用于在使用電驅動裝置的組件的情況下對電驅動裝置的電池充電的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發明描述用于用電池運行的電動機的電池的多級充電裝置。所述多級充電裝置包括降壓變換器、中間電路和升壓變換器，以便從由電流端子所提供的（單相或三相）交流電產生合適的充電直流電。對于升壓變換器和中間電路，在此使用電氣驅動裝置的組件：電動機作為中間電路起作用并且驅動轉換器作為升壓變換器起作用。在此實現電動機到網絡側的降壓變換器上的耦合，使得至少一半的充電電流流經電氣驅動裝置的至少三個線圈中的至少一個。本發明此外描述相應的方法以及驅動組件的相應的使用。
【專利說明】用于在使用電驅動裝置的組件的情況下對電驅動裝置的電池充電的方法和裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于在使用電驅動裝置的組件的情況下對電驅動裝置的電池充電的方法和裝置。
【背景技術】
[0002]電驅動裝置經常由電池或蓄電池供應能量。這樣的電池典型地提供直流電壓，該直流電壓為了運行電驅動裝置經常借助驅動轉換器或DC/AC轉換器被轉換為交流電壓。于是該電驅動裝置將電能例如轉換為旋轉運動或諸如此類的。
[0003]對于這些電池的充電經常使用充電裝置，這些充電裝置不依賴于驅動裝置并且借助自身的電氣組件來實現。在電驅動的車輛中，充電裝置常常被集成到車輛中，使得車輛僅還必須借助電插塞連接或類似的連接來連接到供電網上。于是充電電子設備的大部分例如被集成到車輛中。
[0004]如果由供電網提供交流電壓，那么該交流電壓必須由充電裝置轉變為適合于電池的充電的直流電壓。因此，為了實現這樣的充電裝置經常使用多級開關結構，這些開關結構例如可以包括電源濾波器、降壓變換器、中間電路和升壓變換器。
[0005]根據出版物WO 2010/103063 Al，在該上下文中已知的是，在電池充電設備的實現中，代替特地為充電裝置所提供的升壓變換器而使用電氣驅動裝置的驅動轉換器并且代替特地為充電裝置所提供的中間存儲器而使用電動機的電感。

【發明內容】

[0006]本發明根據一種實施方式創建用于對用電池運行的電氣驅動裝置(Elektroantriebe)的電池充電的充電裝置，其中該充電裝置包括降壓變換器，該降壓變換器能與單相或三相交流電網連接并且被設計用于在該降壓變換器的輸出端處提供被整流的電流；(電流)中間電路，該中間電路能與降壓變換器的至少一個輸出端電連接并且具有至少一個用于平滑電流的電感；升壓變換器，該升壓變換器被設計用于在至少一個輸入端處通過中間電路與降壓變換器電連接并且該升壓變換器在其輸出端處與電池電連接并且該升壓變換器適合于將降壓變換器和/或中間電路所提供的電壓轉換為用于對電池充電的同樣大或更高的電壓，其中該升壓變換器由電氣驅動裝置的驅動轉換器構成并且該中間電路由電氣驅動裝置的電動機構成。該裝置的特征在于，在對電池充電時，電動機的線圈的第一端子與降壓變換器電連接，并且在電動機作為發動機運行(發動機運行)時，開關將線圈的相同的端子與升壓變換器電連接。
[0007]根據另一種實施方式，本發明創建用于為用電池運行的電氣驅動裝置的電池提供充電裝置的方法，具有如下步驟:提供降壓變換器，該降壓變換器能與交流電網連接并且能夠在該降壓變換器的輸出端處提供相同或更小電壓的被整流的電流；提供中間電路，該中間電路能與降壓變換器的輸出端連接并且具有用于平滑被整流的電流的線圈；提供升壓變換器，該升壓變換器能夠將中間存儲器的被平滑的電流轉換為具有相同或更大電壓的電流并且與電池連接，其中為了提供中間電路使用電氣驅動裝置的電動機并且其中為了提供升壓變換器使用電氣驅動裝置的驅動轉換器；并且其中在對電池充電時，電動機的線圈的第一端子與降壓變換器電連接，并且其中在電動機作為發動機運行(發動機運行或驅動模式)時，開關將線圈的相同的端子與升壓變換器電連接。
[0008]本發明此外涉及電氣驅動裝置的驅動轉換器和電動機在用于對電氣驅動裝置的電池充電的充電裝置中的使用，其中該驅動轉換器用作升壓變換器并且該電動機用作中間電路；其中在對電池充電時，電動機的線圈的第一端子與降壓變換器電連接；并且其中開關適合于將線圈的相同的端子與升壓變換器電連接。
[0009]在此可以分別規定，充電裝置的驅動轉換器或升壓變換器在充電運行中作為升壓變換器工作，然而在發動機運行中作為降壓變換器起作用。
[0010]本發明的優點在于，利用本發明可以在使用電氣驅動裝置的電氣部件的情況下提供相較于現有技術成本更低的充電設備以及相應的充電方法。
[0011]在一種有利的擴展方案中，要充電電池是用電池運行的電氣驅動裝置的驅動電池。
[0012]其它有利的擴展方案是各個從屬權利要求的主題。
[0013]本發明的出發點是為了實現具有升壓變換器、降壓變換器和中間電路的多級充電裝置而使用用電池運行的電氣驅動裝置的組件、特別是使用電動機和驅動轉換器。然而，與在現有技術中已知的實施方式相反，本發明建議網絡側的降壓變換器到電動機和驅動轉換器上的特別的耦合。尤其是建議，構建網絡側的降壓變換器到電動機的電連接，使得整個充電電流或至少一半的充電電流分別流經電動機的至少三個線圈中的至少一個。該通電(BestiOmung)至少對于短暫的時間點對應于在電氣驅動裝置的驅動模式下施加在電動機上的通電。
[0014]根據本發明的構造相較于現有技術能夠實現一般的電動機的使用，在這些電動機中星形結點不必可向外接觸并且此外能夠實現更大的電感和因此更平滑的充電電流。所述更平滑的充電電流允許電池的更節省的充電并且保證充電裝置的好的可調節性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]本發明的實施方式的其它的特征和優點由以下參考附圖的描述得出。
[0016]其中:
圖1示出多級充電設備的示意圖；
圖2a示出具有星形地布置的線圈的用電池運行的電氣驅動裝置的示意圖；
圖2b示出在星形地布置的線圈中的電流走向的示意圖；
圖2c示出具有三角形地布置的線圈的用電池運行的電氣驅動裝置的示意圖；
圖3示出根據本發明的充電裝置的第一實施方式的示意圖；
圖4示出根據本發明的充電裝置的第二實施方式的示意圖；
圖5示出根據本發明的充電裝置的第三實施方式的示意圖；
圖6示出根據本發明的充電裝置的第四實施方式的示意圖；
圖7示出用于提供充電裝置的方法的示意圖。[0017]在附圖的各圖中，只要沒有其它的被解釋，相同的和功能相同的元件、特征和組件就分別配備相同的附圖標記。易于理解的是，在附圖中的組件和元件由于清楚性和可理解性的原因不是必然地相互按正確比例被再現。
【具體實施方式】
[0018]圖1示出用于電池或蓄電池I的充電的多級充電裝置100的示意圖。為此該電池I與電網、例如公共供電網電連接。在此可以通過該電網提供例如三相交流電。圖1示出充電裝置100的一種實施方式，在該實施方式中端子2被構造為三相交流端子，在該三相交流端子中在三條線路上分別提供近似正弦的、相互分別相移120°的交流電。然而，也可以連接到單相交流電網上。
[0019]為了連接到該電網上，該充電裝置此外可以包括(在圖1中未被示出的)電源濾波器。這樣的電源濾波器的使用是可選的并且對于運行充電裝置不是強制必需的。然而，電源濾波器的使用可能是有利的，以便在時間上可變的耗用電流的情況下避免到電網中的不期望的反饋(電壓峰值等等)。這樣可變的耗用電流例如可以在使用下面進一步描述的脈沖整流器的情況下出現，因為該整流器只暫時地從網絡中提取功率。電源濾波器在這種情況下可以特別是用于遵循網絡干擾的由供電網的運營商設定的極限值。可以使用任意的在現有技術中已知的電源濾波器，例如可以借助電容將網絡端子的三條線路相互耦合。
[0020]在圖1中被示出的充電裝置100此外包括降壓變換器3、中間電路4和升壓變換器5，以便將電網所提供的(三相)交流電壓轉變為適合于電池I的充電的、近似恒定的充電電壓。該充電電壓在此可以根據電池位于范圍100V - 1000V內、特別是范圍250V — 450V內。圖1中被示出的充電裝置的多級構造能夠實現，利用該充電裝置覆蓋這樣的電壓范圍。自然地，該充電裝置也可以被補充其它級。
[0021]該降壓變換器3也常常被稱為降壓轉換器(engl:buck converter或step downconverter)并且是單相或多相整流器，該整流器將在輸入側經由電網施加的交流電交替地與充電裝置連接并且因此從交流電中切掉區段，使得可以在輸出側提供被整流的電流，該被整流的電流根據整流器的構型和品質或多或少像平滑的直流電。降壓變換器3例如可以是任意的基于電流中間電路的整流器。該降壓變換器可以有利地適合于提供具有時間平均上小于或等于輸入電壓的電壓的輸出電流。
[0022]該中間電路4用于降壓變換器3和升壓變換器5的耦合。該中間電路用于進一步平滑由降壓變換器輸出的近似的直流電(所謂的直流中間電路)并且包括例如一個或多個線圈或電感或一個或多個存儲扼流圈。在理想情況下，在中間電路的輸出端提供理想的直流電。在實際應用中得出被平滑的電流，其中較大的電感值導致較強的平滑。圖1中的該中間電路4只被連接在降壓變換器3的輸出端和升壓變換器5的輸入端之間。替代地，該中間電路但是也可以被耦合到降壓變換器3的兩個輸出端上和升壓變換器的兩個輸入端上。該中間電路有利地是電流中間電路或直流中間電路。
[0023]在圖1中被示出的升壓變換器5被耦合在降壓變換器3或中間電路4和電池I之間并且給該電池供應所期望的充電直流電壓。該升壓變換器5用于從在輸入側所提供的被平滑的并且被整流的電流出發向該電池提供同樣大的或更大的直流電壓。升壓變換器常常也被稱為升壓轉換器(engl:boost converter 或 step up converter)。[0024]具有降壓變換器3和升壓變換器5的充電裝置100的在圖1中被示出的多級構造用于通過減小降壓變換器3中在網絡側所提供的輸入電壓和/或利用升壓變換器5提高電壓來提供對于電池I的充電來說分別理想的充電電壓。
[0025]為了能夠盡可能簡單地、節省空間地并且成本低地提供充電裝置100，根據本發明將電氣驅動裝置的組件用于升壓變換器5和中間電路4。特別地，電氣驅動裝置的驅動轉換器被用于升壓變換器5并且電氣驅動裝置的電動機或電機被用于中間電路。
[0026]圖2a示意地示出一般的、用電池運行的電氣驅動裝置200的構造。該電氣驅動裝置200包括(驅動)電池1、電動機11和驅動轉換器12。該電池I在電動機11作為發動機運行(所謂的發動機運行)時用作電流或電壓源并且近似地提供(在電池的放電過程中在時間上緩慢減小的)直流電壓。該驅動轉換器12用于將電池所提供的直流電轉換為交流電并且也可以被稱為逆變器或DC/AC轉換器。該驅動轉換器可以在電動機作為發動機運行(發動機運行)時特別是作為降壓變換器工作并且在此給電動機11提供等于或小于電池電壓的電壓。在圖2中被示出的驅動轉換器12是三相的、脈沖的逆變器或脈沖逆變器，該脈沖逆變器將電池所提供的直流電壓在三個分支U、V和W中分解為分別移動120°的交流電壓脈沖并且將這些交流電壓脈沖輸送給電動機11。此外，在圖2a中示范地示出可選的電容器13，該電容器可以平行于電池I被連接并且用于在發動機運行中提供電流脈沖。本身易于理解的是，代替或附加于該電容器13還可以設置其它的電子部件，以便形成驅動電流。
[0027]在圖2a中被示出的驅動轉換器12由總共三個具有各兩個開關晶體管和各兩個二極管的分支U、V、W組成。到交流電的轉換在此可以通過開關晶體管以已知的方式來控制。因為脈沖的逆變器的運行在現有技術中是已知的，所以由于清楚性的原因放棄對控制的詳細的描述。替代于在圖2a中被示出的驅動轉換器12，自然也可以使用任意的其它的DC/AC轉換器。
[0028]在圖2a中被示出的電動機11是具有三個驅動線圈或電感lla、llb、llc的三相電動機。代替三個驅動線圈，在此也可以使用更多線圈、但是有利地三個線圈的整數倍，即代替三個線圈，例如可以使用三個線圈對。只要在下文中簡化地僅談及三個線圈，那么因此也應該包括具有相應的線圈對、線圈三元組等等的實施方式。
[0029]在圖2a中被示出的線圈lla、llb、llc星形地被布置和被布線，即三個線圈11a、IlbUlc的一端分別與驅動轉換器12的分支U、V、W連接，而三個線圈11a、lib、Ilc的另一端分別星形地在星形結點處相互連接。在電動機11運行時，即當電動機作為驅動發動機被運行并且驅動要驅動的對象時，電流在此暫時地流動，使得電流完整地流經三個分支U、V、W之一或三個線圈lla、llb、llc之一并且一半分別經過兩個另外的分支和線圈流回。這示意性地在圖2b中被闡明。
[0030]圖2c示出電氣驅動裝置201的一種實施方式，在該電氣驅動裝置中，電動機14的線圈14a、14b、14c三角形地被布置和被接線。關于圖2a中的電動機11的解釋可類似地套用于此。在電動機14的運行模式下，電流暫時地完整地流經分支U并且一半經過兩個另外的分支V、W和線圈14a、14b流回。
[0031]圖3是根據本發明的根據第一實施方式的用于對電池I充電的充電裝置300的示意圖。用于對電池I充電的充電裝置300對應于圖1中被示出的兩級充電裝置并且由(可選的)電源濾波器16、降壓變換器15、中間電路11和升壓變換器12組成。該降壓變換器15是三相整流器，該三相整流器對由電網在端子17上施加的單相或三相交流電進行整流并且因此根據整流的品質近似地轉換為直流電。通過對降壓變換器15的合適的控制，降壓變換器可以提供相較于在網絡側所提供的電壓相等或更低電壓的電流。具有電感和電容器的電源濾波器16用于避免或減少到電網中的所不期望的反饋。該中間電路11包括多個電感并且用于平滑降壓變換器15所提供的、被整流的電流。該升壓變換器12是三相脈沖逆變器并且可以在其與電池I連接的輸出端上提供電壓，該電壓在時間平均上等于或大于降壓變換器15或中間電路11所提供的電壓。通過對降壓變換器15和升壓變換器12中的晶體管的相應的控制，施加在電池I上的電壓可以適配于在IOOV - 1000V的范圍內、特別是在250V - 450V的范圍內的所需的充電電壓。
[0032]有利地，電池I是電動機2的驅動電池。例如，電池I可以是電驅動車輛、例如PKW的牽引電池。電氣驅動裝置的構造在此可以對應于在圖2a_2c中所介紹的電氣驅動裝置。
[0033]在圖3中被示出的根據本發明的充電裝置300和下面緊接著的充電裝置400-600的一個重要方面是，充電裝置的升壓變換器12和中間電路11通過與電池I連接的電氣驅動裝置的部件來實現。特別地，該升壓變換器12由電氣驅動裝置的驅動轉換器構成并且該中間電路由電氣驅動裝置的電動機或處于該電動機內的線圈/電感構成。該驅動轉換器如已經在上面參考圖2被示出的那樣在驅動或行駛模式下用于將源于電池的直流電壓轉換為用于電動機的交流電壓并且在充電模式下被用作升壓變換器。該電動機如已經在上面參考圖2被示出的那樣在驅動或行駛模式下用于驅動要驅動的裝置、例如電動車輛的輪子，并且在充電模式下用作用于平滑被整流的電流的中間電路。
[0034]如驅動轉換器和電動機那樣的驅動組件在用于驅動電池的充電裝置中的使用已經在上面提到的出版物W02010/103063中被描述。然而，該出版物教導，將電動機的線圈星形地布線并且為了降壓變換器的耦合使電動機的星形結點向外能到達。與此相對，根據在圖3中被示出的實施方式的本發明建議，將電動機11的線圈11a、lib、Ilc星形地布線，而不使星形結點向外能到達，即線圈在第一端處分別直接地相互連接，而星形結點Ild不直接與降壓變換器15或升壓變換器12或其它的部件接觸。關于線圈lla、llb、llc的第二線圈端，第一線圈Ila可控地與升壓變換器12的第一分支U連接，而其它的線圈IlbUlc優選地固定地與升壓變換器12的第二或第三分支V或W連接。在驅動模式下，開關19被閉合，使得線圈Ila的第二端與充電裝置的驅動轉換器12或升壓變換器12的第一分支U連接，但是不與降壓變換器15連接。在該開關位置下所產生的裝置基本上對應于在圖2a中被示出的電氣驅動裝置并且具有相同的功能。降壓變換器15的通過分支15b還被接觸的開關元件最多在寄生影響的范圍內妨礙作用方式，因此可以參閱關于圖2a的上述解釋。特別是在驅動模式下在圖2中被示出的電流暫時地存在。
[0035]作為開關在此可以使用任意的、在現有技術中已知的開關。特別是可以使用適配于相應的電流和電壓的功率半導體。
[0036]為了對驅動電池I充電，該開關19被切換，使得線圈Ila的第二端到升壓變換器12的第一分支U的連接被斷開并且替代于此通過引線15a與降壓變換器15連接。因為中間電路11和降壓變換器15的聯接可以理想地被看作直流電壓源，所以在充電運行中在該裝置中同樣得出在圖2b中被示出的電流走向。線圈lla、llb、llc的星形接線由此未被解決。[0037]本發明的在圖3中被示出的實施方式因此根本上區別于在出版物W02010/103063中所描述的電路，在該電路中電流在充電運行中均勻地分布在電動機的三個線圈上。與此相對，該充電裝置300具有多個優點:因為在充電裝置300中電動機的星形結點不必向外被接觸，所以在該電路中可以使用一般的電動機。特別是不必使用具有被接觸的星形結點的專門被制造的電動機，使得在電動機或供應商的選擇方面也沒有得出任何限制。此外，在根據本發明的裝置中得出更高的電感并且因為具有I或0.5*1的經過各個線圈的充電電流分別大于W02010/103063的裝置中的分別只為1/3*1的電流，也得出更強的磁場。因為充電電流典型地小于在電動機作為發動機運行時的電流，所以對于根據本發明的充電裝置300來說幾何尺寸的適配不是必需的。然而，應該指出的是，通過升壓變換器的控制可以影響充電電流的上面所說明的根據0.5的劃分并且該比例適用于升壓變換器/驅動轉換器的分支的對稱的控制。只要僅短期地偏離對稱的控制，就至少在時間平均上允許出現上面所說明的比例。在根據本發明的裝置中所產生的電流在此分別對應于電動機的驅動模式下的電流，即電動機在充電運行中也以最佳的并且因此大的電感工作。如已經在上面被提及的，相較于現有技術更高的電感允許更平滑的充電電流變化曲線的產生和因此電池I的更節省的充電以及好的可調節性。
[0038]有利地，該充電裝置300可以被補充用于在充電過程期間閉鎖電動機11的閉鎖裝置，以便在充電過程期間避免電動機11的旋轉。例如變速器止動爪、停車閉鎖器(Parksperre)或類似的裝置適合作為在電運行的車輛中的閉鎖裝置。
[0039]圖4是根據本發明的根據第二實施方式的充電裝置400的示意圖。在該實施方式中，與充電裝置300相比，電動機/中間電路14的線圈不是星形地而是三角形地被布線。在充電運行中，降壓變換器15通過開關19與電動機的兩個線圈14a、14b連接，而在驅動模式下，開關19將這兩個線圈14a、14b與充電裝置的驅動轉換器12或升壓變換器12的第一分支連接。與星形電路相比，在三角形電路中在升壓變換器/驅動轉換器12的對稱的控制的情況下只給三個線圈中的兩個、即線圈14a和14b通電，其中電流在升壓變換器12的對稱的控制的情況下被均勻分配到兩個線圈上。
[0040]圖5是根據本發明的根據有利的第三實施方式的充電裝置500的示意圖。該實施方式極大程度上對應于在圖3中被示出的實施方式，但是此外具有附加的電感18。如果由電動機11所提供的電感不足以在充電運行中產生充分恒定的直流電，則該附加的電感18可以是有利的。該附加的電感18可以用于進一步減少通過降壓變換器15和中間電路11被整流的電流的剩余的波動性并且更好地平滑降壓變換器15的被整流的電流。特別是為了保護電池I，這在否則在充電時出現的剩余的電流波動性可能減少電池的壽命時可以是有利的。自然地，在圖5中被示出的附加的電感也可以被應用于本發明的所有其它的實施方式中，即特別是與圖4中的三角電路連接。
[0041]圖6是根據本發明的根據有利的第四實施方式的充電裝置600的示意圖。在此與在圖3中被示出的實施方式相比，開關19'被實施，使得該開關只作為電動機的線圈Ila到升壓變換器12的相應分支的連接的斷續器而起作用。此外設置有附加的開關20和21，以便優選地在電動機運行(驅動模式)時使充電裝置的降壓變換器15和隨之出現的寄生電容和電感從電動機去耦。這可以引起效率的提高并且改善電磁相容性。自然地，在此也可以只設置兩個開關之一 20或21。開關19'、20和21可以在此以任意的組合也被使用在上面介紹的實施方式中。
[0042]圖7示意性地示出用于為用電池運行的電氣驅動裝置的電池I提供充電裝置的方法。在此，在步驟71中提供根據上述實施方式之一的降壓變換器15。該降壓變換器可與交流電網連接并且可以在其輸出端處提供相同或更小電壓的被整流的電流。在步驟72中提供根據上述實施方式之一的中間電路11 ;14，該中間電路可與降壓變換器15的輸出端連接并且具有用于平滑被整流的電流的線圈Ila ;llb，llc ;14a，14b，14c。在步驟73中提供根據上述實施方式之一的升壓變換器12，該升壓變換器可以將中間存儲器11 ；14的被平滑的電流轉換為具有相同或更大電壓的電流并且與電池I連接，其中為了提供中間存儲器11 ;14，使用電氣驅動裝置的電動機，并且其中為了提供升壓變換器12，使用電氣驅動裝置的驅動轉換器并且其中在對電池I充電時電動機11 ; 14的線圈Ila ；14a的第一端子與降壓變換器15電連接并且其中在電動機運行時開關19 ;19'將線圈Ila ；14a的相同的端子與升壓變換器12電連接。各個方法步驟在此不必必然地以上面所說明的順序被實施。
[0043]根據本發明的充電裝置有利地被構造，使得該充電裝置不僅適合于三相交流電的使用而且適合于單相交流電的使用。對于單相運行，應只使用降壓變換器的三個輸入橋分支中的兩個。在該運行狀態下控制應被實行，使得受控制地運行輸入側的電流中間電路變頻器并且輸出側的升壓變換器承擔PFC (Power Factor Corrector (功率因素校正器))功能。應僅利用輸入級來確保，降壓變換器的平均輸出電壓小于電池電壓，因此輸出側的升壓變換器可以工作。
【權利要求】
1.用于對用電池運行的電氣驅動裝置的電池(I)充電的充電裝置(100；300 ；400 ；500 ;600)，包括: 一降壓變換器(15)，所述降壓變換器能與單相或三相交流電網連接并且被設計用于在其輸出端處提供被整流的電流； 一中間電路(11 ;14)，所述中間電路能與所述降壓變換器(15)的至少一個輸出端電連接并且具有至少一個用于平滑電流的電感； 一升壓變換器(12)，所述升壓變換器被設計用于在至少一個輸入端處通過所述中間電路(11 ;14)與所述降壓變換器(15)電連接并且在其輸出端處與所述電池(I)電連接，并且所述升壓變換器適合于將所述降壓變換器(15)和/或所述中間電路(11 ；14)所提供的電壓轉換為用于對所述電池(I)充電的同樣大或更高的電壓， 一其中所述升壓變換器(12)由所述電氣驅動裝置的驅動轉換器構成并且所述中間電路(11 ；14)由所述電氣驅動裝置的電動機構成； 其特征在于， 在對所述電池(I)充電時，所述電動機(11 ；14)的線圈(11a ；14a)的第一端子與所述降壓變換器(15)電連接，并且在所述電動機運行時，開關(19 ;19')將所述線圈(lla;14a)的相同的端子與所述升壓變換器(12)電連接。
2.根據權利要求1所述的充電裝置(100；300 ；400 ；500 ;600)，其中所述電動機包括至少三個星形 地或三角形地彼此布線的線圈(lla、llb、llc ;14a、14b、14c)。
3.根據權利要求2所述的充電裝置(100;300 ;500 ;600)，其中所述開關(19 ;19')保證，在對所述電池(I)充電時，整個充電電流分別流經所述電動機(11)的線圈之一(11a)。
4.根據上述權利要求之一所述的充電裝置(100；300 ；500 ;600)，其中所述電動機(11)的至少三個線圈(11a ;llb、llc)星形地彼此連接并且從星形結點出來只存在到所述電動機(11)的至少三個線圈(11a ;llb、llc)的端子。
5.根據權利要求1所述的充電裝置(100;400)，其中所述電動機包括至少三個三角形地彼此連接的線圈(14a、14b、14c)并且其中所述開關(19')保證，在對所述電池(I)充電時，一半的充電電流在時間平均上分別流經所述電動機(11)的線圈之一(11a)。
6.用于為用電池運行的電氣驅動裝置的電池(I)提供充電裝置(100；300 ；400 ；500 ；600)的方法，具有如下步驟: 一提供降壓變換器(15)，所述降壓變換器能與交流電網連接并且能夠在其輸出端處提供相同或更小電壓的被整流的電流； 一提供中間電路(11 ;14)，所述中間電路能與所述降壓變換器(15)的輸出端連接并且具有用于平滑被整流的電流的線圈(11a ;llb、llc ;14a、14b、14c)； 一提供升壓變換器(12)，所述升壓變換器能夠將所述中間電路(11 ；14)的被平滑的電流轉換為具有相同或更大電壓的電流并且與所述電池(I)連接； 一其中為了提供所述中間電路(11 ;14)使用所述電氣驅動裝置的電動機并且其中為了提供所述升壓變換器(12)使用所述電氣驅動裝置的驅動轉換器；以及 一其中在對所述電池(I)充電時，所述電動機(11 ;14)的線圈(11a ;14a)的第一端子與所述降壓變換器(15)電連接，并且其中在所述電動機運行時，開關(19 ;19')將線圈(11a;14a)的相同的端子與所述升壓變換器(12)電連接。
7.根據權利要求6所述的方法，其中在對所述電池(I)充電時，整個充電電流分別流經所述電動機(11)的線圈之一(11a)。
8.根據權利要求6或7之一所述的方法，其中所述電動機(11)的至少三個線圈或電感(11a ;llb、llc)星形地彼此連接并且從星形結點出來只存在到所述電動機(11)的至少三個線圈(11a ;llb、llc)的端子。
9.電氣驅動裝置的驅動轉換器(12)和電動機(11;14)在用于對所述電氣驅動裝置的電池(I)充電的充電裝置(100 ；300 ；400 ；500 ；600)中的使用， 其中所述驅動轉換器(12)用作升壓變換器并且所述電動機(11 ; 14)用作中間電路； 其中在對所述電池(I)充電時，所述電動機(11 ；14)的線圈(11a ；14a)的第一端子與所述降壓變換器(15)電連接；并且其中開關(19 ;19')適合于將所述線圈(lla;14a)的相同的端子與所述升壓變換器(12)電連接。
10.根據權利要求9所述的使用，其中 一所述降壓變換器(15)能與單相或三相交流電網連接并且被設計用于在其輸出端處提供被整流的電流； 一所述中間電路(11 ;14)能與所述降壓變換器(15)的至少一個輸出端電連接并且具有至少一個用于平滑電流的電感；以及 一所述升壓變換器(12)被設計用于在至少一個輸入端處通過所述中間電路(11 ；14)與所述降壓變換器(15)電連接并且在其輸出端處與所述電池(I)電連接，并且所述升壓變換器適合于將所述降壓變換器(15)和/或電流中間電路(11 ;14)所提供的電壓轉換為用于對所述電池(I)充電的同樣大或更高的電壓。
【文檔編號】H02J7/00GK103764433SQ201280041883
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年7月26日 優先權日:2011年8月29日
【發明者】B.迪特默, E.埃伯萊茵, 葛杰, B.馬德, C.范博文, A.米塔格, P.艾特納, B.埃克特 申請人:羅伯特·博世有限公司