[发明专利]车载充电系统

说明书

本发明公开一种车载充电系统，其中当多个充电电路并联连接在输入端和输出端之间时，各个充电电路中的开关电路的操作时序被互锁以最小化输入交流电的波纹。车载充电系统包括：多个充电电路，被配置成各自具有用于通过开关元件的脉冲宽度调制控制来校正交流电输入功率的功率因数的功率因数校正电路部分并且彼此并联连接在AC输入功率的输入端和与待被充电的物体连接的输出端之间；以及控制器，被配置成互锁开关元件以生成用于执行PWM控制的PWM控制信号。

技术领域

本发明涉及一种车载充电系统。

背景技术

电动车辆或插电式混合动力车辆具有充电器，充电器从外部供电设施接收交流电(AC)功率并且将AC功率转换为直流电(DC)功率以对车辆中的诸如电池的能量存储装置充电。

用于这种车辆的充电器通常包括功率因数校正电路，该功率因数校正电路用于提高AC功率的功率因数；以及DC-DC转换电路，该DC-DC转换电路用于将功率因数校正电路的输出的电压电平转换成作为能量存储装置的电池的充电电压的电平。形成DC链路的电容器可以被设置在功率因数校正电路和DC-DC转换电路的连接端处。此处，通过对开关元件执行脉冲宽度调制(PWM)控制来增加电压电平的升压转换器的拓扑通常可以被应用于功率因数校正电路。

同时，为了减小尺寸并提高输出密度，由上述功率因数校正电路和DC-DC转换电路构成的多个充电器被提供并且彼此并联连接。

在其中多个这样的充电器并联连接的充电系统中，每个充电器的功率因数校正电路中的开关元件被分别控制。由于每个充电器的功率因数校正电路中的开关元件被分别控制，因此受到每个开关元件的开关(switching)影响的充电系统的输入AC的纹波(ripple)由于相互干扰而被放大。进一步地，由于输入AC的波纹被放大，因此生成谐波，使得与失真率相关的性能由于谐波的生成而被降低并且噪声增大。

应当理解的是，对背景技术的前述描述仅是为了促进对本发明的背景技术的理解，并且不应当被解释为承认该描述对应于本领域技术人员已知的现有技术。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题而已经做出本发明，并且本发明的方面是为了提供一种车载充电系统，其中当多个充电电路并联连接在输入端和输出端之间时，各个充电电路中的开关电路的操作时序被互锁以最小化输入交流电(AC)的波纹。

根据本发明的一个方面，提供一种车载充电系统，包括：多个充电电路，被配置成各自具有用于通过开关元件的脉冲宽度调制(PWM)控制来校正交流电(AC)输入功率的功率因数的功率因数校正电路部分并且彼此并联连接在AC输入功率的输入端和与待被充电的物体连接的输出端之间；以及控制器，被配置成互锁开关元件以生成用于执行PWM控制的PWM控制信号。

此处，当在多个充电电路中被操作成将充电功率提供到输出端的充电电路的数量是n(n是2或更大的整数)时，控制器可以生成顺序地具有“360度/n”的相位差的多个PWM控制信号。

并且，控制器可以包括：电压/电流控制单元，被配置成确定开关元件的占空比，使得通过检测功率因数校正电路部分的输出电压而获得的输出电压感测值符合预定的输出电压命令值；并联充电电路驱动确定单元，被配置成在多个充电电路中确定被操作成将充电功率提供到输出端的充电电路；参考信号生成单元，被配置成生成参考信号，该参考信号是占空比基于由并联充电电路驱动确定单元确定的待被操作的充电电路的数量而被确定的脉冲信号；栅极信号生成单元，被配置成生成多个PWM控制信号，该多个PWM控制信号具有与参考信号的频率相同的频率，具有由电压/电流控制单元确定的占空比，并且与参考信号的一个时间点同步。

并且，栅极信号生成单元可以使PWM控制信号的中心与参考信号的占时(on-duty)的中心、参考信号的上升沿或参考信号的下降沿同步。