具有低待机功率的直流快速充电器系统的制作方法

本公开整体涉及电动车辆(ev)和电池充电领域。更具体地，本公开涉及一种在ev和其他电池充电应用中使用的具有低待机功率的直流快速充电器(dcfc)系统。

背景技术：

1、当dcfc系统不对ev或其他电池进行充电时，具有待机功率的dcfc系统可具有与车载电源、集成电路(ic)、泄放电阻和分配器和电源柜的泄漏路径相关联的功率损失。例如，dcfc输入(例如，480v)可以具有功率损失，特别是当不对ev或其他电池进行充电时，当耦接到功率级中的“直接”(例如，480v)负载(诸如，电力电子模块(pem)级、风扇和分配器)时，并且当耦接到“间接”(例如，24v)负载(该“间接”负载可以包括多个24v功率负载，诸如pem控制器(pcc)、机柜主控制器(pcu)、绝缘监测装置(imd)、断路器、泵、冷却搅拌机、调制解调器和以太网开关)时。此外，dcfc系统可能需要用于通信需求的复位能力。

2、仅以例示性环境情况提供本发明背景。对于本领域的普通技术人员将显而易见的是，本公开的原理和概念可同样在其他环境情况中实施。因此，本发明背景应该被认为针对所有目的是非限制性的。

技术实现思路

1、在各种例示性实施方案中，本公开提供了一种dcfc系统及相关联方法，该系统及相关联方法在dcfc系统不运行时显著降低待机功率，并且提供用于通信需求的复位能力(例如打开/关闭24v)。例如，这通过在待机模式期间移除电压应力来提高电子器件的可靠性，尤其是在潮湿环境条件下。本公开的dcfc系统防止能量浪费，并因此为常规dcfc系统提供“绿色”替代方案。

2、在一个例示性实施方案中，本公开提供了一种电池充电系统，该电池充电系统包括：电压输入；与电池充电系统相关联的多个负载，该多个负载在电池充电系统处于充电模式时连接到电压输入；和开关，该开关可操作用于在电池充电系统处于待机模式时使多个负载中的某些负载与电压输入断开连接，以降低电池充电系统的待机功率。多个负载包括在电压输入的电压处的一个或多个直接负载和在低于电压输入的电压的电压处的一个或多个间接负载。在一个实施方案中，开关可操作用于在电池充电系统处于待机模式时使间接负载中的某些间接负载与电压输入断开连接。在另一个实施方案中，开关可操作用于在电池充电系统处于待机模式时使间接负载中的所有间接负载与电压输入断开连接。在另一个实施方案中，开关可操作用于在电池充电系统处于待机模式时使直接负载中的某些直接负载和间接负载中的所有间接负载与电压输入断开连接。在又一个实施方案中，开关可操作用于在电池充电系统处于待机模式时使直接负载中的所有直接负载和间接负载中的所有间接负载与电压输入断开连接。电池充电系统还包括耦接到开关并可操作用于控制开关的操作的通信和控制电路以及外部通信链路。任选地，电池充电系统还包括耦接到通信和控制电路的辅助电源，该辅助电源处于低于电压输入的电压的电压处。通信和控制电路包括定时电路，该定时电路可操作用于在电池充电系统进入待机模式之后，在预定时间段之后，恢复电池充电系统的充电模式。

3、在另一个例示性实施方案中，本公开提供了一种电池充电方法，该电池充电方法包括：当电池充电系统处于充电模式时，将与电池充电系统相关联的多个负载连接到电压输入；以及当电池充电系统处于待机模式时，使用开关使多个负载中的某些负载与电压输入断开连接，以降低电池充电系统的待机功率。多个负载包括在电压输入的电压处的一个或多个直接负载和在低于电压输入的电压的电压处的一个或多个间接负载。在一个实施方案中，使多个负载中的某些负载与电压输入断开连接包括当电池充电系统处于待机模式时使间接负载中的某些间接负载与电压输入断开连接。在另一个实施方案中，使多个负载中的某些负载与电压输入断开连接包括当电池充电系统处于待机模式时使间接负载中的所有间接负载与电压输入断开连接。在另一个实施方案中，使多个负载中的某些负载与电压输入断开连接包括当电池充电系统处于待机模式时使直接负载中的某些直接负载和间接负载中的所有间接负载与电压输入断开连接。在又一个实施方案中，使多个负载中的某些负载与电压输入断开连接包括当电池充电系统处于待机模式时使直接负载中的所有直接负载和间接负载中的所有间接负载与电压输入断开连接。电池充电方法还包括使用耦接到开关的通信和控制电路以及外部通信链路来控制开关的操作。任选地，电池充电方法还包括使用耦接到通信和控制电路的辅助电源来对通信和控制电路提供功率，该辅助电源处于低于电压输入的电压的电压处。电池充电方法更进一步包括在电池充电系统进入待机模式之后，在预定时间段之后，使用通信和控制电路的定时电路来恢复电池充电系统的充电模式。

4、在另一个例示性实施方案中，本公开提供了一种电池充电系统，该电池充电系统包括：480v电压输入；与电池充电系统相关联的多个负载，该多个负载在电池充电系统处于充电模式时连接到480v电压输入，其中多个负载包括在480v处的一个或多个直接负载和在24v处的一个或多个间接负载；和开关，该开关可操作用于在电池充电系统处于待机模式时使多个负载中的某些负载与480v电压输入断开连接，以降低电池充电系统的待机功率；其中开关可操作用于以下项中的一者或多者：在电池充电系统处于待机模式时，使24v间接负载中的某些间接负载与480v电压输入断开连接；在电池充电系统处于待机模式时，使24v间接负载中的所有间接负载与480v电压输入断开连接；在电池充电系统处于待机模式时，使480v直接负载中的某些直接负载和24v间接负载中的所有间接负载与480v电压输入断开连接；以及在电池充电系统处于待机模式时，使480v直接负载中的所有直接负载和24v间接负载中的所有间接负载与480v电压输入断开连接。电池充电系统还包括耦接到开关并可操作用于控制开关的操作的通信和控制电路以及外部通信链路。

5、在又一个例示性实施方案中，本公开提供了一种电池充电系统，该电池充电系统包括：电压输入；一个或多个二级电源，该一个或多个二级电源耦接到电压输入，并且被配置成接收电压输入并输出低于电压输入的电压；直接负载，该直接负载耦接到电压输入；间接负载，该间接负载被配置成耦接到一个或多个二级电源；开关，该开关设置在所述间接负载与一个或多个二级电源之间；控制电路，该控制电路直接或间接耦接到开关；和通信电路，该通信电路直接或间接耦接到开关；其中控制电路和通信电路被配置成在电池充电系统处于待机模式时控制开关选择性地使间接负载中的某些或所有间接负载与一个或多个二级电源断开连接。任选地，控制电路和通信电路中的一者或多者由一个或多个二级电源提供功率。另选地，控制电路和通信电路中的一者或多者由耦接到电压输入的辅助电源提供功率。任选地，在待机模式下关闭一个或多个二级电源中的某些二级电源。控制电路和通信电路中的一者或多者包括定时电路，该定时电路被配置成在电池充电系统进入待机模式之后，在预定时间段之后，通过选择性地将间接负载的某些间接负载重新连接到一个或多个二级电源来恢复电池充电系统的充电模式。任选地，控制电路和通信电路中的一者或多者包括定时电路，该定时电路被配置成控制开关选择性地使间接负载中的某些间接负载与一个或多个二级电源断开连接，并且随后在预定时间段之后将间接负载的某些间接负载重新连接到一个或多个二级电源。直接负载在电压输入(例如，300v-500v)的电压处操作，并且间接负载在低于电压输入的电压的电压处操作。

6、在又一个例示性实施方案中，本公开提供了一种电池充电系统，该电池充电系统包括：电压输入；直接负载，该直接负载被配置成耦接到电压输入；一个或多个二级电源，该一个或多个二级电源耦接到电压输入，并且被配置成接收电压输入并输出低于电压输入的电压；间接负载，该间接负载被配置成耦接到一个或多个二级电源；开关，该开关设置在电压输入和直接负载、一个或多个二级电源与间接负载之间；控制电路，该控制电路直接或间接耦接到开关；和通信电路，该通信电路直接或间接耦接到开关；其中控制电路和通信电路被配置成在电池充电系统处于待机模式时控制开关选择性地使直接负载中的某些或所有直接负载、一个或多个二级电源和间接负载与电压输入断开连接。任选地，控制电路和通信电路中的一者或多者由一个或多个二级电源提供功率。另选地，控制电路和通信电路中的一者或多者由耦接到电压输入的辅助电源和浪涌保护器提供功率。任选地，电池充电系统还包括在电压输入与开关之间耦接到电压输入的一个或多个附加直接负载。控制电路和通信电路中的一者或多者包括定时电路，该定时电路被配置成在电池充电系统进入待机模式之后，在预定时间段之后，通过选择性地将直接负载的某些直接负载、一个或多个二级电源和间接负载重新连接到电压输入来恢复电池充电系统的充电模式。任选地，控制电路和通信电路中的一者或多者包括定时电路，该定时电路被配置成控制开关选择性地使直接负载中的某些直接负载、一个或多个二级电源和间接负载与电压输入断开连接，并且随后在预定时间段之后将直接负载中的某些直接负载、一个或多个二级电源和间接负载重新连接到电压输入。直接负载在电压输入(例如，300v-500v)的电压处操作，并且间接负载在低于电压输入的电压的电压处操作。

7、在又一个例示性实施方案中，本公开提供了一种电池充电方法，该电池充电方法包括：当电池充电系统处于待机模式时，选择性地使某些或所有间接负载与一个或多个二级电源断开连接，该一个或多个二级电源耦接到电压输入并且被配置成接收电压输入并输出低于电压输入的电压；其中直接负载也耦接到电压输入；并且其中使用设置在间接负载与一个或多个二级电源之间的开关、直接或间接耦接到开关的控制电路和直接或间接耦接到开关的通信电路，某些或所有间接负载选择性地与一个或多个二级电源断开连接。

8、在又一个例示性实施方案中，本公开提供了一种电池充电方法，该电池充电方法包括：当电池充电系统处于待机模式时，选择性地使直接负载中的某些或所有直接负载、一个或多个二级电源和间接负载与电压输入断开连接，该一个或多个二级电源被配置成接收电压输入并输出低于电压输入的电压，该间接负载耦接到一个或多个二级电源；其中使用设置在电压输入和直接负载、一个或多个二级电源与间接负载之间的开关、直接或间接耦接到开关的控制电路和直接或间接耦接到开关的通信电路，直接负载中的某些或所有直接负载、一个或多个二级电源和间接负载选择性地与电压输入断开连接。

9、虽然本文参考例示性实施方案及其具体示例说明和描述了本公开，但对于本领域的普通技术人员将显而易见的是，其他实施方案和示例可执行类似的功能和/或实现类似的结果。由此设想所有此类等效实施方案和示例均在本公开的实质和范围内。值得注意的是，在不脱离本公开的实质和范围的情况下，可以非限制地结合其他说明和描述的实施方案的方面来实施某些说明和描述的实施方案的方面，并且可以省略某些说明和描述的实施方案的方面。