权利要求31所述的方法,其中所述电网被配置用于ac功率。
58.根据权利要求31所述的方法,其中所述电网被配置用于dc功率。
59.根据权利要求31所述的方法,其中所述电网电压的所述波形包括谐波分量。
60.根据权利要求31所述的方法,其中所述开关控制由脉宽调制器执行。
61.一种存储机器可解释指令的机器可读介质,所述指令在被执行时,使得处理器或可配置电路执行根据权利要求31-60中任一项所述的方法的步骤。