(57)【要約】      （修正有）【課題】電気自動車またはハイブリッド自動車のための３相または単相充電システムを提供する。【解決手段】電気システムは、２つの直流−直流コンバータ回路を有する。第１直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ１は交流−直流コンバータＰＦＣの高圧出力端子に接続された高圧入力端子を有し、第２直流−直流コンバータ回路は交流−直流コンバータの低圧出力端子に接続された低圧入力端子を有する。第１直流−直流コンバータ回路の低圧入力端子は、第２直流−直流コンバータ回路の高圧入力端子に接続されており、第１コンバータ回路の高圧出力端子は、第２直流−直流コンバータ回路の高圧出力端子に接続されており、第１コンバータ回路の低圧出力端子は、第２直流−直流コンバータ回路の低圧出力端子に接続されている。【選択図】図３
2018183037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電力グリッドからバッテリを充電する充電システム、特に、電気自動車またはハイブリッド自動車に搭載され、前記自動車の外部の電力グリッドからバッテリを充電し、自動車を駆動する充電システムであって、
外部電力グリッド、高圧出力端子、および低圧出力端子に接続する入力端子を備える３相交流−直流コンバータ（ＰＦＣ）、
直流−直流コンバータ（ＬＬＣ）であって、２つの直流−直流コンバータ回路（ＬＬＣ１、ＬＬＣ２）を有し、第１直流−直流コンバータ回路（ＬＬＣ１）は前記交流−直流コンバータ（ＰＦＣ）の前記高圧出力端子に接続された高圧入力端子を有し、第２直流−直流コンバータ回路（ＬＬＣ２）は前記交流−直流コンバータ（ＰＦＣ）の前記低圧出力端子に接続された低圧入力端子を有する、直流−直流コンバータ（ＬＬＣ）；
を備え、
前記第１直流−直流コンバータ回路（ＬＬＣ１）の前記低圧入力端子は、前記第２直流−直流コンバータ回路（ＬＬＣ２）の前記高圧入力端子に接続されており、
前記第１コンバータ回路（ＬＬＣ１）の前記高圧出力端子は、前記第２直流−直流コンバータ回路（ＬＬＣ２）の前記高圧出力端子に接続されており、前記第１コンバータ回路（ＬＬＣ１）の前記低圧出力端子は、前記第２直流−直流コンバータ回路（ＬＬＣ２）の前記低圧出力端子に接続されている
ことを特徴とする充電システム。
【請求項２】
前記直流−直流コンバータ（ＬＬＣ）は、３相動作モードにおいて、前記第１および第２直流−直流コンバータ（ＬＬＣ１、ＬＬＣ２）が前記交流−直流コンバータ（ＰＦＣ）からの電流を受け取り、単相動作モードにおいて、前記第１または第２直流−直流コンバータ回路（ＬＬＣ１、ＬＬＣ２）のうち１つのみが前記交流−直流コンバータ（ＰＦＣ）からの電流を受け取るように構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の充電システム。
【請求項３】
前記充電システムは、前記単相動作モードにおいて前記第１または第２直流−直流コンバータ回路（ＬＬＣ１、ＬＬＣ２）の入力を短絡する少なくとも１つのスイッチ（Ｓ１、Ｋ１）を備える
ことを特徴とする請求項２記載の充電システム。
【請求項４】
前記スイッチ（Ｓ１、Ｋ１）は、前記交流−直流コンバータ（ＰＦＣ）の前記高圧出力端子または前記交流−直流コンバータ（ＰＦＣ）の前記低圧出力端子を、前記第１直流−直流コンバータ回路（ＬＬＣ１）の前記低圧入力端子と前記第２コンバータ回路（ＬＬＣ２）の前記高圧入力端子との間の接続点に対して接続し、前記単相動作モードにおいて、前記スイッチ（Ｓ１、Ｋ１）はＯＮになり、前記スイッチ（Ｓ１、Ｋ１）が接続される入力端子間の前記直流−直流コンバータ回路（ＬＬＣ１）の入力を短絡する
ことを特徴とする請求項３記載の充電システム。
【請求項５】
各前記直流−直流コンバータ回路（ＬＬＣ１、ＬＬＣ２）は主回路と副回路を備え、前記主回路は前記３相交流−直流コンバータの前記高圧出力端子と前記低圧出力端子との間に直列接続され、前記副回路は前記ＬＬＣ直流−直流コンバータ（ＬＬＣ）の高圧出力端子と低圧出力端子との間に並列接続される
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の充電システム。
【請求項６】
前記第１および第２直流−直流コンバータ回路（ＬＬＣ１、ＬＬＣ２）はそれぞれ、共鳴回路によって構成されている
ことを特徴とする請求項５記載の充電システム。
【請求項７】
前記第１および第２直流−直流コンバータ回路（ＬＬＣ１、ＬＬＣ２）は、インターリーブ動作するように構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の充電システム。
【請求項８】
前記第１および第２直流−直流コンバータ回路（ＬＬＣ１、ＬＬＣ２）は、前記３相動作モードにおいてインターリーブ動作するように構成されている
ことを特徴とする請求項７記載の充電システム。
【請求項９】
前記第１および第２直流−直流コンバータ（ＬＬＣ１、ＬＬＣ２）は、位相が９０°シフトしている
ことを特徴とする請求項７または８記載の充電システム。
【請求項１０】
前記３相交流−直流コンバータ（ＰＦＣ）は、相ごとに少なくとも１つのインダクタンスを備え、各前記インダクタンスは、前記交流−直流コンバータ（ＰＦＣ）の入力端子を形成する第１端子と、アームに接続された第２端子とを有し、前記アームは前記３相交流−直流コンバータ（ＰＦＣ）の前記交流−直流コンバータの前記高圧出力端子と前記低圧出力端子との間に接続されている
ことを特徴とする請求項１記載の充電システム。
【請求項１１】
各前記アームは２つのスイッチ（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６）を備え、各前記スイッチは対応する前記インダクタンスを一方で前記交流−直流コンバータ（ＰＦＣ）の前記高圧出力端子に接続し、他方で前記交流−直流コンバータ（ＰＦＣ）の前記低圧出力端子に接続する
ことを特徴とする請求項１０記載の充電システム。
【請求項１２】
前記３相交流−直流コンバータは、Ｖｉｅｎｎａ型回路（Ｖ）と中間出力端子を備える
ことを特徴とする請求項１記載の充電システム。
【請求項１３】
前記スイッチ（Ｓ１、Ｋ１）によって短絡されていない前記直流−直流コンバータ回路（ＬＬＣ２）は、前記直流−直流コンバータ回路（ＬＬＣ２）の前記高圧入力端子と前記低圧入力端子との間に接続された容量アームを備え、
前記充電システムは、前記中間出力端子に接続された第２スイッチ（Ｋ２）を備え、前記第２スイッチは、前記３相動作モードにおいて前記中間出力端子を前記２つの直流−直流コンバータ（ＬＬＣ１、ＬＬＣ２）の間の前記接続点に接続し、前記単相動作モードにおいて前記中間出力端子を前記スイッチ（Ｓ１、Ｋ１）によって短絡されていない前記直流−直流コンバータ（ＬＬＣ２）の前記容量アームの中間点に接続するように構成されている
ことを特徴とする請求項１２、３、または４記載の充電システム。
【請求項１４】
前記直流−直流コンバータ（ＬＬＣ）はガルバニック絶縁されている
ことを特徴とする請求項１記載の充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、蓄電ユニットを充電する電気システムに関する。具体的には、電動車に搭載された電気システム、具体的には電気自動車またはハイブリッド自動車に搭載されたものに関する。
【０００２】
より具体的には、自動車の走行モータに電力を供給する少なくとも１つのバッテリを備えた電気自動車またはハイブリッド自動車において、一般に車載充電器（ＯＢＣ）と呼ばれる車載充電システムを実装することが知られている。この文脈において本発明は、改善された車載充電器を形成し、３相電力グリッドに接続されたときと単相電力グリッドによって電力を供給されたときの双方において動作することができる、電気システムに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
電気自動車またはハイブリッド自動車は、高圧車載電力グリッドを介して高圧バッテリによって電力を供給される電動システムを備えるとともに、低圧車載電力グリッドを介して低圧バッテリによって電力を供給される複数の補助電気機器を備える。したがって高圧バッテリは、電動システムに対してエネルギーを供給し、これにより自動車を推進させることができる。低圧バッテリは複数の補助電気機器に対して電力を供給する。例えば車載コンピュータ、ウィンドウレギュレータモータ、マルチメディアシステム、などである。高圧バッテリは通常、１００Ｖから９００Ｖを供給し、望ましくは１００Ｖから５００Ｖを供給する。一方で低圧バッテリは通常、１２Ｖ、２４Ｖ、または４８Ｖを供給する。これら高圧バッテリと低圧バッテリの２つは、充電可能でなければならない。
【０００４】
高圧バッテリは、自動車の高圧電力グリッドを介して外部電力グリッドに接続することにより充電される。例えば家庭交流電力グリッドである。実際には、電気自動車バッテリまたはハイブリッド自動車バッテリを充電する専用の充電端末を用いるのか、あるいは家庭交流電力グリッドによるのかに応じて、外部電力グリッドは３相である場合と単相である場合とがある。
【０００５】
３相外部電力グリッドにより、自動車の高圧バッテリをより速く充電することができる。ただし３相グリッドは常に利用できるわけではなく、ＯＢＣシステムと呼ばれる車載充電システムは高圧バッテリを充電できる必要がある。これは外部電力グリッドが単相グリッドである場合を含む。
【０００６】
一般にＯＢＣシステムは、主に交流−直流コンバータと直流−直流コンバータを備え、これらはガルバニック絶縁されていることが望ましい。交流−直流コンバータは一般に、力率改善（ＰＦＣ）交流−直流コンバータと呼ばれる。交流−直流コンバータＰＦＣは、その力率改善機能において、吸収電流上の電力グリッドの歪みを除去して、外部電力グリッドにとって有害な高調波電流が生じることを防ぐ。したがって交流−直流コンバータＰＦＣにより、電流と入力電圧を同位相にすることができる。
【０００７】
本発明の文脈における一般的課題は、３相動作と単相動作が可能な充電システムを設計することに関する。
【０００８】
現行技術によれば、３相または単相の外部電力グリッドからバッテリを充電できるようにするためには、３つのＡＣ／ＤＣ単相交流−直流コンバータを備える電気システムを用いることが知られている。図１に示すように各コンバータは、それぞれＤＣ／ＤＣ単相直流−直流コンバータに接続されている。
【０００９】
この解決手段は、単相または３相外部電力グリッドから自動車バッテリを充電でき、利用柔軟性が高く電気的性能が高い利点を有する。ただし、必要な部品の個数により、特に複数のコンバータが必要なので、電気システムのコストとサイズが大幅に増加する。したがってより小型でコスト効率の高い解決手段を開発することが必要である。さらに、この構成において、ＡＣ／ＤＣ交流−直流コンバータの端子ａｂｃをバランスするため、中性端子Ｎが必要である。
【００１０】
１つの解決手段は、図２に示すように、直流−直流コンバータＬＬＣに接続された１つの３相交流−直流コンバータＰＦＣを備えるＯＢＣシステムを実装することである。直流−直流コンバータＬＬＣは通常、主回路Ｐと副整流回路ＲＤを有する絶縁共鳴回路を備えることが知られている。
【００１１】
しかし、小型であることは良いのであるが、交流−直流コンバータの２つの端子のみを用いるので、単相効率は非常に低い。システムは最高でもその理論電力の３分の１で動作する。
【００１２】
充電システムの性能を改善し、小サイズを最適に維持しつつ３相または単相外部電力グリッドからバッテリを充電できるようにするため、本発明は以下を備える充電システムを提案する：交流−直流コンバータ（典型的には、３相交流−直流コンバータＰＦＣ）；前記３相交流−直流コンバータＰＦＣに対して直列接続され、出力に対して並列接続された、２つの直流−直流コンバータ回路を備える直流−直流コンバータ。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
具体的には、本発明は、外部電力グリッドからバッテリを充電する充電システムに関する。特に、電気自動車またはハイブリッド自動車に搭載され、自動車外の電力グリッドからバッテリを充電し、自動車を駆動するものに関する。前記電気システムは：
外部電力グリッド、高圧出力端子、および低圧出力端子に接続する入力端子を備える３相交流−直流コンバータ；
直流−直流コンバータであって、２つの直流−直流コンバータ回路を有し、第１直流−直流コンバータ回路は前記交流−直流コンバータの前記高圧出力端子に接続された高圧入力端子を有し、第２直流−直流コンバータ回路は前記交流−直流コンバータの前記低圧出力端子に接続された低圧入力端子を有する、直流−直流コンバータ；
を備え、
前記第１直流−直流コンバータ回路の前記低圧入力端子は、前記第２直流−直流コンバータ回路の前記高圧入力端子に接続されており、
前記第１コンバータ回路の前記高圧出力端子は、前記第２直流−直流コンバータ回路の前記高圧出力端子に接続されており、前記第１コンバータ回路の前記低圧出力端子は、前記第２直流−直流コンバータ回路の前記低圧出力端子に接続されている。
【００１４】
本発明に係る電気システムにより、充電システムが提案される。具体的には、自動車バッテリを充電するためのものであり、３相と単相の両場面においてコンパクトかつ高効率である。
【００１５】
さらに、本発明に係る充電システムを制御するためには、３相交流−直流コンバータ部のために１つの制御ユニットのみが必要であり、直流−直流コンバータ部のために１つの制御ユニットのみが必要である。
【００１６】
１実施形態によれば、直流−直流コンバータは、３相動作モードにおいて、前記第１および第２直流−直流コンバータが前記交流−直流コンバータからの電流を受け取り、単相動作モードにおいて、前記第１または第２直流−直流コンバータ回路のうち１つのみが前記交流−直流コンバータからの電流を受け取るように構成されている。
【００１７】
前記システムは、前記単相動作モードにおいて前記第１または第２直流−直流コンバータ回路の入力を短絡する少なくとも１つのスイッチを備える。
【００１８】
前記スイッチは、前記交流−直流コンバータの前記高圧出力端子または前記交流−直流コンバータの前記低圧出力端子を、前記第１直流−直流コンバータ回路の前記低圧入力端子と前記第２コンバータ回路の前記高圧入力端子との間の接続点に対して接続し、前記単相動作モードにおいて、前記スイッチはＯＮになり、前記スイッチが接続される入力端子間の前記直流−直流コンバータ回路の入力を短絡する。
【００１９】
各電圧変換回路は主回路と副回路を備え、前記主回路は前記３相交流−直流コンバータの前記高圧出力端子と前記低圧出力端子との間に直列接続され、前記副回路は前記直流−直流コンバータの高圧出力端子と低圧出力端子との間に並列接続される。
【００２０】
１実施形態によれば、前記第１および第２直流−直流コンバータ回路はそれぞれ、共鳴回路によって構成されている。
【００２１】
前記第１および第２直流−直流コンバータ回路は、インターリーブ動作するように構成されている。
【００２２】
１実施形態によれば、前記第１および第２直流−直流コンバータ回路は、前記３相動作モードにおいてインターリーブ動作するように構成されている。
【００２３】
１実施形態によれば、前記第１および第２直流−直流コンバータは、位相が９０°シフトしている。
【００２４】
この場合、前記直流−直流コンバータ部は自然にバランスされる。さらに波電流は自然に抑制される。
【００２５】
１実施形態によれば、前記３相交流−直流コンバータは、相ごとに少なくとも１つのインダクタンスを備え、各前記インダクタンスは、前記交流−直流コンバータの入力端子を形成する第１端子と、アームに接続された第２端子とを有し、前記アームは前記３相交流−直流コンバータの前記交流−直流コンバータの前記高圧出力端子と前記低圧出力端子との間に接続されている。
【００２６】
１実施形態において、各前記アームは２つのスイッチを備え、前記スイッチは対応する前記インダクタンスを一方で前記交流−直流コンバータの前記高圧出力端子に接続し、他方で前記交流−直流コンバータの前記低圧出力端子に接続する。
【００２７】
１代替実施形態によれば、前記３相交流−直流コンバータは、Ｖｉｅｎｎａ型回路と中間出力端子を備える。
【００２８】
前記スイッチによって短絡されていない前記直流−直流コンバータ回路は、前記直流−直流コンバータ回路の前記高圧入力端子と前記低圧入力端子との間に接続された容量アームを備え、
前記システムは、前記中間出力端子に接続された第２スイッチを備え、前記第２スイッチは、前記３相動作モードにおいて前記中間出力端子を前記２つの直流−直流コンバータの間の前記接続点に接続し、前記単相動作モードにおいて前記中間出力端子を前記スイッチによって短絡されていない前記直流−直流コンバータの前記容量アームの中間点に接続するように構成されている。
【００２９】
１実施形態によれば、前記直流−直流コンバータはガルバニック絶縁されている。
【００３０】
本発明は、以下の説明を読むことによりさらに理解されるであろう。以下の説明は例示のためのみのものであり、以下の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】現行技術における３相ＯＢＣシステムの機能図である。
【図２】現行技術における３相ＯＢＣシステムの別例の機能図である。
【図３】本発明の第１実施形態における電気システムの簡易電気回路図である。
【図４】本発明の第２実施形態における電気システムの簡易電気回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下の複数の非限定的実施形態を用いて本発明を説明する。本発明は当業者が変形できるものであり、そのような変形物も本発明の対象である。
【００３３】
図３を参照する。本発明に係る電気システムの例を示す。本システムは、自動車のバッテリを充電するものである。具体的には、電気自動車またはハイブリッド自動車である。自動車は出力端子ＶＢ＋とＶＢ−に接続されている。
【００３４】
電気システムは、交流−直流コンバータを備える。交流−直流コンバータは、３つの端子ａｂｃを有する力率改善器を備える。これは３相交流−直流コンバータＰＦＣと呼ばれる。３相コンバータＰＦＣは、外部電力グリッド（図示せず）と接続されるように構成されている。外部電力グリッドは、３相または単相である。３相外部電力グリッドは高速充電が可能である。単相電力グリッドは、家庭交流電力グリッドとなり得る利点がある。これは一般に、電気自動車またはハイブリッド自動車のユーザ個人宅において利用可能なものである。
【００３５】
交流電流は整流され、直流電流は交流−直流コンバータＰＦＣの出力から供給される。交流−直流コンバータＰＦＣの各端子ａｂｃは、高圧出力端子と低圧出力端子にそれぞれ接続されている。スイッチＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６は例えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）または金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）であり、少なくとも１つのこれらスイッチが高圧出力端子と低圧出力端子との間の各端子に接続される。より具体的には、３相交流−直流コンバータＰＦＣは相ごとに少なくとも１つのインダクタンスを備え、各相は端子ａｂｃに対応している。各インダクタンスは、交流−直流コンバータＰＦＣの入力端子を形成する第１端子、アームに接続された第２端子、を有する。アームは、３相交流−直流コンバータＰＦＣの交流−直流コンバータの高圧出力端子と低圧出力端子との間に接続されている。図３に示す実施形態において、各アームは２つのスイッチＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６を備え、これにより対応するインダクタンスは、一方がＰＦＣ交流−直流コンバータの高圧出力端子に接続され、他方が交流−直流コンバータＰＦＣの低圧出力端子に接続される。
【００３６】
２つの直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ１、ＬＬＣ２は、例えば２つの絶縁共鳴回路ＬＬｃ１、ＬＬＣ２によって形成され、交流−直流コンバータＰＦＣの出力に接続されて、直流−直流コンバータＬＬＣを形成する。
【００３７】
直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ１、ＬＬＣ２は入力において直列接続され、各直流−直流コンバータ回路の入力端子は交流−直流コンバータＰＦＣの出力端子に接続されている。換言すると、３相交流−直流コンバータＰＦＣは、外部電力グリッド、高圧出力端子、および低圧出力端子と接続される入力端子群を備える。第１直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ１は、交流−直流コンバータの高圧出力端子に接続された高圧入力端子を有し、第２直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ２は、交流−直流コンバータＰＦＣの低圧出力端子に接続された低圧入力端子を有する。第１直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ１の低圧入力端子はさらに、第２直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ２の高圧入力端子に接続されており、第１直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ１の高圧出力端子は第２直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ２の高圧出力端子に接続されており、第１コンバータ回路ＬＬＣ１の低圧出力端子は第２直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ２の低圧出力端子に接続されている。
【００３８】
この直流−直流コンバータとして動作する２つの共鳴回路ＬＬＣ１、ＬＬＣ２の対称かつ同じ入力電圧と同じ出力電圧を有する配置により、電圧コンバータ回路の中間点における電圧は自然にバランスされる。
【００３９】
実際には、図３の実施形態において、共鳴回路ＬＬＣ１、ＬＬＣ２の従来の実装に対応して、各共鳴回路はガルバニック絶縁され、共鳴回路ＬＬＣ１は制御されたスイッチＱ７、Ｑ８を有する主回路を備え、共鳴回路ＬＬＣ２はスイッチＱ９、Ｑ１０を備え、共鳴容量Ｃｒ／２、共鳴インダクタンスはそれぞれＬｒ１、Ｌｒ２である。さらに絶縁共鳴回路ＬＬＣ１、ＬＬＣ２は、副回路として、ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４によって形成された共鳴回路ＬＬＣ１のための整流部と、ダイオードＤ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８によって形成された共鳴回路ＬＬＣ２のための整流部とを備える。
【００４０】
したがって各直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ１、ＬＬＣ２は、主回路と副回路を備え、主回路は３相交流−直流コンバータＰＦＣの高圧出力端子と低圧出力端子との間に直列接続され、副回路は直流−直流コンバータＬＬＣの高圧出力端子と低圧出力端子との間に並列接続されている。
【００４１】
さらに２つの直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ１、ＬＬＣ２は、インターリーブ動作することが望ましい。さらに望ましい実施形態において、直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ１、ＬＬＣ２は位相が９０°シフトしている。
【００４２】
本発明によれば、３相交流−直流コンバータＰＦＣが単相外部電力グリッドに接続されたとき、直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ１またはＬＬＣ２の一方を短絡する手段が提供される。図３においてスイッチＳ１は、交流−直流コンバータＰＦＣの高圧出力接続点または低圧出力接続点と電圧コンバータ回路の中間点との間に接続されている。スイッチＳ１がＯＮ状態になるように指示されると、直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ１、ＬＬＣ２の一方を短絡する。図４において回路ＬＬＣ１は短絡することができるが、共鳴回路ＬＬＣ２を短絡するようにシステムを構成することもできる。
【００４３】
専用スイッチＳ１に代えて、スイッチＱ７Ｑ８またはＱ９Ｑ１０に対して指示して、直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ１、ＬＬＣ２を短絡することもできる。
【００４４】
第１電圧コンバータ回路ＬＬＣ１の入力端子間のキャパシタンスＣｌｉｎｋ１、第２コンバータ回路ＬＬＣ２の端子間のＣｌｉｎｋ２は、直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ１、ＬＬＣ２に対して供給される電圧リップルを減衰させる役割を有する。
【００４５】
先述のように、本発明により、コンバータＰＦＣに対して電力供給する外部電力グリッドが３相または単相いずれであっても、充電システムの高効率の利点を得ることができる。
【００４６】
第１実施形態において、３相動作モードのとき、本発明に係る充電システムは、２つの直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ１、ＬＬＣ２が、交流−直流コンバータＰＦＣから供給される電流を受け取るように構成されている。図３の望ましい実施形態によれば、スイッチＳ１はＯＦＦ状態になるように指示される。３相交流−直流コンバータＰＦＣは、全ての端子において最大電力で動作し、この電力の半分を各直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ１、ＬＬＣ２に対して対称に供給する。
【００４７】
例えば電気自動車充電システムのアプリケーションにおいて、交流−直流コンバータＰＦＣの各相は電流１０Ａを取り扱うことができ、３相交流−直流コンバータＰＦＣが供給する総電力は約７ｋＷであり、交流−直流コンバータの出力端子をまたがる３つのコンバータＰＦＣの電圧は例えば６８０Ｖから８７０Ｖである。各直流−直流コンバータＬＬＣ１、ＬＬＣ２は、３．５ｋＷを受け取り、電流１２Ａを供給し、これにより２つの直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ１、ＬＬＣ２による直流−直流コンバータの出力において電流２４Ａが得られ、電圧は２２０Ｖから４７０Ｖである。
【００４８】
単相動作モードにおいて、本発明に係る充電システムは、２つの直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ１、ＬＬＣ２の一方のみが、交流−直流コンバータＰＦＣが供給する電流を受け取るように構成されている。この場合、図３の実施形態によれば、スイッチＳ１はＯＮ状態になるように指示される。直流−直流コンバータ回路の一方、例えば直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ１が短絡される。３相交流−直流コンバータＰＦＣの２つの端子は、動作中の直流−直流コンバータ回路（例えばＬＬＣ２）に対して電圧を供給するために用いられる。
【００４９】
上記アプリケーションについて引き続き説明する。単一電流１０Ａが供給される。３相交流−直流コンバータＰＦＣが供給する総電力は通常、約２．２ｋＷであり、３相交流−直流コンバータＰＦＣの出力端子をまたがる電圧は通常、３４０Ｖから４３５Ｖである。第２直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ２（第１直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ１は短絡されている）は、電力２．２ｋＷを受け取り、これによりＬＬＣ直流−直流コンバータの出力において電流８Ａが得られ、出力電圧は２２０Ｖから４７０Ｖである。
【００５０】
さらに、本発明に係る充電システムにおいて、２つの直流−直流電圧コンバータＬＬＣ１とＬＬＣ２が共有する出力キャパシタンスＣｏｕｔにおける巡回リップル電流が抑制される。ノイズも抑制され、これにより充電システムの出力において低キャパシタンスのＣｏｕｔ、Ｃｏを実装することができる。
【００５１】
図４は、本発明に係る充電システムの第２実施形態を示す。３相交流−直流コンバータは、Ｖｉｅｎｎａ型回路Ｖである。
【００５２】
Ｖｉｅｎｎａ型回路Ｖの出力において、２つのスイッチが接続されている：スイッチＫ１により、直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ１を短絡することができる。図４において第１直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ１を短絡することができるが、第２直流−直流コンバータ回路を短絡するようにシステムを構成することもできる。
【００５３】
第２スイッチＫ２により、Ｖｉｅｎｎａ型回路Ｖの中点Ｍにおいて、Ｖｉｅｎｎａ型回路Ｖからの電流を供給することができる。第２直流−直流コンバータ回路は、第２直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ２の高圧入力端子と低圧入力端子との間に接続された容量アームを備える。第２スイッチＫ２は、中間出力端子に接続され、３相動作モードにおいて、中間出力端子を２つの直流−直流回路ＬＬＣ１とＬＬＣ２の接続点（点Ａ）と接続し、単相動作モードにおいて、中間出力端子を第２直流−直流コンバータ回路ＬＬＣ２の容量アームの中間点（点Ｂ）に接続するように構成されている。
【００５４】
この第２実施形態における３相動作モードと単相動作モードは、第１実施形態で説明したものと同じである。異なるのは、スイッチＫ２が３相動作モードにおいて点Ａにあり、単相動作モードにおいて点Ｂにあることである。
【００５５】
３相交流−直流コンバータＰＦＣまたはＶｉｅｎｎａ型回路Ｖを用いることによる利点は、３相動作モードにおいて外部電力グリッドの中性コンダクタへ接続する必要がないことである。
【００５６】
以上の実施形態は非限定的なものであり、本発明は当業者が実現できる代替実施形態としても実装することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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