[发明专利]电池充电用车载充电器

说明书

技术领域

本发明涉及用于对环境友好型车辆的电池进行充电的车载充电器。具体地说，本发明涉及用于对环境友好型车辆的电池进行充电的车载充电器，其通过改善插入式混合动力车和电动车中电池充电用车载充电器的缓冲电路单元来减少输出电流纹波。

背景技术

通常，插入式混合动力车和电动车，即环境友好型车辆，包括用于充电的车载充电器和电池。使用车载充电器对电池进行充电的方法包括：将家用交流(AC)电力施加于安装在车辆内的车载充电器，通过将AC电力变换成直流(DC)电力来产生充电电流，以及将车载充电器中产生的充电电流施加于高电压电池以便进行充电。

为增加高电压电池用车载充电器充电操作的稳定性并防止高电压电池的寿命减少，应使车载充电器中所包括的整流二极管的浪涌电压最小化，并应减少输出电流的纹波。为实现这点，车载充电器包括缓冲电路单元。

下文中，将参照图1和2描述包括缓冲电路单元的车载充电器的典型电路配置和操作。

典型的车载充电器包括功率因数补偿器10、全桥输入单元20、主变压器30、整流二极管40、缓冲电路单元50、输出电感器60、输出电容器70以及高电压电池80。功率因数补偿器10连接到AC常规电源，并通过补偿AC输入电流的功率因数以使其与输入电压的功率因数相等，来增加有效电力的使用。连接全桥输入单元20以便将DC输入电压变成AC电压。主变压器30关于来自全桥输入单元20的AC电压将输出电压升高，并确保高电压与车身之间的绝缘。整流二极管40将主变压器30中升高的AC电压变换成AC电压。缓冲电路单元50去除整流二极管40关断时产生的浪涌高电压。输出电感器60与输出电容器70一起，将输出电压变换成纹波减小的DC电压，且同时减少噪音。输出电容器70与输出电感器60一起，将输出电压变换成纹波减小的DC电压，且同时减少噪音。使用来自输出电容器70的DC电压对高电压电池80进行充电。

具体地，如图1所示，典型的缓冲电路单元50在整流二极管40的输出端与输出电感器60的输入端之间包括一个二极管D1、一个电容器C1和一个电阻器R1。换言之，缓冲电路单元50的二极管D1和电容器C1顺序地布置在整流二极管40的输出端与输出电感器60的输入端之间，且电阻器R1连接到电容器C1。因此，在整流二极管40关断时产生的浪涌电压经由缓冲电路单元50的二极管D1被充入电容器C1，且电容器C1中充入的浪涌电压经由电阻器R1放出并去除。然而，当在电阻器R1中出现显著的热损失时，缓冲电路可能通过燃烧而损坏，导致整个电路的破坏。

如图2所示，另一典型的缓冲电路单元50在整流二极管40的输出端与输出电感器60的输出端之间包括两个二极管D1和D2以及一个电容器C1。换言之，除在整流二极管40的输出端与输出电感器60的输出端之间顺序布置的第一二极管D1和电容器C1之外，缓冲电路单元50还包括第二二极管D2，其在形成从输出电感器60的输出端到电容器C1的闭合部分时施加电压。

因此，在整流二极管40关断时产生的浪涌电压被充入到电容器C1中(图2中的黑色箭头)，并且电容器C1中充入的浪涌电压经由输出电感器60以及第二二极管D2被放出到电容器C1，如图2中白色箭头所示。然而，除输出电感器60的纹波之外，还叠加由电容器C1和变压器漏感的谐振而产生的电流，以输出到输出电容器70，因此，电感器中流动的电流纹波可能增大，且输出电容器70中的均方根(RMS)电流可能增大，由此缩短电容器的寿命。此外，高电压电池处纹波电流的增加也可能会影响电池寿命。

上述在该部分公开的信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可能含有不构成在该国本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供用于对环境友好型车辆的电池进行充电的车载充电器，其可以通过在车载充电器的变压器次级整流器中布置两个电容器和三个二极管，来降低整流二极管中产生的浪涌电压，并减少输出电流纹波。