[发明专利]PFC转换器的输出电压脉动补偿装置及利用该装置的电动车辆用电池充电装置

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及一种在不使用高容量的电解电容器的情况下，能够减少功率因数校正(PFC：Power Factor Correction)转换器的输出电压中发生的脉动电压的PFC转换器的输出电压脉动补偿装置及利用该装置的电动车辆用电池充电装置。

背景技术

通常，电动车辆(EV：Electric Vehicle)用电池充电装置以常规电源作为输入电源。所以，电动车辆用电池充电装置需能够在110Vac或220Vac使用，需考虑功率因数校正。并且，为了能够给多种规格的电池充电，电动车辆用电池充电装置的输出应达到100V至500V这一较大范围。

为此如图1所示，通常使用两端结构的电动车辆用电池充电装置100，其包括执行功率因数校正(PFC：Power Factor Correction)的AC/DC转换器110、用于将随AC电压变化的电力转换为稳定的DC电力的高压链路电容器120以及使用用于充电控制的变压器的DC/DC转换器130。

图2为显示图1所示的现有的电动车辆用电池充电装置100的电力流向的示意图。

参考图2，现有的电动车辆用充电装置100在功率因数校正端执行电流控制，以推定输入侧的电流通过AC输入整流而被整流的电压，此时用到如图3所示的PFC转换器400。

这时，PFC转换器400的输出端发生波动功率(Fluctuating Power)，为了过滤波动功率而使用高压的DC链路电容器。并且，为绝缘而使用变压器的DC/DC转换器利用AC/DC端形成的DC电压，通过电流控制来给电池充电。

但是，由于上述现有的电动车辆用充电装置100是两端结构，因此缺点是结构复杂。另外，现有的电动车辆用充电装置100为了过滤波动功率(Fluctuating Power)，需使用数千uF以上的高容量且电力密度高的电解电容器，但是电解电容器的缺点是寿命随温度的升高而急剧缩短，所以不适用于电动车辆等要求较长寿命的应用领域。

为了解决此问题，可考虑用薄膜电容器代替电解电容器的方法，但是薄膜电容器与电解电容器相比，电力密度过低，因此设计成高容量时，不适合用在需要高电力密度的充电器上。

发明内容

技术问题

为解决上述的现有技术问题，本发明提供一种不使用高容量的电解电容器的情况下能够减少功率因数校正(PFC：Power Factor Correction)转换器的输出电压中发生的脉动电压的PFC转换器的输出电压脉动补偿装置及利用该装置的电动车辆用电池充电装置。

本领域所属技术人员可通过以下实施例导出本发明的其他目的。

技术方案

为达成上述目的，根据本发明的一个优选实施例，提供一种功率因数校正(PFC：Power Factor Correction)转换器的输出电压脉动补偿装置，是用于补偿设置于电动车辆用电池充电装置的功率因数校正转换器的输出电压中的脉动的装置，其特征在于，包括：第一开关元件，其一端连接于构成所述功率因数校正转换器的输出端的两个输出端子中不与接地连接的输出端子；第二开关元件，其一端连接于所述第一开关元件的另一端，另一端与接地连接；补偿电感器，其一端连接于所述第一开关元件的另一端及所述第二开关元件的一端；以及补偿电容器，其一端连接于所述电感器的另一端，另一端与接地连接。

并且，根据本发明的另一实施例，提供一种电动车辆用电池充电装置，其特征在于，包括：功率因数校正转换器部，其执行关于输入电压的功率因数校正；链路电容器，其并联连接于所述功率因数校正转换器的输出端；以及脉动补偿部，其并联连接于所述链路电容器，用于补偿所述链路电容器的两端电压中的脉动，其中，所述脉动补偿部包括：第一开关元件，其一端连接于所述链路电容器的一端；第二开关元件，其一端连接于所述第一开关元件的另一端，另一端与接地连接；补偿电感器，其一端连接于所述第一开关元件的另一端及所述第二开关元件的一端；以及补偿电容器，其一端连接于所述补偿电感器的另一端，另一端与接地连接。

技术效果

本发明的电动车辆用充电装置在不使用高容量的电解电容器的情况下能够减少功率因数校正(PFC：Power Factor Correction)转换器的输出电压中所发生的脉动电压。

附图说明

图1为显示现有的电动车辆用电池充电装置的简要构成的框图；

图2为显示图1所示的现有的电动车辆用电池充电装置的电力流向的示意图；