用于加热电动车辆的电力充电器的系统和方法与流程

背景技术：

技术实现思路

1、双有源桥转换器用于针对多个应用提供直流-直流(dc-dc)转换。一个此类应用是电动车辆充电站，在该电动车辆充电站中，双有源桥转换器接收源自ac电力网的dc电压，将接收到的dc电压转换为另一dc电压，并且将经转换的dc电压提供给电动车辆的充电端口。此类电动车辆充电站的电力充电器通常需要在潜在恶劣天气条件下安装在室外，并且需要经设计成承受极端天气条件(例如，非常冷的温度)。

2、本公开提供了用于改进电动车辆的电力充电器中的热生成的系统和方法，以便维持与电力充电器相关联的环境条件(例如，防止冷凝)而不在电力充电器中采用单独的加热器元件。所提供的系统和方法可以被配置为确定与电动车辆的电力充电器相关联的环境条件，其中该电力充电器包括双有源桥转换器，并且基于与电力充电器相关联的环境条件，致使双有源桥转换器进入热生成模式，该热生成模式致使双有源桥转换器生成热以改善与电力充电器相关联的环境条件。在一些实施方案中，可以进一步致使双有源桥转换器例如在确定环境条件已经改善时退出热生成模式。

3、在一些实施方案中，环境条件包括与电力充电器相关联的温度。控制电路可通过确定与电力充电器相关联的温度低于阈值温度而基于与电力充电器相关联的环境条件而致使双有源桥转换器进入热生成模式。控制电路可通过确定与电力充电器相关联的温度已增加到大于阈值温度的特定温度值而致使双有源桥转换器退出热生成模式。

4、在一些实施方案中，环境条件包括与电力充电器相关联的湿度。控制电路可通过确定与电力充电器相关联的湿度高于阈值湿度而基于与电力充电器相关联的环境条件致使双有源桥转换器进入热生成模式。控制电路可以通过确定与电力充电器相关联的湿度已经降低到低于阈值湿度的特定湿度值来致使双有源桥转换器退出热生成模式。

5、在一些实施方案中，双有源桥转换器包括变压器、包括第一多个开关的初级侧桥、以及包括第二多个开关的次级侧桥。

6、在一些实施方案中，控制电路可以通过以下方式致使双有源桥转换器进入热生成模式：通过接通次级侧桥的第二多个开关中的每个开关并且基于执行初级侧桥的第一多个开关的相移控制来控制流过初级侧桥和变压器的电流来产生短路输出。

7、在一些实施方案中，控制电路可以通过以下方式致使双有源桥转换器进入热生成模式：通过接通第二多个开关的与次级侧桥的上开关相对应的子集或者通过接通第二多个开关的与次级侧桥的下开关相对应的子集，以及基于执行初级侧桥的第一多个开关的相移控制来致使电流流过初级侧桥和变压器来产生短路输出。

8、在一些实施方案中，在热生成模式下，双有源桥转换器处于无负载操作状态，并且致使双有源桥转换器进入热生成模式包括通过周期性地对耦接到次级侧桥的电容器进行充电和放电，以致使能量由电容器存储和从电容器释放。

9、在一些实施方案中，当没有电动车辆正由电力充电器充电时，可以致使双有源桥转换器进入热生成模式。另选地，当至少电动车辆正由电力充电器充电时，可以致使双有源桥转换器进入热生成模式。

10、在一些实施方案中，所提供的系统和方法可以被配置为包括能够实现双向功率流的第一双向转换器和能够实现双向功率流的第二双向转换器。控制电路可以被配置为确定与电动车辆的电力充电器相关联的环境条件，其中电力充电器包括第一双向转换器和第二双向转换器。基于与电力充电器相关联的环境条件，控制电路可以致使第一双向转换器和第二双向转换器进入热生成模式。此类热生成模式可以致使第一双向转换器和第二双向转换器生成热，以通过致使电流在第一双向转换器与第二双向转换器之间循环来改善与电力充电器相关联的环境条件。

11、在一些实施方案中，第一双向转换器或第二双向转换器中的至少一者是双有源桥dc-dc转换器。在一些实施方案中，控制电路可以进一步致使第一双向转换器和第二双向转换器例如在确定环境条件已经改善时退出热生成模式。

12、在一些实施方案中，该系统还包括第一功率电子器件模块和第二功率电子器件模块，并且第一双向转换器和第二双向转换器中的每一者都是dc-dc转换器。第一功率电子器件模块可以包括第一双向转换器和第一ac-dc转换器，并且第二功率电子器件模块可以包括第二双向转换器和第二ac-dc转换器，其中第一ac-dc转换器和第二ac-dc转换器中的每一者能够实现双向功率流。第一双向转换器和第一ac-dc转换器中的每一者可以耦接到第一dc链路，并且第二双向转换器和第二ac-dc转换器中的每一者可以耦接到与第一dc链路不同的第二dc链路。

13、在一些实施方案中，第一双向转换器是ac-dc转换器，第二双向转换器是ac-dc转换器，并且第一双向转换器和第二双向转换器中的每一者可以耦接到公共dc链路和ac源。

14、在一些实施方案中，第一双向转换器是dc-dc转换器，第二双向转换器是dc-dc转换器，并且第一双向转换器和第二双向转换器中的每一者耦接到公共dc链路。

15、在一些实施方案中，该系统还包括具有第一双向转换器的第一功率电子器件模块和具有第二双向转换器的第二功率电子器件模块，其中第一功率电子器件模块和第二功率电子器件模块并联连接。第一功率电子器件模块可以被配置为主功率电子器件模块，该主功率电子器件模块控制并联连接的输出；并且第二功率电子器件模块可以被配置为从功率电子器件模块，该从功率电子器件模块被配置为从输出汲取电流并且将该电流返回到电力网。第一功率电子器件模块可以被配置为通过生成与第二功率电子器件模块汲取的电流相等且相反的输出电流来控制并联连接的输出。

技术特征：

1.一种方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

3.根据权利要求1所述的方法，其中：

4.根据权利要求1所述的方法，其中：

5.根据权利要求1所述的方法，其中：

6.根据权利要求1所述的方法，其中：

7.根据权利要求1所述的方法，其中当没有电动车辆正由所述电力充电器充电时或者当至少一个电动车辆正由所述电力充电器充电时，致使所述双有源桥转换器进入所述热生成模式。

8.一种系统，包括：

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述环境条件包括与所述电力充电器相关联的温度，并且所述控制电路被进一步配置为：

10.根据权利要求8所述的系统，其中所述环境条件包括与所述电力充电器相关联的湿度，并且所述控制电路被进一步配置为：

11.根据权利要求8所述的系统，其中所述双有源桥转换器包括变压器、包括第一多个开关的初级侧桥、以及包括第二多个开关的次级侧桥，并且所述控制电路被配置为通过以下方式致使所述双有源桥转换器进入所述热生成模式：

12.根据权利要求8所述的系统，其中所述双有源桥转换器包括变压器、包括第一多个开关的初级侧桥、以及包括第二多个开关的次级侧桥，并且所述控制电路被配置为通过以下方式致使所述双有源桥转换器进入所述热生成模式：

13.根据权利要求8所述的系统，其中：

14.根据权利要求8所述的系统，其中当没有电动车辆正由所述电力充电器充电时或者当至少一个电动车辆正由所述电力充电器充电时，致使所述双有源桥转换器进入所述热生成模式。

15.一种系统，包括：

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述第一双向转换器或所述第二双向转换器中的至少一者是双有源桥dc-dc转换器，并且所述控制电路被进一步配置为响应于确定所述环境条件已经改善而致使所述第一双向转换器和所述第二双向转换器退出所述热生成模式。

17.根据权利要求15所述的系统，其中：

18.根据权利要求15所述的系统，其中：

19.根据权利要求15所述的系统，其中：

20.根据权利要求15所述的系统，其中：

技术总结
本文公开了用于控制双有源桥转换器的系统和方法。可确定与电动车辆的电力充电器相关联的环境条件，其中该电力充电器包括双有源桥转换器。基于与电力充电器相关联的环境条件，可致使双有源桥转换器进入热生成模式，该热生成模式致使双有源桥转换器生成热以改善与电力充电器相关联的环境条件。

技术研发人员：S·舒尔茨,Z·莫哈杰拉尼,T·埃里克森,S·希蒂
受保护的技术使用者：瑞维安知识产权控股有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16