本公开涉及汽车电力电子部件。
背景技术：
电动或混合动力车辆可包含用于推进的一个或多个马达。车辆还可包含为马达提供能量的牵引电池和支持低电压负载的辅助电池。由于马达、牵引电池和辅助电池可能需要不同的电参数，因此它们之间的电通信可能需要修改所提供或所消耗的电力。
技术实现要素：
一种汽车电力系统包括：牵引电池；辅助电池；以及矩阵变压器，所述矩阵变压器具有两个单独的芯、缠绕在所述芯中的每一个上的初级绕组、缠绕在所述芯中的一个上的第一次级绕组、以及与所述第一次级绕组电流隔离并且缠绕在所述芯中的另一个上的第二次级绕组。所述系统还包括电路，所述电路将电力从ac源传递至所述初级绕组，将电力从所述第一次级绕组传递至所述牵引电池，并且将电力从所述第二次级绕组传递至所述辅助电池。所述电路包括具有开关频率范围的第一有源桥，以及一对串联连接的电容器和将所述电容器中心抽头的电感器，以形成电容器-电感器-电容器谐振网络，所述电容器-电感器-电容器谐振网络电连接在第一有源桥与初级绕组之间并且被调谐至具有由所述开关频率范围限定的谐振频率。所述系统还包括控制器，所述控制器操作所述第一有源桥以将通过所述初级绕组的电流的量值保持恒定，而与所述第一次级绕组和所述第二次级绕组处的负载变化无关。
一种汽车电力系统包括：牵引电池；辅助电池；以及矩阵变压器，所述矩阵变压器具有两个单独的芯、缠绕在所述芯中的每一个上的初级绕组、缠绕在所述芯中的一个上的第一次级绕组、以及与所述第一次级绕组电流隔离并且缠绕在所述芯中的另一个上的第二次级绕组。所述系统还包括：将电力从ac源传递至所述初级绕组的初级电路；将电力从所述第一次级绕组传递至所述牵引电池的第一次级电路；以及将电力从所述第二次级绕组传递至所述辅助电池的第二次级电路。所述第二次级电路包括中心抽头式有源桥、谐振电容器和电感器-电容器低通滤波器，所述电感器-电容器低通滤波器将所述中心抽头式有源桥的输出阻抗与所述电感器-电容器低通滤波器的输入阻抗匹配。所述谐振电容器在所述中心抽头式有源桥的中心抽头处与所述电感器-电容器低通滤波器并联电连接，使得在所述第二次级绕组处的零负载状况下，通过所述第二次级绕组和所述中心抽头式有源桥的电流大于零。
一种汽车电力系统具有：牵引电池；辅助电池；以及矩阵变压器，所述矩阵变压器具有两个单独的芯、缠绕在所述芯中的每一个上的初级绕组、缠绕在所述芯中的一个上的第一次级绕组、以及与所述第一次级绕组电流隔离并且缠绕在所述芯中的另一个上的第二次级绕组。所述系统还具有将电力从ac源传递至初级绕组的电路，包括：双向逆变器；具有开关频率范围的第一有源桥；在所述双向逆变器与第一有源桥之间的直流侧电容器；以及一对串联连接的电容器和将所述电容器中心抽头的电感器，以形成电容器-电感器-电容器谐振网络，所述电容器-电感器-电容器谐振网络电连接在第一有源桥与初级绕组之间并且被调谐至具有由所述开关频率范围限定的谐振频率。所述系统还具有控制器，所述控制器操作所述第一有源桥以将通过所述初级绕组的电流的量值保持恒定，而与所述第一次级绕组和所述第二次级绕组处的负载变化无关；以及将电力从所述第一次级绕组传递至所述牵引电池的电路，包括第二有源桥、dc输出滤波电容器和匹配网络电路，所述匹配网络电路被配置为将所述矩阵变压器的输出阻抗与所述第二有源桥的输入阻抗匹配。所述系统还具有将电力从第二次级绕组传递至所述辅助电池的电路，包括第三有源桥、谐振电容器和电感器-电容器低通滤波器，所述电感器-电容器低通滤波器被配置为将所述第三有源桥的输出阻抗与所述电感器-电容器低通滤波器的输入阻抗匹配。所述第三有源桥是中心抽头式有源桥。所述谐振电容器在所述中心抽头式有源桥的中心抽头处与所述电感器-电容器低通滤波器并联电连接，使得在所述第二次级绕组处的零负载状况下，通过所述第二次级绕组和所述中心抽头式有源桥的电流大于零，以允许控制器将通过所述初级绕组的电流的量值保持恒定，而与所述第一次级绕组和所述第二次级绕组处的负载变化无关。
附图说明
图1是简化的电路模型。
图2是所提出的集成充电器/发电机的电路示意图。
图3是开关栅极脉冲时序的示意图。
图4是控制器实现方式的示意图。
图5a和图5b是双有源桥电压和电流对时间的曲线图。在图5a中，到高电压电池的功率为10kw并且到低电压电池的功率为2kw。在图5b中，到高电压电池的功率为10kw并且到低电压电池的功率为0kw。
图6a示出了谐振电容器在输出低通滤波器的输入端处的连接。
图6b示出了网络输入阻抗量值对频率的曲线图。
图7a和图7b是低电压电路的线圈电流、谐振电容器电压和输出电流曲线图。在图7a中，到高电压电池的功率为10kw并且到低电压电池的功率为1kw。在图7b中，到高电压电池的功率为10kw并且到低电压电池的功率为0kw。
图8a和图8b是图7a和图7b的低电压电路的有源桥的金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极命令、电压和电流曲线图。在图8a中，到高电压电池的功率为10kw并且到低电压电池的功率为1kw。在图8b中，到高电压电池的功率为10kw并且到低电压电池的功率为0kw。
具体实施方式
本文中描述了本公开的各种实施例。然而，所公开的实施例仅仅是示例性的，并且其他实施例可采用未明确示出或描述的各种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中所公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅解释为教导本领域普通技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解，参考附图中的任何一个来示出和描述的各种特征可与在一个或多个其他附图中所示出的特征相组合，以产生未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改可为特定应用或实现方式所期望的。
引言
本文提出了新的电路拓扑和变压器结构，以用于调节三个电源之间的功率流：ac源，高电压(hv)电池，和低电压(lv)电池。这些源之间的有效磁耦合通过具有去耦次级绕组的电流源馈电变压器结构来实现。此电路实现电网到车辆(g2v)和车辆到电网(v2g)双向功率传递操作，同时为lv(辅助)电池充电。另外，在不存在ac电网的情况下，此电路可以用作用于向连接至车辆的ac负载供电的车载发电机。在这些模式之间改变不需要继电器或开关装置来重新配置电路。
为了说明此问题，创建简化的等效电路模型10，如图1中所示。电流源12对驱动初级绕组14的电路进行建模，并且等效阻抗对加载次级绕组16、18的电路进行建模。从此电路输送至绕组16、p2和绕组18、p3的功率分别由等式1和等式2表示。
其中x11是初级绕组14的固有电抗，x22和x33分别是次级绕组16、18的固有电抗，r2和r3分别是加载次级绕组16、18的等效阻抗的实分量，x2和x3分别是加载次级绕组16、18的等效阻抗的虚分量，x12、x13和x23分别是初级绕组14与次级绕组16之间、初级绕组14与次级绕组18之间以及次级绕组16、18之间的互电抗，并且θ1、θ2和θ3分别是电流i1、i2和i3的相位。因此，输送至绕组16的功率取决于通过绕组18的电流的量值和相位。绕组18中的负载变化将影响输送至绕组16的功率。类似地，绕组16中的负载变化将影响输送至绕组18的功率。由于所有绕组14、16、18之间的这种固有耦合，因此次级绕组16、18中的每一个处的独立功率调节具有挑战性。
如上所述，所提出的电路拓扑和变压器结构被设计成调节三个源之间的功率流：ac源/负载、hv电池和lv电池。主电力变压器通过使用两个单独的芯来构造。因此，在第一芯中产生的磁通量与在第二芯中产生的通量解耦/电流隔离。变压器初级绕组缠绕在两个芯上并且连接至电容器-电感器-电容器(clc)网络。次级线圈缠绕在所述芯中的一个上并且经由其中心抽头点连接至零电压开关(zvs)谐振降压转换器，以实现来自lv电池的双向功率流。另一次级绕组缠绕在所述芯中的另一个上并且连接至串联的电感器-电容器(lc)网络。通过使用两个h桥逆变器(一个位于电网dc总线侧，而另一个位于hv电池侧)，实现ac电网与hv牵引电池之间的双向功率流。
具体示例
参考图2，用于车辆22的示例电力系统20包括牵引电池24、辅助电池26和矩阵变压器28。矩阵变压器28包括：两个单独的芯30、32；缠绕在所述芯30、32中的每一个上的初级绕组34；缠绕在芯30上的第一次级绕组36；以及与第一次级绕组36电流隔离并且缠绕在芯32上的第二次级绕组38(包括部分a和b)。电力系统20还包括：将电力从ac源41传递至初级绕组34的电路40；将电力从第一次级绕组36传递至牵引电池24的电路42；以及将电力从第二次级绕组38传递至辅助电池26的电路43。
电路40包括：双向逆变器44；具有开关频率范围(例如，200khz至400khz)和多个开关qg1、qg2、qg3、qg4的第一有源桥45；在双向逆变器44与第一有源桥45之间的直流侧电容器46(ces)；以及一对串联连接的电容器48(cg1)、50(cg2)和将电容器48、50中心抽头的电感器52(lg)，用于形成电容器-电感器-电容器(clc)谐振网络54，所述clc谐振网络电连接在第一有源桥45与初级绕组34之间并且被调谐至具有由开关频率范围限定的谐振频率。例如，假设第一有源桥45的开关频率范围为200khz至400khz，则clc谐振频率可在190khz与410khz之间。clc谐振频率也可为第一有源桥45的标称开关频率范围的0.5倍至1.5倍等。
电力系统20还包括控制器56，所述控制器操作第一有源桥45以将通过初级绕组34的电流的量值保持恒定，而与第一次级绕组36和第二次级绕组38处的负载变化无关，如下文更多地论述。控制器还操作第二有源桥60和第三有源桥64，使得第二有源桥60的脉宽调制栅极信号与第一有源桥45的脉宽调制栅极信号之间的延迟时间和第三有源桥64的脉宽调制栅极信号与第一有源桥45的脉宽调制栅极信号之间的延迟时间无关。
电路42包括具有多个开关qh1、qh2、qh3、qh4的第二有源桥60、dc输出滤波电容器62(cf1)以及匹配网络电路64(lh、ch)，所述匹配网络电路将矩阵变压器28的输出阻抗与第二有源桥60的输入阻抗匹配。
电路43包括具有多个开关ql1、ql2的第三有源桥64、谐振电容器66(cl)以及电感器-电容器低通滤波器68(lf、cf2)，其将第三有源桥64的输出阻抗与电感器-电容器低通滤波器68的输入阻抗匹配。在此示例中，第三有源桥64是中心抽头的有源桥(中心抽头在部分a与部分b之间)。谐振电容器66在中心抽头式有源桥64的中心抽头处与电感器-电容器低通滤波器68并联电连接，使得在第二次级绕组38处的零负载状况下，通过第二次级绕组38和中心抽头式有源桥64的电流大于零，以允许控制器56将通过初级绕组34的电流的量值保持恒定，而与第一次级绕组36和第二次级绕组38处的负载变化无关。
如下面更详细讨论，谐振电容器62被调谐成与电感器-电容器低通滤波器68谐振，使得第三有源桥64的负载阻抗在第三有源桥64在开关频率范围内的操作期间是电容性的。
一般讨论
为了解耦所提出设计的次级线圈36、38(即，分别为线圈2和线圈3)之间的相互作用，芯被设计成使得次级线圈36、38之间的互电抗x23为零。这通过如在图2的示例中将线圈2和线圈3缠绕在单独的芯30、32上来实现。因此，等式1和等式2可如在等式3和等式4中表示。由于clc谐振回路54在初级绕组34中保持相对恒定的电流循环，因此通过初级绕组34的电流i1在等式3和等式4中是恒定的。因此，分别输送至次级线圈36、38中的每一个的功率p2、p3仅取决于在它们中循环的电流的量值和相位。
其中x12和x13分别是初级绕组34与次级绕组36之间的互电抗、和初级绕组34与次级绕组38之间的互电抗，i2和i3分别是通过次级绕组34、36的电流，并且θ1、θ2和θ3分别是电流i1、i2和i3的相位。
通过控制次级绕组固有电抗与其负载电抗之间的电抗失配来调节输送至次级线圈36、38的功率。初级线圈电流与线圈2和线圈3电流之间的相位差通过等式5和等式6描述。通过控制δx_2和δx_3，改变线圈2和线圈3中的电流并且有效地控制输送至它们的功率。
相对恒定的电流源驱动变压器初级绕组34。clc网络54产生谐振回路，其中初级绕组中的电流量值对输送至/接收到hv电池24或lv电池26的功率的变化不太敏感。另外，串联lc网络64用于匹配连接至hv电池24的次级绕组36的电抗。此外，连接至lv电池26的绕组38的电抗由连接在lv开关64与输出低通滤波器68之间的并联谐振电容器66匹配。
通过控制逆变器输出电压与有源整流器输入电压中的每一个之间的电压相位角来实现功率调节。图3示出了提供给所有开关的脉宽调制(pwm)栅极信号。电网侧h桥45以固定频率脉冲驱动，使得其输出电压为方波。提供给电池侧h桥60的脉冲从电网侧h桥脉冲延迟时间td1。控制此时间以调节输送至hv电池24的功率。类似地，提供给谐振降压转换器64的脉冲从电网侧h桥脉冲延迟时间td2。控制此时间以调节输送至lv电池26的功率。电路被设计成使得hv电池24独立地由td1控制并且lv电池26独立地由td2控制。因此，td1和td2彼此独立。
通过控制充电器电流量值或电池电压来调节输送至电池24、26的功率。图4示出了一种可能的控制器实现方式的框图。补偿网络72、74、76、78用于使参考信号与测量反馈信号之间的误差最小化。开关80、82用于在电流控制模式与电压控制模式之间切换。pwm调制器84、86分别接收来自开关80、82的输出。并且pwm调制器84、86相应地提供pwm命令到集成车载充电器/发电机88上。在hv电池控制的情况下，补偿网络72、74和开关80输出参考信号以设定所需的延迟时间td1。针对lv电池控制器实现类似的控制器架构，在这种情况下，补偿网络76、78和开关82设定延迟时间td2。在电力反转并且hv电池24是来源的情况下，dc线路总线的电流和电压用类似于图4所示的控制器架构来控制。
提供了显著波形。ac电网41与hv电池24之间的双向功率流通过控制提供给双有源桥(dab)45、60的pwm信号之间的时间延迟td1来实现。图5示出了在输送至lv电池26的功率为2kw和0w时的情况下dab45、60的ac端口特性。此时间延迟不受输送至lv电池26的功率的影响。当ac电网41是来源时，clc谐振网络54和磁通路径去耦方法有效地将hv电池24与lv电池26之间的负载动态去耦。因此，实现了对输送至电池24、26两者的功率的独立控制。
lv谐振降压转换器64被设计成实现ac源41或hv电池24与lv电池26之间的双向功率流。为了减少lv线圈38中的无功功率循环，添加谐振电容器66以将lv线圈电抗与输出滤波器电抗匹配。图6a和图6b示出了输出滤波器68的输入阻抗。通过添加谐振电容器66，加载lv线圈38的阻抗在开关频率下表现为电容性的。将谐振电容器38优化以最小化lv线圈38中的无功功率循环，从而提高集成充电器的效率。
为了示出谐振降压转换器64的操作，提供图7a和图7b以示出在输送至lv电池26的功率为1kw和0kw时的情况下lv线圈38中的电流以及谐振电容器66两端的电压。控制提供给lv开关64和电网开关45的pwm信号之间的延迟时间，独立于hv电池24控制lv电池电力。允许谐振电容器电压与lv线圈电流谐振。因此，谐振电容器电压包含大的ac分量。提供图8a和图8b以示出通过添加谐振电容器66，开关电流保持为低。当没有电力输送至lv电池26时，lv开关64传导正向电流以增加lv线圈38与其负载电抗之间的电抗失配。
本文所公开的过程、方法或算法可交付到处理装置、控制器或计算机或由它们来实施，它们可包括任何现有可编程电子控制单元或专用电子控制单元。类似地，过程、方法、或算法可作为可由控制器或计算机执行的呈许多形式的数据和指令存储，所述形式包括但不限于：永久地存储在不可写存储介质(诸如rom装置)上的信息、以及可变更地存储在可写存储介质(诸如软盘、磁带、cd、ram装置以及其他磁性和光学介质)上的信息。过程、方法或算法也可在软件可执行对象中实施。替代地，过程、方法或算法可全部或部分使用合适的硬件部件(诸如专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、状态机、控制器或者其他硬件部件或装置)或硬件、软件和固件部件的组合来实施。
在说明书中所使用的用词是描述性用词而非限制性用词，并且应理解，可在不脱离本公开和权利要求的精神和范围的情况下做出各种改变。如前所述，各个实施例的特征可被组合以形成可能未明确描述或示出的另外的实施例。尽管各个实施例可能已被描述为在一个或多个期望的特性方面提供优于其他实施例或现有技术实现方式的优点或相比其他实施例或现有技术实现方式是优选的，但是本领域的普通技术人员认识到，一个或多个特征或特性可被折衷以实现期望的整体系统属性，所述期望的整体系统属性取决于具体的应用和实现方式。这些属性包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、大小、可服务性、重量、可制造性、易于组装等。因此，被描述为关于一个或多个特性不如其他实施例或现有技术实现方式所期望的实施例不在本公开的范围之外，并且对于特定应用可能是期望的。
1.一种汽车电力系统，所述汽车电力系统包括：
牵引电池；
辅助电池；
矩阵变压器，所述矩阵变压器包括两个单独的芯、缠绕在所述芯中的每一个上的初级绕组、缠绕在所述芯中的一个上的第一次级绕组、以及与所述第一次级绕组电流隔离并且缠绕在所述芯中的另一个上的第二次级绕组；
电路，所述电路被配置为将电力从ac源传递至所述初级绕组，将电力从所述第一次级绕组传递至所述牵引电池，以及将电力从所述第二次级绕组传递至所述辅助电池，其中所述电路包括：具有开关频率范围的第一有源桥；以及一对串联连接的电容器和将所述电容器中心抽头的电感器，以形成电容器-电感器-电容器谐振网络，所述电容器-电感器-电容器谐振网络电连接在所述第一有源桥与所述初级绕组之间并且被调谐至具有由所述开关频率范围限定的谐振频率；以及
控制器，所述控制器被配置为操作所述第一有源桥以将通过所述初级绕组的电流的量值保持恒定，而与所述第一次级绕组和所述第二次级绕组处的负载变化无关。
2.如权利要求1所述的汽车电力系统，其中所述电路包括第二有源桥、dc输出滤波电容器以及匹配网络电路，所述匹配网络电路被配置为将所述矩阵变压器的输出阻抗与所述第二有源桥的输入阻抗匹配。
3.如权利要求2所述的汽车电力系统，其中所述电路包括第三有源桥、谐振电容器和电感器-电容器低通滤波器，所述电感器-电容器低通滤波器被配置为将所述第三有源桥的输出阻抗与所述电感器-电容器低通滤波器的输入阻抗匹配，其中所述第三有源桥是中心抽头式有源桥，并且其中所述谐振电容器在所述中心抽头式有源桥的中心抽头处与所述电感器-电容器低通滤波器并联电连接，使得在所述第二次级绕组处的零负载状况下，通过所述第二次级绕组和所述中心抽头式有源桥的电流大于零，以允许所述控制器将通过所述初级绕组的电流的所述量值保持恒定，而与所述第一次级绕组和所述第二次级绕组处的负载变化无关。
4.如权利要求3所述的汽车电力系统，其中所述谐振电容器被调谐成与所述电感器-电容器低通滤波器谐振，使得所述第三有源桥的负载阻抗在所述第三有源桥在所述开关频率范围内的操作期间是电容性的。
5.如权利要求3所述的汽车电力系统，其中所述控制器还被配置为操作所述第二有源桥和所述第三有源桥，使得所述第二有源桥的脉宽调制栅极信号与所述第一有源桥的脉宽调制栅极信号之间的延迟时间和所述第三有源桥的脉宽调制栅极信号与所述第一有源桥的所述脉宽调制栅极信号之间的延迟时间无关。
6.如权利要求1所述的汽车电力系统，其中所述电路还包括双向逆变器，以及在所述双向逆变器与所述第一有源桥之间的直流侧电容器。
7.一种汽车电力系统，所述汽车电力系统包括：
牵引电池；
辅助电池；
矩阵变压器，所述矩阵变压器包括两个单独的芯、缠绕在所述芯中的每一个上的初级绕组、缠绕在所述芯中的一个上的第一次级绕组、以及与所述第一次级绕组电流隔离并且缠绕在所述芯中的另一个上的第二次级绕组；
初级电路，所述初级电路被配置为将电力从ac源传递至所述初级绕组；
第一次级电路，所述第一次级电路被配置为将电力从所述第一次级绕组传递至所述牵引电池；以及
第二次级电路，所述第二次级电路包括中心抽头式有源桥、谐振电容器和电感器-电容器低通滤波器，所述电感器-电容器低通滤波器被配置为将所述中心抽头式有源桥的输出阻抗与所述电感器-电容器低通滤波器的输入阻抗匹配，其中所述第二次级电路被配置为将电力从所述第二次级绕组传递至所述辅助电池，并且其中所述谐振电容器在所述中心抽头式有源桥的中心抽头处与所述电感器-电容器低通滤波器并联电连接，使得在所述第二次级绕组处的零负载状况下，通过所述第二次级绕组和所述中心抽头式有源桥的电流大于零。
8.如权利要求7所述的汽车电力系统，其中所述初级电路包括：双向逆变器；具有开关频率范围的第一有源桥；在所述双向逆变器与所述第一有源桥之间的直流侧电容器；以及一对串联连接的电容器和将所述电容器中心抽头的电感器，以形成电容器-电感器-电容器谐振网络，所述电容器-电感器-电容器谐振网络电连接在所述第一有源桥与所述初级绕组之间并且被调谐至具有由所述开关频率范围限定的谐振频率，所述汽车电力系统还包括控制器，所述控制器被配置成操作所述第一有源桥以将通过所述初级绕组的电流的量值保持恒定，而与所述第一次级绕组和所述第二次级绕组处的负载变化无关。
9.如权利要求8所述的汽车电力系统，其中所述谐振电容器被调谐成与所述电感器-电容器低通滤波器谐振，使得所述中心抽头式有源桥的负载阻抗在所述中心抽头式有源桥在所述开关频率范围内的操作期间是电容性的。
10.如权利要求8所述的汽车电力系统，其中所述第一次级电路包括第二有源桥、dc输出滤波电容器以及匹配网络电路，所述匹配网络电路被配置为将所述矩阵变压器的输出阻抗与所述第二有源桥的输入阻抗匹配。
11.如权利要求10所述的汽车电力系统，其中所述控制器还被配置为操作所述第二有源桥和所述中心抽头式有源桥，使得所述第二有源桥的脉宽调制栅极信号与所述第一有源桥的脉宽调制栅极信号之间的延迟时间和所述中心抽头式有源桥的脉宽调制栅极信号与所述第一有源桥的所述脉宽调制栅极信号之间的延迟时间无关。
12.一种汽车电力系统，所述汽车电力系统包括：
牵引电池；
辅助电池；
矩阵变压器，所述矩阵变压器包括两个单独的芯、缠绕在所述芯中的每一个上的初级绕组、缠绕在所述芯中的一个上的第一次级绕组、以及与所述第一次级绕组电流隔离并且缠绕在所述芯中的另一个上的第二次级绕组；
被配置为将电力从ac源传递至所述初级绕组的电路，包括：双向逆变器；具有开关频率范围的第一有源桥；在所述双向逆变器与所述第一有源桥之间的直流侧电容器；以及一对串联连接的电容器和将所述电容器中心抽头的电感器，以形成电容器-电感器-电容器谐振网络，所述电容器-电感器-电容器谐振网络电连接在所述第一有源桥与所述初级绕组之间并且被调谐至具有由所述开关频率范围限定的谐振频率；
控制器，所述控制器被配置为操作所述第一有源桥以将通过所述初级绕组的电流的量值保持恒定，而与所述第一次级绕组和所述第二次级绕组处的负载变化无关；
被配置为将电力从所述第一次级绕组传递至所述牵引电池的电路，包括第二有源桥、dc输出滤波电容器以及匹配网络电路，所述匹配网络电路被配置为将所述矩阵变压器的输出阻抗与所述第二有源桥的输入阻抗匹配；以及
被配置为将电力从所述第二次级绕组传递至所述辅助电池的电路，包括第三有源桥、谐振电容器和电感器-电容器低通滤波器，所述电感器-电容器低通滤波器被配置为将所述第三有源桥的输出阻抗与所述电感器-电容器低通滤波器的输入阻抗匹配，其中所述第三有源桥是中心抽头式有源桥，并且其中所述谐振电容器在所述中心抽头式有源桥的中心抽头处与所述电感器-电容器低通滤波器并联电连接，使得在所述第二次级绕组处的零负载状况下，通过所述第二次级绕组和所述中心抽头式有源桥的电流大于零，以允许所述控制器将通过所述初级绕组的电流的所述量值保持恒定，而与所述第一次级绕组和所述第二次级绕组处的负载变化无关。
13.如权利要求12所述的汽车电力系统，其中所述谐振电容器被调谐成与所述电感器-电容器低通滤波器谐振，使得所述第三有源桥的负载阻抗在所述第三有源桥在所述开关频率范围内的操作期间是电容性的。
14.如权利要求12所述的汽车电力系统，其中所述控制器还被配置为操作所述第二有源桥和所述第三有源桥，使得所述第二有源桥的脉宽调制栅极信号与所述第一有源桥的脉宽调制栅极信号之间的延迟时间和所述第三有源桥的脉宽调制栅极信号与所述第一有源桥的所述脉宽调制栅极信号之间的延迟时间无关。
技术总结