阅读说明：本技术 充电系统和方法 (Charging system and method ) 是由 E·豪根 H·托格森 于 2018-04-23 设计创作，主要内容包括：一种用于船舶、车辆或飞机的充电系统包括：船舶、车辆或飞机上的一个或多个能量储存模块(97)；脉冲整流器(105)；变流器(106)；以及电压控制变压器(91)。一个或多个能量储存模块(97)被连接到脉冲整流器的输出。电压控制变压器(88)被连接到脉冲整流器(105)的输入。电压控制变压器包括具有多对变压器绕组的串联变压器(91),该多对变压器绕组串联连接在一起,每对绕组中的一个绕组(103)适于被连接在脉冲整流器(105)与来自能量源的输入之间,并且另一绕组(104)被连接到变流器(106)。(A charging system for a vessel, vehicle or aircraft comprising: one or more energy storage modules (97) on board a vessel, vehicle or aircraft; a pulse rectifier (105); a current transformer (106); and a voltage control transformer (91). One or more energy storage modules (97) are connected to the output of the pulse rectifier. A voltage control transformer (88) is connected to the input of the pulse rectifier (105). The voltage control transformer comprises a series transformer (91) having a plurality of pairs of transformer windings connected together in series, one winding (103) of each pair of windings being adapted to be connected between a pulse rectifier (105) and an input from the energy source, and the other winding (104) being connected to a current transformer (106).)

充电系统和方法

技术领域

本发明涉及一种充电系统和方法，具体用于诸如电动渡船的船舶或用于车辆或飞机的充电系统和方法。

背景技术

电动渡船可以单独使用为船舶供电的船载电池或使用柴油发电机和电池的混合动力来操作。无论哪种情况，在停靠时，电池都需要通过岸上电源充电。在一些位置中，岸上电网的鲁棒性不足以支持高电流要求以直接为船舶上的电池充电，因此提供了中间岸基能量储存系统，该系统可以更缓慢地从本地岸上电网充电，并且可以能够在船舶停靠的同时向船舶提供大电流充电。对岸基能量储存系统充电还可能导致本地电网出现需要解决的问题。

发明内容

根据本发明的第一方面，一种用于船舶、车辆或飞机的充电系统，该系统包括：船舶、车辆或飞机上的一个或多个能量储存模块；脉冲整流器；变流器；以及电压控制变压器；其中一个或多个能量储存模块被连接到脉冲整流器的输出；其中电压控制变压器被连接到脉冲整流器的输入，其中电压控制变压器包括具有多对变压器绕组的串联变压器，该多对变压器绕组串联连接在一起，每对变压器绕组中的一个绕组适于连接在脉冲整流器与来自能量源的输入之间，并且其中另一绕组被连接到变流器。

变流器可以包括受控的AC-DC变流器。

变流器可以进一步包括AC-DC变流器的输出与DC母线之间的斩波器。

能量储存模块可以包括电池组或电容器组中的一者。

根据本发明的第二方面，一种用于船舶、车辆或飞机的充电系统包括：船舶、车辆或飞机上的一个或多个能量储存模块；变压器，包括初级电感和次级电感以及脉冲整流器，其中一个或多个能量储存模块被连接到次级电感；电压控制变压器，被连接到初级电感；以及变流器；其中电压控制变压器包括串联变压器，该串联变压器包括串联连接在一起的多对变压器绕组，每对变压器绕组中的一个绕组适于被连接在初级电感中的一个初级电感与来自能量源的输入之间，而另一绕组被连接到变流器。

该系统直接调节AC电压，以避免生成无功功率，从而使得能够对能量储存系统进行充电，为下一电动设备的再充电做好准备。

能量源输入可以包括多相电源的多个相。

电压控制变压器可以包括数目与多相电源的多个相的数目相同的变压器绕组对。

能量源输入可以包括到三相AC电源的连接。

变流器可以包括DC-AC变流器。

变流器可以进一步包括与DC-AC变流器串联的AC-DC变流器或二极管整流器。

该系统可以进一步包括从能量源的输入到AC-DC变流器的分接头。

变压器可以被连接在AC-DC变流器与到能量源的输入的分接头之间。

该系统可以进一步包括电流检测器，以检测流进或流出船舶、车辆或飞机上的能量储存模块的电流。

该系统可以进一步包括电流检测器或电压检测器中的至少一个检测器，以提供在到能量源的连接处的电流或电压的指示。

电源(特别是多相电源)可以包括船舶电源，并且远程充电站可以包括岸基充电站。可替代地，充电站集成在船舶上并且直接被连接到AC电网作为能量源。

一个或多个能量储存模块可以被连接到变流器。

充电站可以进一步包括连接器，该连接器能够可移除地连接到船舶、车辆或飞机，用于将充电站能量储存模块电连接到船舶、车辆或飞机上的能量储存模块以对船载、车载或机载储存模块进行充电。

船舶、车辆或飞机上的船载、车载或机载电网控制器提供电压源，以防止在将船载、车载或机载能量储存模块连接到能量源时的浪涌电流，该船载、车载或机载电网控制器可以包括船载、车载或机载电网变流器和预磁化变压器。

根据本发明的第三方面，一种船舶、车辆或飞机包括：根据第二方面的系统；以及船舶、车辆或飞机上的至少一个消耗装置，被连接到能量储存模块。

根据本发明的第四方面，一种对电能储存系统进行充电的方法包括：通过闭合与AC电源的连接来启动到AC电源的连接，以对船舶、车辆或飞机的能量储存系统进行充电；并且借助于DC-AC变流器和包括多个串联连接的变压器的电压控制变压器，来调节从AC电源到整流器变压器的功率。

电压控制变压器被连接在整流器变压器和AC电源之间。来自AC电源的连接可以在充电站中。充电站可以包括DC-AC变流器和电压控制变压器以及AC-DC变流器或二极管整流器。

该方法可以进一步包括：在闭合断路器以使电压控制变压器的输出和整流器变压器的输入彼此连接之前，使电压控制变压器的输出处和整流器变压器的输入处的电压同步。该方法可以进一步包括：将电压源连接到整流器变压器的次级侧，直到断路器被闭合以连接电压控制变压器和整流器变压器为止。该方法可以进一步包括：使DC-AC变流器的电压斜线上升以提高去往整流器变压器的电压。

附图说明

现在，参考附图对根据本发明的充电系统的示例进行描述，其中：

图1图示了根据本发明的充电系统的用途的示例；

图2图示了用于船舶的常规充电系统；

图3图示了根据本发明的充电系统的第一示例；

图4图示了根据本发明的充电系统的第二示例；

图5图示了根据本发明的充电系统的第三示例；

图6a、图6b和图6c概述了传统充电系统和本发明的两个示例中的每一个的有功和无功功率流。

图7图示了具有电压矢量的经调节的功率流；以及

图8是图示了根据本发明的控制船舶电源的充电的方法的流程图；

图9图示了可以应用本发明的双变流器系统；

图10图示了与图9的系统一起使用的根据本发明的电能充电系统的第四示例；

图11图示了根据本发明的充电系统的第五示例；以及

图12图示了用于低压系统的本发明的示例。

具体实施方式

在旅程结束时可能需要对诸如船舶、飞机或车辆的若干个不同的电能最终用户进行充电。本文中所给出的示例用于船舶，但是本发明不限于这些，并且同样适用于电动飞机或电动车辆。

存储有能量的电动船舶的典型情况如图1所示。在每个港口处具有充电站A、B的港口之间行驶的船舶(例如，渡船1)在开始它的旅程之前在充电站A充电。船舶在B站进行再充电，然后返回至它的起点，并且在A站再次进行再充电。在处于多阶段旅程的船舶的情况下，在返回其母港之前可能会访问几个港口，每个港口都有其自己的充电站。当停靠在每个港口时，渡船连接到电源，通常是岸基AC电源，以对电池进行充电而为下一旅程做好准备。在偏远位置，这种岸基AC电源可能不足以实现直接连接以及允许在渡船必须再次离开之前在相对较短的时间内进行充电所需的大电流充电，因此可以提供远程能量储存系统。在给定示例中，远程能量储存系统是岸基能量储存系统，其更缓慢地从AC电网充电，然后存储的能量可用于在船舶连接到远程充电站时提供给船舶。可替代地，远程能量储存系统可以在离岸平台上，例如，远程能量储存系统可以是风力发电场的一部分，或者是潮汐能生成系统，或者使用来自生产过程的废气或热。

对于岸基充电系统，可用于为船舶充电的时间可能受到在再次出发之前卸载和装载船舶所花费的时间的限制，其对于渡过短水域的本地渡船而言，时间可能只有几分钟，但对于较大的长途船舶而言，时间可能较长。尽管电动船舶或混合动力船舶仍然相对较少，但预计数目会增加，并且将来可能必须在多艘船舶之间共享岸基充电系统，从而增加了需求。这增加了本地电网上的负载，使得以下变得更加重要，即，在充电期间不会过度干扰本地电网。通过改善电网来解决船舶的充电需求会给电网运营商带来巨大的成本费用，因此希望以另一种方式解决该问题。现有岸基充电系统和能量储存在充电期间仍可能对本地电网造成问题，因为这些系统通常使用受控的桥式换向整流器，诸如六脉冲晶闸管整流器、或其他倍数的脉冲晶闸管整流器，从而通过变流器来变换100％的能量，这由于整流器所施加的相移而导致产生无功功率。

基本原理如图6a所示。来自电网5的功率P_grid在充电站10处由变压器11变换，使得功率P_ferry可用于船舶，船舶1经由连接器12与充电站10连接。充电时产生无功功率Q_grid和无功功率Q_ferry，以通常为50Hz的电网频率循环。在图6b所示的更复杂的示例中，在提供了包括能量储存的岸基充电系统10的情况下，来自电网的功率P_grid在充电站的变压器11处进行变换，并且当连接器12处连接有渡船以进行再充电时，该功率P_peak直接传递给渡船。另外，因为该示例包括能量储存系统，功率P_boost可以供应给渡船。当没有直接连接来对船舶进行充电时，负载功率P_L被馈送到能量储存系统。为此，该接收到的功率P_L通过另一变压器15以及充当逆变器的变流器14，并且存储在本文中被图示为电池13的能量储存系统中。可以使用其他类型的能量储存(诸如电容器组、飞轮存储、或者化学存储)。因此，在岸基能量储存系统13、14、15的辅助下，来自电网的峰值功率P_peak以及来自能量储存系统的升压功率P_boost可以一起从充电站10提供给渡船1。通过从充电站10的能量储存系统返回到那些电网的无功功率，来补偿在岸上电网中生成的无功功率Q_grid和在船舶电网中产生的无功功率Q_ferry。

图6c示出了在充电站10中提供充电控制如何避免船舶电网1上的无功功率。如图6b所示，来自电网的功率P_grid在充电站的变压器11处进行变换，并且当连接渡船以进行再充电时，功率P_peak直接通过连接器12传递到渡船。另外，功率P_boost可以从能量储存系统13供应给渡船。当没有直接连接来为船舶充电时，负载功率P_L为能量储存系统充电。功率P_L通过在这种情况下作为逆变器操作的变流器14到达电池13，并且还可以经由充电站10中的另一变压器17和逆变器16来存储，并且存储在电池11中。因此，在岸基能量储存系统13的辅助下，来自电网的峰值功率P_peak与来自能量储存系统的升压功率P_boost可以一起从充电站10提供给渡船1。然而，在这种情况下，尽管在岸上电网Q_grid中生成的无功功率通过从充电站10的能量储存系统13返回到岸上电网的无功功率来补偿，但是没有在船舶中生成的无功功率，因此无需返回无功功率。相反，存在相应地作为逆变器或整流器操作的第二变流器16以及在其两端产生充电控制功率的变压器17。可以在充电插头12的前方调节电压U，产生在整流器变压器23的前方的经调节的电压，从而控制整流器电流，优选作为正电压来控制以避免形成环路，尽管仍然可以用负电压进行控制。

通常已经使用受控的电网换向整流器(诸如晶闸管6脉冲整流器、12脉冲整流器、18脉冲整流器或24脉冲整流器)来实现从本地电网5或岸基能量储存器13对船舶1上的能量储存器4进行充电。图2图示了用于船载能量储存器的传统晶闸管整流器充电器的示例。在船舶1上设置有整流器变压器2，其中在该示例中，晶闸管3被连接以形成12脉冲晶闸管整流器。变压器2连接在船载能量储存器4(例如，电池)与岸上电网5之间。3相(L1、L2、L3)AC电压通过电网阻抗Xg从岸上电网5向渡船变压器2的输入处的初级电抗源6供电。然后，电压通过次级电抗Xs1和Xs2向桥的不同支路供电。使用星形三角形布置，其中Xs1采用星形拓扑，并且Xs2采用三角形拓扑。晶闸管整流器和电感的使用允许对传导施加延迟，从而降低了平均DC电压。然而，这种延迟借助于引入电源电压的30°相移来实现，从而具有等同于岸上电网中的无功功率的效果，汲取电流并且以电源频率循环，导致岸上电网的损耗和电压降。因此，传统的解决方案仍然会给其他用户带来一些不便，并且给电网运营商带来问题。

当本地AC电网5无法为船舶1提供必要的大电流供应以进行快速充电时，充电系统10包括多个能量储存模块13，这些能量储存模块13从AC电网充电的速度要比与船舶可能需要的直接连接的充电速度慢。然后，从AC电网汲取的最大电流可以选择相对较低。当船舶1***充电站10中时，可以进行大电流充电，因此与单独使用AC电网5时相比，船舶上的电池4的充电速度可能相对较快。以这种方式供电的船舶可以具有电动机，该电动机的输出为几百千瓦以上。还可能存在的情形如下：船舶在功率和充电速度方面的需求(诸如在夜间停靠时)可能低至足以直接连接到本地电网，而无功功率生成的问题又使这变得不切实际。

本发明通过在充电系统10中提供受控的AC-DC变流器和受控的DC-AC变流器以及向AC电网5提供串联变压器来解决这个问题，从而能够调整供应给船舶1的电压，因此能够在船舶上使用无源整流器，而非传统的晶闸管控制整流器。这样可以节省船舶上的空间。然而，还可以选择在船舶上提供连接到AC主电网5的所有设备，而非具有岸基充电系统，以便船舶可以在任何偏远位置直接从市电充电，而无需在该位置处安装岸基充电站。在这种情况下，可以排除可选的能量储存系统13。图3和图4的示例示出了带有船舶上的无源整流器的岸上设备，并且图5的示例示出了与岸上AC充电器直接连接的、船舶上的所有设备。然而，这些示例不是限制性的，并且在具有图3和图4的布置的实施例中，充电站10的部件可能全部位于船舶上，如图5所示类型的实施例一样，但还可以是充电站10的部件主要位于岸上，其中仅无源整流器和船舶电池位于船舶上，而其他方面电路与图5所示的电路相同。

图3图示了本发明的第一示例，在该示例中，整流器变压器电路的晶闸管3用整流器19中的无源二极管20替换，该无源二极管20连接到变压器18中的电感21、22以形成12脉冲整流器变压器23。实际上，在基于晶闸管的系统已经存在的情况下，晶闸管可以像二极管一样操作，而不必更换。对于新的安装设备，可以使用二极管而非晶闸管来构建无源整流器。渡船1上的桥式整流器23的星形三角形拓扑与图2所图示的星形三角形拓扑相同。然而，代替与AC市电5直接连接，变压器的输入侧上的电感24各自通过一对串联连接的变压器绕组26、27、28中的一个变压器绕组耦合到电压控制变压器32中的相应的AC电网连接29、30、31。到AC电网连接的每条线上的分接头33、34、35利用三角形星形拓扑结构在受控的AC/DC变流器37的输入处连接到变压器36。成对的变压器绕组26、27、28中的另一变压器绕组各自连接到受控的DC/AC变流器38。提供用于去往电池的整流器电流的电流传感器T1。可以直接或间接根据AC电流测量整流器电流，尽管通常间接测量比较简单，而无需产生必须跨过船舶到岸上连接的信号。

变流器37、38根据它们是从DC转换成AC还是从AC转换成DC而作为逆变器或整流器来操作。如果需要，则提供可选的DC能量储存单元13，该DC能量储存单元13跨接在AC/DC变流器37与DC/AC变流器38之间。在能量储存设备串50的每端，可以提供熔断器F1、F2，以在故障情况下用于电气隔离，并且提供开关39，以用于电流隔离。AC/DC变流器37和DC/AC变流器38可以采取任何合适的形式，例如，与晶体管(Q1至Q6)并联的二极管的基本单元51，一对这样的单元串联连接，并且每个变压器绕组26、27、28连接在一对单元51之间。滤波电容器52可以与各对单元52并联设置。结合变流器电感，该电容器利用来自变流器的经调制的电压从脉冲形成电压的正弦波。

除了用二极管或晶闸管整流器41替换图3的AC/DC变流器37之外，图4的电路与图3相同。使用整流器意味着功率只能沿一个方向流动，因此，变压器32上的电压只能沿正方向进行调节。这种拓扑结构最适合充电站中没有可选的能量储存电池的情况。二极管整流器40可以包括通过变压器36连接的用于AC电压输入中的每个AC电压输入的一对二极管53，来自变压器36的每个输入54、55、56连接在一对二极管53之间。否则，电路是相同的，并且以与图3实施例相同的方式操作。该拓扑的备选方案是从电池DC链路71为DC/AC变流器38的DC链路70供电，并且将所有设备放置在轮船上的部分10和部分1中。

图5的电路示出了使用受控的AC/DC变流器41和受控DC/AC变流器42的示例，该受控的AC/DC变流器41通过包括电容器和电感43的公共LC滤波器与来自变压器36的输入连接，该受控的DC/AC变流器42经由消弧电路(crowbar)A5然后通过包括电容器和电感44的公共LC滤波器与来自串联连接的电压控制变压器32的输入连接，使得如果T2的Q3侧上发生短路，则消弧电路将停止电流流动，直到Q1已断开AC电源与系统的连接。该消弧电路避免电流损坏变流器41中的续流二极管。电压控制变压器32的阻抗会在发生短路的情况下限制电流。变压器的初级侧上的相同电流会仅通过变压器的两侧之间的比例差反映在变压器32的次级侧上。当消弧电路通过电流测量检测到短路时，该消弧电路使变压器的次级侧短路，并且短路电流在消弧电路中而非在变流器41的续流二极管中流动，直到断路器Q1断开短路为止。

可以通过以下方式来提供附加保护：在通往变压器36的线路中具有断路器Q2的分接头33、34、35，以及在电压控制变压器32与其直接串联的绕组的之间的Q3处使用执行断路器功能的接触器。可以在岸上电网连接与电压控制变压器32之间提供电压传感器57和电流传感器58，并且将感测到的数据供应给变流器41和42，然后变流器41和42控制变压器32的每侧上的功率，从而控制向船舶电池4供应的电网功率。

在渡船本身上，未示出的电网控制器(GC)通过预磁化变压器59连接到二极管桥的支路。与其在船舶变压器2中使用晶闸管以将电压保持在电网5的可接受水平，不如在充电站10中在Q3侧上对电压进行调整，该充电站10可以位于岸上或并入船舶中，如上文所解释的。直接对AC电压进行调节以避免产生无功功率。在实践中，经常需要能量储存器13或连接在变流器41和42之间的电池，以使得船舶能够以所需的速率充电。岸上电池组可以连续用低得多的功率(例如，2MW)充电，其中充电容量为7MW，该岸上电池组当船舶连接以再充电时可用于船舶。

修改后的充电器设计具有将功率电子设备所需的额定值保持在最低值的作用。该拓扑使得能够通过功率电子设备仅传送部分的受控功率。其余功率与功率电子设备并联运行，因此仅需要针对总功率的一小部分来设计功率电子设备的尺寸。电压控制或级联变压器32的串联连接的变压器绕组的电压调节可能受限于系统最大电压变化。通过这样做，整流器的仅一部分功率被传送到级联变流器。例如，电网的电压的幅度可以在大约230V至高达24kV之间变化，例如，对于渡船，这可以处于9.9kV至12.1kV的范围内。电压范围取决于大小和应用。例如，渡船DC电压根据船载能量储存器4的充电状态和充电功率而变化。这些变化需要由级联变流器32调节以能够控制电池功率。

图7从矢量角度图示了在正负两个方向上渡船电压与电网电压同相的调节。正方向的转换电压为U_{conv_pos}，以及负方向的转换电压为U_{conv_neg}。然后，电压调节dUreg是这些矢量U_{conv_pos}和U_{conv_neg}之和。电网电压由U_grid矢量表示。AC电流通常会与(U_grid+U_conv)同相，以确保功率因数为1。

在图8的流程图中示出了在存储的电能电源系统中进行充电的方法的示例。在断路器Q3最初断开的情况下进行船舶通过充电站与AC电源的初始连接60，该充电站可以位于岸上，或者可以位于船舶上。在Q1处AC电源通过闭合断路器连接到系统。这允许供应61三相AC。在Q3处闭合61断路器之前，逆变器42在Q3处使接触器上方的电压(即，所有相之间的断路器的左侧和右侧)同步62。船舶上的电网变流器用作63的电压源，该电压源通过小型预磁化变压器59连接到渡船上的整流器变压器23的次级侧21、22。该电压源通常依据电源要被连接多长时间来供应6kVA至20kVA之间的电压。安装预磁化变压器59或同步变压器，以避免来自电网的、整流器变压器23中的大浪涌电流。

当Q3被闭合64时，GC渡船同步变压器59断开连接，然后变流器42的电压从U_{conv_pos}斜线上升65，导致整流器变压器的电压增加。整流器变压器23上的电压比应当确保整流器23中没有或只有很少的电流流动，直到级联变压器32两端的电压为零为止。当U_{conv_pos}大于零时，整流器23中的电流可以开始流动。电流开始流动的电压电平取决于电网电压和电池的充电状态。考虑到整流器变压器23中的变比，同步电压的电压应当小于U_grid电压，因此级联变流器32必须在U_{conv_neg}区域中工作。

在为船舶充电的操作期间，(多个)逆变器41调节66来自电网的功率以不爬升到最大允许电平之上，同时逆变器42应当控制到整流器变压器的恒定功率。如先前所提及的，即使在整流器为晶闸管整流器的情况下，渡船上的整流器也可以用作二极管整流器。在发生故障的情况下，晶闸管仍可以用作保护设备，但是充电站的这样的布置意味着晶闸管整流器没有进行功率调节，从而避免了来自电网的无功功率消耗。

尽管船舶1上的电路在表面上类似于本发明的电路，但是在将晶闸管换成二极管或将现有晶闸管作为二极管操作时有许多益处，包括显着增加船载电流容量，以及降低对船载变压器(尤其是功率电子设备)的额定值要求，因为该变压器无需应对无功功率。可以降低变压器的VA额定值20％，从晶闸管变为二极管使同一模块的额定功率增加约1.5到1.7倍。修改后的设计导致整个系统在物理上更小，具有的接口更少。另外，在工程学方面，基于晶闸管的系统的电路中任何地方的改变都会导致需要相应改变系统中的其他地方，而当使用无源半导体器件(通常为二极管)时则不是这种情况。这还具有节省空间和成本的益处。

图9示出了单线图，其图示了用于电动推进系统的三相变流器系统。所示系统是双变流器系统，该双变流器系统通过并行输入向单个电机90馈电。第一母线80借助于母线互联82、83连接到第二母线81。开关84、85将第一母线80或第二母线81连接到变压器88，变压器88的输出经由整流器99连接到DC-AC变流器89，以从每条线路向电机90供应AC电压。变压器88可以各自与辅助母线86、87连接。在这种系统中，即使当变压器88的初级侧上的母线互联82、83断开时，也希望电机90继续操作。

为了能够维持每侧的DC电压相同，如果变压器88的初级侧上的母线互联断开，则在该线路中在第一母线80或第二母线81与电压控制变压器32之间使用与图9相同的拓扑结构，但是其中为驱动器中的一个驱动器提供了附加电路。这可以在图10中看到。附加电路包括串联变压器91，其中变压器91的次级侧上的变流器92、93连接到辅助母线86。这确保了即使母线互联82、83断开，每侧的DC电压仍然相等。因此，当将DC电压调节到相同的DC电压电平时，即使第一母线80与第二母线81之间的母线互联断开，并联驱动器仍然可以连接到电机。

图11图示了图10的虚线95内的一段。三相电源与第一母线80之间的开关84通常闭合。变压器91的绕组被输入到受控的AC-DC变流器92和受控的DC-AC变流器93，该DC-AC变流器93的输出可以通过附加的次级绕组96连接到脉冲整流器变压器电路88、99。在所示出的示例中，典型的母线电压是11kV，具有690V的辅助母线，但是本发明不限于这些电压。能量储存器97的形式可以为电池或电容器组97。

如图12所示，提出了针对低压应用的进一步修改。在这里，仅需要单个变压器101来提供电压控制，但是可以省略用于中压应用的整流器变压器的变压器。每对电压控制变压器绕组中的一个绕组103直接连接到脉冲整流器105，该脉冲整流器105的输出连接到能量储存模块111，并且另一绕组104连接到受控的AC-DC变流器106。可选地，与变流器106的连接会经由滤波器107，并且该变流器的输出可以通过斩波器108以及隔离器、断路器或分离器110连接到DC母线109。与其他示例一样，能量储存模块可以是电池或电容器组、或其他合适的存储设备。

本发明具有若干个优点，包括可以减小船舶上所需设备的体积、大小、成本和复杂性，以及减小岸上所需设备尺寸。

已经针对电动船舶或混合动力船舶对本发明进行了描述，但是本发明同样适用于陆基电动或混合动力车辆或电动飞机，从而希望确定足够大的电流的充电的可用性，例如，在AC电网无法支持快速AC充电以使得车辆或电动飞机能够完成其旅程的偏远位置。参考岸基充电站作为远程供电的示例并不排除其他类型的远程充电站或离网供电，诸如离岸风力发电场、离岸平台、离岸生产设施、或适于充当远程供电的另一船舶、车辆或飞机。