(57)【要約】  本発明は、電気自動車またはハイブリッド自動車における実施に適した二重電力蓄積装置（１）を有する給電システムに関する。給電システムは、自動車の電力網（５）に接続されるようになっている。給電システムは、第１の比エネルギー、第１の比出力、および、第１の動作電圧（Ｕｅ）を有する第１の電力蓄積装置（２）と、第１の比エネルギーよりも低い第２の比エネルギー、第１の比出力よりも高い第２の比出力、および、第１の動作電圧（Ｕｅ）よりも高い第２の動作電圧（Ｕｐ）を有する第２の電力蓄積装置（３）とを含むタイプのものである。第１および第２の電力蓄積装置は、自動車の動作状態にしたがって制御される二方向ＤＣ−ＤＣコンバータ（４）によって電気的に結合される。本発明によれば、ＤＣ−ＤＣコンバータ（４）は、第１および第２の電力蓄積装置間で直列に接続される浮遊キャパシタ（１４）を含む。
2015534446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気自動車またはハイブリッド自動車のための二重電気エネルギー蓄積装置（１）を有する給電システムであって、前記自動車の電力網（５）に接続されるようになっているとともに、第１の比エネルギー、第１の比出力、および、第１の動作電圧（Ｕｅ）を有する第１の電気エネルギー蓄積装置（２）と、前記第１の比エネルギーよりも低い第２の比エネルギー、前記第１の比出力よりも大きい第２の比出力、および、前記第１の動作電圧（Ｕｅ）よりも大きい第２の動作電圧（Ｕｐ）を有する第２の電気エネルギー蓄積装置（３）とを備えるタイプのものであり、前記第１および第２の電気エネルギー蓄積装置（２，３）が前記自動車の動作状態にしたがって制御される二方向ダイレクト−ダイレクトコンバータ（４）によって電気的に結合される、給電システムにおいて、前記ダイレクト−ダイレクトコンバータ（４）は、前記第１および第２の電気エネルギー蓄積装置（２，３）間で直列に接続される浮遊キャパシタ（１４）を備えることを特徴とする給電システム。
【請求項２】
前記ダイレクト−ダイレクトコンバータ（４）は、第１の半導体スイッチング素子（１６）により形成される“Ｈ”の形態を成す第１のブリッジ（１５）を更に備え、この第１のブリッジは、第１のフィルタリング素子（１７）によって、前記浮遊キャパシタ（１４）に並列に接続されるとともに、変圧器（１８）によって、第２の半導体スイッチング素子（２０）により形成される“Ｈ”の形態を成す第２のブリッジ（１９）に結合され、この第２のブリッジは、第２のフィルタリング素子（２１）により前記第１の電気エネルギー蓄積装置（２）に並列に接続され、前記ダイレクト−ダイレクトコンバータ（４）は、第１に、“Ｈ”の形態を成す前記第１のブリッジ（１５）が整流器として機能しているとともに、“Ｈ”の形態を成す前記第２のブリッジ（１９）がインバータとして機能しているときに、第１の電荷（６）を前記第１の電気エネルギー蓄積装置（２）から前記第２の電気エネルギー蓄積装置（３）へと移動させることができるとともに、“Ｈ”の形態を成す前記第１のブリッジ（１５）がインバータとして機能しているとともに、“Ｈ”の形態を成す前記第２のブリッジ（１９）が整流器として機能しているときに、第２の電荷（８）を前記第２の電気エネルギー蓄積装置（３）から前記第１の電気エネルギー蓄積装置（２）へと移動させることもできることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車またはハイブリッド自動車のための二重電気エネルギー蓄積装置（１）を有する給電システム。
【請求項３】
配電網（２３）に接続され得る充電器（２２）を更に備え、前記充電器（２２）は、第３の半導体スイッチング素子（２５）により形成される“Ｈ”の形態を成す第３のブリッジ（２４）を備え、この第３のブリッジは、インバータとして機能するとともに、整流器として機能する“Ｈ”の形態を成す前記第２のブリッジ（１９）に対して前記変圧器（１８）によって結合されている間、前記配電網（２３）から前記第１の電気エネルギー蓄積装置（２）を充電できるカットオフ電源（１９，２４）を構成することを特徴とする請求項２に記載の電気自動車またはハイブリッド自動車のための二重電気エネルギー蓄積装置（１）を有する給電システム。
【請求項４】
前記充電器（２２）は、力率の補正のための素子（２６）を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の電気自動車またはハイブリッド自動車のための二重電気エネルギー蓄積装置（１）を有する給電システム。
【請求項５】
“Ｈ”の形態を成す前記第１、第２、および、第３のブリッジ（１５，１９，２４）は、ゼロ電圧のスイッチングモードで、または、ゼロ電流のスイッチングモードで機能することを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の電気自動車またはハイブリッド自動車のための二重電気エネルギー蓄積装置（１）を有する給電システム。
【請求項６】
前記第２の半導体スイッチング素子（２０）がＩＧＢＴタイプのものであることを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の電気自動車またはハイブリッド自動車のための二重電気エネルギー蓄積装置（１）を有する給電システム。
【請求項７】
前記第１、第２、および、第３の半導体スイッチング素子（１６，２０，２５）がＭＯＳＦＥＴタイプのものであることを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の電気自動車またはハイブリッド自動車のための二重電気エネルギー蓄積装置（１）を有する給電システム。
【請求項８】
前記第１の半導体スイッチング素子（１６）は、おおよそ前記第１の動作電圧（Ｕｅ）と前記第２の動作電圧（Ｕｐ）との間の最大電圧差の第１の供給電圧を有することを特徴とする請求項２から７のいずれか一項に記載の電気自動車またはハイブリッド自動車のための二重電気エネルギー蓄積装置（１）を有する給電システム。
【請求項９】
前記第１のフィルタリング素子（１７）は、おおよそ前記最大電圧差の第２の供給電圧を有するキャパシタと誘導コイルとによって構成されることを特徴とする請求項８に記載の電気自動車またはハイブリッド自動車のための二重電気エネルギー蓄積装置（１）を有する給電システム。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の二重電気エネルギー蓄積装置（１）を有する給電システムを備える電気自動車またはハイブリッド自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車またはハイブリッド自動車のための二重電気エネルギー蓄積装置を有する給電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱エンジンを有する自動車は、従来、機器の様々な部品に対して、特に熱エンジンの始動を確保するために不可欠なスターターに対して電気エネルギーを供給するようになっているバッテリー、一般的には１２Ｖバッテリーを備える車載電力網を備える。始動後、熱エンジンに結合されるオルタネータは、バッテリーが充電されるようにする。
【０００３】
今日、パワーエレクトロニクスの開発は、好適にはスターターおよびオルタネータに取って代わる単一の可逆的な多層回転電気機械に給電してこれを制御できるようにしてきた。
【０００４】
第１の段階で、オルタネータ−スターターとして知られるこの機械は、本質的に、予めオルタネータおよびスターターに特化した機能を果たすとともに、制動からエネルギーを回復する、あるいは、更なる電力およびトルクを熱エンジンに与えるという目的を有してきた。
【０００５】
１２Ｖ〜１４Ｖ電源、特に鉛蓄電池向けに設計される他の標準的な機器を使用できる可能性を維持しつつ、電力を増大させるとともに、オルタネータ−スターターの性能をその動作電圧を増大することにより高めるために、いわゆる“１４＋Ｘ”または“マイクロハイブリッド”アーキテクチャが開発されてきた。
【０００６】
したがって、このアーキテクチャは、１４Ｖよりも高い電圧で機能するとともに４８Ｖ程度となり得る電気エネルギー蓄積要素に対してオルタネータ−スターターを接続する電力網と、他の機器の全てを接続する配電網とから成る。２つのこれらの電力網と配電網との間の電圧レベルの適合は、可逆的なダイレクト−ダイレクトコンバータによって確保される。
【０００７】
第２の段階で、環境上の配慮は、例えば都市環境において自動車を低速で走行させるのに十分な約８〜１０ｋＷの電力を有するオルタネータ−スターターの設計をもたらした。
【０００８】
このタイプの電力レベルは、コンパクトな電気機械を引き続いて有しつつ、従来の鉛蓄電池の公称電圧よりもかなり高い約６０Ｖの電圧まで電力網の電圧を増大させるだけで得ることができた。
【０００９】
また、電気モータによって自動車を全速力で走行させることができるようにするアーキテクチャ（従前のいわゆるマイルドハイブリッドアーキテクチャとは対照的に、いわゆるフルハイブリッドアーキテクチャ）では、最大で１２０Ｖの電圧を伴う電力網を実装することができる。
【００１０】
前述したハイブリッド車に固有の機能を果たすために、本質的に電力網の蓄積要素によって多大なエネルギーが供給される。
【００１１】
回復制動段階中には、回復されたエネルギーが高電圧バッテリーによって急速に吸収されなければならず、また、逆に、トルク補助段階中には、高電圧バッテリーが多量の電力を供給できなければならない。したがって、このタイプの蓄積要素は、放電段階中の電圧損失を避けるとともに充電中の過剰な電圧を避けるために、非常に低い内部抵抗を有していなければならない。
【００１２】
同時に、蓄積要素は、純粋に電気モード（ＺＥＶ、すなわち、排ガスゼロ車両として知られる）での走行段階においてエネルギーを供給できるのに十分なエネルギーレベルを有さなければならず、また、長期間にわたって利用できるエネルギーの量が根本的に重要であることが分かる。
【００１３】
しかしながら、現在の最新技術では、強力な比出力およびかなりの比エネルギーの両方を有する電気エネルギー蓄積装置が存在しない。通常は、最適でない態様でリチウムイオンバッテリーが使用され、そのため、リチウムイオンバッテリーは、それらの信頼性と耐用年数とを制限する厳しい制約に晒される。
【００１４】
９９ＰＥＳＣ会議（“３０ｔｈ  ａｎｎｕａｌ  ＩＥＥＥ  Ｐｏｗｅｒｓ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｓｐｅｃｉａｌｉｓｔｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ”、１９９９、第２巻、６３８−６４３頁）中にＸ．Ｙａｎ等により与えられた論文“Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｄｒｉｖｅ  Ｒａｎｇｅ，Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｄｅｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｉｎ  ａｎ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ”には、電力ピークを与えるウルトラキャパシタと関連付けられる、それらの比エネルギー、それらの耐用年数、および、それらの低コストに関して最適化される亜鉛−臭素バッテリーについて記載される。
【００１５】
二方向ダイレクト−ダイレクトコンバータは、自動車の動作状態（加速、追い越し、回復制動（ｒｅｃｕｐｅｒａｔｉｖｅ  ｂｒａｋｉｎｇ）など）にしたがって、２つのタイプの蓄積装置の充電／放電を制御する。
【００１６】
このコンバータは、ステップアップ／ステップダウンアセンブリを構成するよう、ＺｎＢｒバッテリーおよびウルトラキャパシタのそれぞれに接続されるパワー半導体ハーフブリッジおよび誘導コイルを備える。
【００１７】
ハーフブリッジの半導体の制御は簡単であるが、このアーキテクチャにおいて、これらの半導体は、蓄積装置の端子および電力網に存在する電圧に晒され、したがって、多量の電力を切り換えなければならない。その結果、これらの半導体のコストが高くなり得る。
【発明の概要】
【００１８】
本発明の目的は、この不都合を排除するとともに、電気自動車またはハイブリッド自動車の二重蓄積ユニットを有する給電システムの構成要素のコストを制限することである。
【００１９】
自動車の電力網に接続されるようになっているこのシステムは、第１の比エネルギー、第１の比出力、および、第１の動作電圧を有する第１の電気エネルギー蓄積装置と、第１の比エネルギーよりも低い第２の比エネルギー、第１の比出力よりも高い第２の比出力、および、第１の動作電圧よりも大きい第２の動作電圧を有する第２の電気エネルギー蓄積装置とを備える、それ自体知られるタイプのものである。通常の態様において、第１および第２の電気エネルギー蓄積装置は、自動車の動作状態にしたがって制御される二方向ダイレクト−ダイレクトコンバータによって電気的に結合される。
【００２０】
本発明に係る電気自動車またはハイブリッド自動車の二重蓄積装置を有する給電システムは、ダイレクト−ダイレクトコンバータが第１および第２の電気エネルギー蓄積装置間で直列に接続される浮遊キャパシタを備えるという点において区別される。
【００２１】
ダイレクト−ダイレクトコンバータは、好適には、第１の半導体スイッチング素子により形成される“Ｈ”の形態を成す第１のブリッジを更に備え、この第１のブリッジは、第１のフィルタリング素子によって浮遊キャパシタに並列に接続されるとともに、変圧器によって、第２の半導体スイッチング素子により形成される“Ｈ”の形態を成す第２のブリッジに結合され、この第２のブリッジは、第２のフィルタリング素子により前記第１の電気エネルギー蓄積装置に並列に接続される。
【００２２】
ダイレクト−ダイレクトコンバータは、第１に、“Ｈ”の形態を成す第１のブリッジが整流器として機能しているとともに、“Ｈ”の形態を成す第２のブリッジがインバータとして機能しているときに、第１の電荷を第１の電気エネルギー蓄積装置から第２の電気エネルギー蓄積装置へと移動させることができるとともに、“Ｈ”の形態を成す第１のブリッジがインバータとして機能しているとともに、“Ｈ”の形態を成す第２のブリッジが整流器として機能しているときに、第２の電荷を第２の電気エネルギー蓄積装置から第１の電気エネルギー蓄積装置へと移動させることもできる。
【００２３】
好ましくは、本発明に係る電気自動車またはハイブリッド自動車のための二重電気エネルギー蓄積装置を有する給電システムは、配電網に接続され得る充電器も備える。この充電器は、第３の半導体スイッチング素子により形成される“Ｈ”の形態を成す第３のブリッジを備え、この第３のブリッジは、インバータとして機能するとともに、整流器として機能する“Ｈ”の形態を成す前記第２のブリッジに対してダイレクト−ダイレクトコンバータの変圧器によって結合されている間、配電網から第１の電気エネルギー蓄積装置を充電できるカットオフ電源を構成する。
【００２４】
この充電器は、好適には、力率の補正のための素子を備える。
【００２５】
好ましくは、本発明に係る電気自動車またはハイブリッド自動車のための二重電気エネルギー蓄積装置を有する給電システムにおいて、“Ｈ”の形態を成す第１、第２、および、第３のブリッジは、ゼロ電圧のスイッチングモードで、または、ゼロ電流のスイッチングモードで機能する。
【００２６】
第２の半導体スイッチング素子は、好適には、ＩＧＢＴタイプのものである。
【００２７】
第１および第３の半導体スイッチング素子は、好ましくは、第２の半導体スイッチング素子のようなＩＢＧＴタイプではなく、ＭＯＳＦＥＴタイプのものである。
【００２８】
利点は、本発明に係る電気自動車またはハイブリッド自動車のための二重電気エネルギー蓄積装置を有する給電システムにおいて、第１の半導体スイッチング素子がおおよそ第１の電気エネルギー蓄積装置の第１の動作電圧と第２の電気エネルギー蓄積装置の第２の動作電圧との間の最大電圧差の第１の供給電圧を有するという事実から得られる。
【００２９】
また、第１のフィルタリング素子は、好適には、おおよそこの最大電圧差の第２の供給電圧を有するキャパシタと誘導コイルとによって構成される。
【００３０】
本発明の文脈の中で、電気自動車またはハイブリッド自動車には、非常に好適には、二重電気エネルギー蓄積装置を有する前述した給電システムが設けられる。
【００３１】
これらの数少ない本質的な仕様は、従来技術と比べたこの給電システムにより与えられる利点を当業者に明らかにする。
【００３２】
本発明の詳細な仕様は、添付図面と関連する以下の説明において与えられる。なお、これらの図面は、説明の本文を単に例示する目的を果たすにすぎず、本発明の範囲の限定を決して成すものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来技術において知られる電気自動車またはハイブリッド自動車のための二重電気エネルギー蓄積装置を有する給電システムの電気回路図である。
【図２】本発明に係る電気自動車またはハイブリッド自動車のための二重電気エネルギー蓄積装置を有する給電システムの電気回路図である。
【図３】充電器を備える本発明に係る電気自動車またはハイブリッド自動車のための二重電気エネルギー蓄積装置を有する給電システムの変形例の電気回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
従来技術において知られる電気自動車またはハイブリッド自動車のための二重電気エネルギー蓄積装置１を有する給電システムの特徴を図１と関連して思い起こすと、本発明によって成される貢献を十分に理解できる。
【００３５】
図１は、二方向ダイレクト−ダイレクトコンバータ４によって第２の電気エネルギー蓄積装置３に電気的に結合される第１の電気エネルギー蓄積装置２を概略的に示す。
【００３６】
アセンブリ１は、自動車の電力網５に接続されるようになっているが、一般的には、最も強い瞬時電力を電力網５に供給できる第１および第２の蓄積装置２，３のうちの一方がこの電力網５に対して直接に接続される。
【００３７】
図１に示される例において、第１の蓄積装置２は、多くのエネルギーを与えることができるが、低電力のみを有する蓄積装置であると考えられる。
【００３８】
この第１の蓄積装置２は、例えば、前述した論文に記載される複数のＺｎＢｒ電池から成り、あるいは、より一般的にはリチウムイオン電池から成る。
【００３９】
ＺｎＢｒバッテリーが３０〜５０Ｗ．ｈ／ｋｇの比エネルギーを有するのに対し、リチウムイオンバッテリーは、７５〜２００Ｗ．ｈ／ｋｇのより良好な比エネルギーを有するが、大容量においてはより多くのコストかかる。
【００４０】
しかしながら、１５０〜３１５Ｗ．ｈ／ｋｇのリチウムイオンバッテリーの比出力が多くの場合に電気自動車またはハイブリッド車における用途にとって不十分であることが分かる。
【００４１】
実際に、アーバンカー、ＲＥＸタイプ（レンジエクステンダー（Ｒａｎｇｅ  Ｅｘｔｅｎｄｅｒ）の頭字語）の自律性を高めるための装置を伴うコンパクトカー、ＲＥＸを伴うバン、または、ライトユーティリティビークルは、共通して、比較的小型のバッテリーのおかげにより１５〜２０ｋＷ．ｈのエネルギーをもつという事実を有する。
【００４２】
しかしながら、このバッテリーは、加速、回復制動、または、急速充電の段階で生じる１５０ｋＷの電力を全て供給できない、あるいは、吸収できない。
【００４３】
この電力レベルは、直列および並列にグループ化されるＥＤＬＣタイプ（電気二重層キャパシタ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｌａｙｅｒ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）の頭字語）のウルトラキャパシタの組から主に成る第２の電気エネルギー蓄積装置３によって供給される。
【００４４】
ウルトラキャパシタの比エネルギーは、低く、すなわち、２．５〜１５Ｗ．ｈ／ｋｇであるが、その比出力は５ｋＷ／ｋｇ程度となり得る。
【００４５】
電気自動車のための図１に明確に示されるように、二方向ダイレクト−ダイレクトコンバータ４は、第１の蓄積装置２と第２の蓄積装置３との間で電荷の移動をもたらすことにより、自動車の動作状態にしたがって電力網５の全てのニーズを満たすことができるようにする。すなわち、
−  自動車が一定の速度で走行しているときに、電気モータに給電する電気エネルギー６がダイレクト−ダイレクトコンバータ４を用いて第１の蓄積装置２により電力網５へ供給される。
−  自動車が加速段階にあるときに、過剰な電力７が第２の電気エネルギー蓄積装置３によって電力網５に直接に供給される。
−  自動車が回復制動段階にあるときに、電力８が第２の電気エネルギー蓄積装置３によって吸収されるとともに、回復されたエネルギー９がダイレクト−ダイレクトコンバータ４を用いて第１の電気エネルギー蓄積装置２へ移動される。
【００４６】
このダイレクト−ダイレクトコンバータ４は、従来型のステップアップ／ステップダウンアセンブリを構成するように第１の蓄積装置２および第２の蓄積装置３にそれぞれ接続されるキャパシタ１１およびインダクタ１２と並列にパワー半導体ハーフブリッジ１０を備える。
【００４７】
機能している最中に、このダイレクト−ダイレクトコンバータ４の能動電子部品および受動電子部品１０，１１，１２は、第１の蓄積装置の第１の電圧Ｕｅまたは第２の蓄積装置３の第２の電圧Ｕｐに晒される。
【００４８】
これらの第１および第２の電圧Ｕｅ，Ｕｐは数百ボルト程度となり得るのに対し、循環する電流強度は数百アンペア程度となり得る。結果として、電力切り換えは高価な半導体の実装を必要とし得る。
【００４９】
この不都合は、図２および図３に示される本発明に係る二重電気エネルギー蓄積装置１を有する給電システムによって排除される。
【００５０】
図示の２つの好ましい実施形態において、ダイレクト−ダイレクトコンバータ４は、より高い電圧になると考えられる第２の電圧Ｕｐの全てに晒されず、第２の電圧Ｕｐと第１の電圧Ｕｅとの間の差Ｕｃｃのみに晒され、あるいは、多くても第１の電圧Ｕｅに晒される。
【００５１】
その結果、ダイレクト−ダイレクトコンバータ４の電子部品は、もはやアース１３に対する第１および第２の電気エネルギー蓄積装置２，３のコモンモード電圧に晒されない。したがって、それらの供給電圧が更に低く、コストが更に低い。
【００５２】
図２に示される本発明の好ましい実施形態において、ダイレクト−ダイレクトコンバータ４は、第１の電気エネルギー蓄積装置２と第２の電気エネルギー蓄積装置３との間で直列に接続される浮遊キャパシタ１４を備える。
【００５３】
第１の半導体スイッチング素子１６により形成される“Ｈ”の形態を成す第１のブリッジ１５が、第１のフィルタリング素子１７によって、浮遊キャパシタ１４に並列に接続される。第１のブリッジは、変圧器１８によって、“Ｈ”の形態を成す第２のブリッジ１９に結合され、この第２のブリッジは、第２の半導体スイッチング素子２０により形成されるとともに、第２のフィルタリング素子２１により第１の電気エネルギー蓄積装置２に並列に接続される。
【００５４】
“Ｈ”の形態を成す第１のブリッジ１５が整流器として機能しているとともに、“Ｈ”の形態を成す第２のブリッジ１９がインバータとして機能しているときに、ダイレクト−ダイレクトコンバータ４は、第１の電荷６を第１の電気エネルギー蓄積装置２から第２の電気エネルギー蓄積装置３および電力網５へと移動させる。
【００５５】
この第１の機能モードは、自動車の電気モータが定速走行のために給電システムにより給電される、自動車の第１の動作状態に対応する。
【００５６】
“Ｈ”の形態を成す第１のブリッジ１５がインバータとして機能しているとともに、“Ｈ”の形態を成す第２のブリッジ１９が整流器として機能しているときに、ダイレクト−ダイレクトコンバータ４は、第２の電荷８を第２の電気エネルギー蓄積装置３および電力網５から第１の電気エネルギー蓄積装置２へと移動させる。
【００５７】
この第２の機能モードは、電力網５により供給される電力が第２の電気エネルギー蓄積装置３によって吸収されるとともに回復されたエネルギーが第１の電気エネルギー蓄積装置２へ移動される、回復制動段階中の自動車の第２の動作状態に対応する。
【００５８】
自動車の加速の段階中には、ダイレクト−ダイレクトコンバータ４が介在することなく必要な電力７が第２の電気エネルギー蓄積装置３によって供給されることが思い出される。
【００５９】
変形として、図３に明確に示されるように、本発明に係る電気自動車またはハイブリッド自動車のための二重電気エネルギー蓄積装置１を有する給電システムは、配電網２３に接続され得る充電器２２を更に備える。この充電器は、第３の半導体スイッチング素子２５により形成される“Ｈ”の形態を成す第３のブリッジ２４を備え、この第３のブリッジは、インバータとして機能するとともに、整流器として機能する“Ｈ”の形態を成す第２のブリッジ１９に対してダイレクト−ダイレクトコンバータ４の変圧器によって結合されることにより、配電網２３から第１の電気エネルギー蓄積装置２を充電できるカットオフ電源１９，２４を構成する。
【００６０】
このカットオフ電源１９，２４は、完全に静的であり、配電網２３側ではゼロ電圧のスイッチングモード（ゼロ電圧スイッチング（Ｚｅｒｏ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）の頭字語であるＺＶＳとして知られる）で、また、第１の電気エネルギー蓄積装置２側ではゼロ電流モード（ゼロ電流スイッチング（Ｚｅｒｏ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）の頭字語であるＺＣＳとして知られる）で、最新の動作技術を実施する。
【００６１】
また、この充電器２２は、好適には、関与するユーザ標的を考慮に入れて、好ましくは単相である力率の補正のための素子２６も備える。
【００６２】
２つの半導体スイッチング素子２０（図３ではＭＯＳＦＥＴトランジスタの形態で表わされる）は好適にはＩＧＢＴタイプ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）の頭字語）のものである。このタイプはＭＯＳＦＥＴタイプ（金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）の頭字語）の半導体よりも好ましい。これは、このタイプがＭＯＳＦＥＴの入力容量よりも低い入力容量を有するからである。第１および第３の半導体スイッチング素子１６，２５は、第２の半導体スイッチング素子２０のようなＩＧＢＴタイプではなく、ＭＯＳＦＥＴタイプのものであることが好ましい。第１の半導体スイッチング素子１６の供給電圧は、第１および第２の蓄積装置２，３の高電圧によって課される制約に従う必要はなく、おおよそ、蓄積装置２，３の第１および第２の電圧Ｕｅ，Ｕｐ間に存在する最大電圧の（絶対値としての）差となり得る。
【００６３】
本発明が単に前述した好ましい実施形態に限定されないことが分かる。
【００６４】
同様の説明は、一例として挙げられた電気エネルギー蓄積装置とは異なるタイプの電気エネルギー蓄積装置２，３に適用することができる。
【００６５】
別の方法として、第１の電気エネルギー蓄積装置２および第２の電気エネルギー蓄積装置３が同じ技術、例えばリチウムイオンから成ってもよい。
【００６６】
この場合、第１の電気エネルギー蓄積装置２は、公称容量の５〜９５％の範囲の充電／放電サイクルを可能にする第１の動作ポイントで機能し、一方、第２の蓄積装置３は、ピーク電流を優先するが公称容量の４０−６０％まで減少される電荷の損失を伴う第２の動作ポイントで機能する。
【００６７】
第１、第２、および、第３の半導体スイッチング素子１６，２０，２５のタイプはいずれも先に挙げられたものに限定されない。当業者は、必要に応じて、特に使用時に必要とされる電力および電圧を考慮して、他のタイプを実施できる。
【００６８】
したがって、本発明は、全ての想定し得る変形実施形態を組み入れる。ただし、これらの変形が以下の特許請求項により規定される範囲内にとどまる場合に限る。
【図１】
2015534446.tif 000003
【図２】
2015534446.tif 000004
【図３】
2015534446.tif 000005
【国際調査報告】
2015534446.tif 000006
2015534446.tif 000007
2015534446.tif 000008
2015534446.tif 000009