[发明专利]一种转换器和车载充电器

说明书

本申请提供了一种转换器和车载充电器，用于在对浪涌冲击进行抑制的同时，可以避免转换器出现短路故障。该转换器包括：功率因数校正PFC电路、浪涌保护电路和开关电路；PFC电路用于将PFC电路的交流端接收的第一交流电的第一分量转换为第一直流电，并通过PFC电路的直流端输出；以及将PFC电路的直流端接收的第二直流电转换为第二交流电，并通过PFC电路的交流端输出；浪涌保护电路的交流端与PFC电路的交流端连接，浪涌保护电路的直流端与开关电路的第一端连接；开关电路的第二端与PFC电路的直流端连接，开关电路用于在PFC电路交流端输出第一直流电时闭合，以及在PFC电路的交流端输出第二交流电时断开。

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种转换器和车载充电器。

背景技术

随着新能源领域的技术发展，新能源汽车的应用越来越普及，例如，电动车/电动汽车(electric vehicle)。鉴于当下直流快充充电基础设施不完善，为了提高充电的便利性，通常会为新能源汽车配置车载充电机(on-borad charger，OBC)，使用户可以使用家用的交流电源插座为动力电池充电。

由于新能源汽车对续航里程要求越来越高，动力电池的容量也越来越大，因而对动力电池的充电功率等级要求也越来越高，因此OBC通常具有较高的充电功率，以实现快速充电。同时，OBC还可兼容逆变功能，实现车辆到车辆(vehicle-to-vehicle，V2V)以及车辆到负载(vehicle-to-load，V2L)的放电功能，例如在电网用电低峰期，可以通过充电功能为车载蓄电池供电，在电网用电高峰期，可以通过放电功能将车载蓄电池存储的电能反馈给电网，从而提升电网电能的利用率。

浪涌冲击是OBC内电子器件故障的主要原因之一，在造成浪涌冲击的诸多因素中,雷电以及系统开关操作所产生浪涌冲击对电子器件的工作和寿命影响较大。面对这种情况,就需要我们在OBC内配置浪涌保护器(surge protection device，SPD)等保护器件与传统的避雷网或者是接闪器相互配合,进一步对OBC进行保护。SPD的主要作用是浪涌冲击造成的线路上的过电压和过电流进行抑制,并将线路的电压和电流限制在一个较低的水平,从而达保证线路上的电子器件正常工作，实现保护目的。

目前在OBC中主要采用由二极管构成的SPD，当浪涌冲击能量输入OBC时，该部分能量直接通过二极管流向直流母线消耗掉，但是对于双向充电的OBC，当OBC处于逆变功能时，若OBC交流端连接的容性负载，当容性负载的放电周期小于交流电的周期时，会出现容性负载的能量通过OBC构成短路路径，从而损耗OBC内电子器件的安全。

发明内容

本申请提供了一种转换器和车载充电器，用于在对浪涌冲击进行抑制的同时，可以避免转换器出现短路故障。

第一方面，本申请实施例提供了一种转换器，该转换器可以包括：功率因数校正电路(PFC电路)、浪涌保护电路和开关电路。

其中，PFC电路用于将PFC电路的交流端接收的第一交流电的第一分量转换为第一直流电，并通过PFC电路的直流端输出；第一分量的电压瞬时值的绝对值小于或等于预设阈值；以及将PFC电路的直流端接收的第二直流电转换为第二交流电，并通过PFC电路的交流端输出；浪涌保护电路的交流端与PFC电路的交流端连接，浪涌保护电路的直流端与开关电路的第一端连接，浪涌保护电路用于将第一交流电的第二分量转换为第三直流电，并通过浪涌保护电路的直流端输出；第二分量的电压瞬时值的绝对值大于预设阈值；开关电路的第二端与PFC电路的直流端连接，开关电路用于在PFC电路交流端输出第一直流电时闭合，以及在PFC电路的交流端输出第二交流电时断开。

其中，第一直流电的电压值可以与第三直流电的电压值相等。具体地，PFC电路的直流端和浪涌保护电路的交流端可以均与被充电设备(例如车载蓄电池)连接，PFC电路的直流端输出第一直流电，浪涌保护电路的直流端输出第三直流电，从而向被充电设备供电，该用电设备的额定电压可以是第一直流电。