[发明专利]车辆充电器及其控制方法

说明书

本发明涉及车辆充电器及其控制方法。提供了一种车辆充电器，包括：电力因数校正转换器，其被配置为校正交流(AC)电力的电力因数，所述电力因数校正转换器与DC‑DC转换器的输入端子集成，所述DC‑DC转换器被配置为生成具有车辆中能量存储装置所需幅度的直流(DC)电压，从而减小车辆充电器的尺寸，减少所需元件的数量，并允许车辆充电器具有高效率；及其控制方法。

技术领域

本公开涉及一种车辆充电器及其控制方法，并且更具体地，涉及一种车辆充电器，其中，被配置为校正交流(AC)电力的电力因数的电力因数校正转换器与DC-DC转换器的输入端子集成，所述DC-DC转换器被配置为生成具有车辆中能量存储装置所需幅度的直流(DC)电压，从而减小车辆充电器的尺寸，减少所需元件的数量，并允许车辆充电器具有高效率；及其控制方法。

背景技术

随着全球变暖和环境污染成为严重问题，已经在汽车工业领域，对能够尽可能减少环境污染的环保型车辆进行了积极的研究和开发，并且其市场也变得越来越大。

已经在世界范围内引入的环保型车辆的示例包括混合动力车辆、插电式混合动力车辆和电动车辆，每种车辆都具有被配置为通过使用电能生成驱动力的电动机(electricmotor，电动马达)，而不是被配置为通过燃烧传统化石燃料生成驱动力的发动机(engine，引擎)。使用电能的环保型车辆中的电动车辆和插电式混合动力车辆通过从连接到电网的外部充电设施接收电力来对设置在其中的电池充电，并且通过使用来自充电电池的电能来生成车辆行驶所需的动能。因此，每辆环保型车辆都具有车载充电器(OBC)，该充电器被配置为从外部充电设施接收电网电力并将电网电力转换为用于对电池充电的电力。即，车辆充电器或车载充电器(OBC)将交流(AC)电网电力转换成具有期望电压的DC电力，并将DC电力提供给作为车载能量存储装置的高压电池，以对高压电池进行充电。

车辆充电器(OBC)可能会影响车辆燃油效率，因此需要高效率的电力转换。在结构上，车辆充电器设置在车辆的发动机室内，因此为了有效的空间设置，需要减小尺寸且增加密度。

背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开背景的理解，并且不应该被认为是形成该信息形成了本领域技术人员已经知道的现有技术。

发明内容

本公开要解决的技术问题是提供一种车辆充电器及其控制方法，其中，车辆充电器减少了开关元件和驱动电路的数量，以实现其小型化和电力密集化，并且具有高输出和宽输入/输出范围。

为了解决该技术问题，本公开提供了一种车辆充电器，包括：电感器，其一端连接到AC电源的一端；第一支脚，包括彼此串联连接的第一开关元件和第二开关元件。第一开关元件和第二开关元件的连接端子连接到电感器的另一端。车辆充电器还包括：电容器，其并联连接到第一支脚；第二支脚，包括在电容器的两端之间彼此串联连接的第三开关元件和第四开关元件。第三开关元件和第四开关元件的连接端子连接到AC电源的另一端。车辆充电器还包括：变压器，其具有一端连接到第三开关元件和第四开关元件的连接端子的初级线圈以及电磁耦合到初级线圈的次级线圈；第三支脚，包括在电容器两端之间彼此串联连接的第五开关元件和第六开关元件。第五开关元件和第六开关元件的连接端子连接到初级线圈的另一端。车辆充电器还包括控制器，被配置为控制第一开关元件和第二开关元件，以调节电容器的电压，并且被配置为控制第三开关元件和第四开关元件，以转换电容器的电压大幅度。

在本公开的一个实施方式中，为了调节电容器的电压，控制器可以确定包括在第一支脚中的开关元件的占空比，以控制包括在第一支脚中的开关元件的导通/关断，可以通过使用与包括在第一支脚中的开关元件的开关频率同步的开关频率来控制包括在第二支脚中的开关元件的导通/关断，并且可以控制包括在第三支脚中的开关元件的导通/断开，使得与包括在第二支脚中的开关元件相比，包括在第三支脚中的开关元件在其间具有相位差。

在本公开的一个实施方式中，控制器可以生成电容器的检测电压和第一参考电压，用于使电容器的检测电压服从电容器的外部输入电压命令，并且第一参考电压可以具有与AC电源的交流电流同步的交流电流的形式。