用于控制电池充电的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了用于控制电池充电的装置和方法。装置包括输入单元，即，被配置为将交流电（AC）输入功率转换为直流电（DC）功率。第一转换器，被配置为存储“或”输出DC功率，和电路单元，被配置为基于AC输入功率的正常操作状态或者瞬时电力故障状态滤波或者提升输出功率。另外，第二转换器被配置为转换滤波的或者提升的功率并且将该功率供给至高压电池。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2013年12月10日提交的韩国专利申请第10-2013-0152985号的优先权的权益，该专利申请的全部内容通过引用结合于此。
本专利技术涉及一种功率因数校正（PFC）转换器电路，并且更具体地，涉及基于车载充电器（OBC）的输出密度减小PFC输出电压和/或电流波动和/或增加保持时间的用于控制电池充电的装置和方法。
技术介绍
一般地，与诸如插入式的混合和双动力型车辆的环保型车辆的发展有关，用于使交流电-直流电（AC-DC）高压电池（在下文中，OBC）充电的转换器可能是必需元件。OBC包括功率因数校正（PFC）转换器以改进功率因数。PFC的输出端子需要设置有大容量输出功率电容器以吸收电压和电流波动并且确保瞬时电力故障保持时间。这在图1中被示意性地示出。参考图1，PFC转换器电路110被配置为包括PFC电感器111、PFC输出电容器112等。此外，PFC转换器电路110被配置为还包括输入单元101、DC-DC转换器140、高压电池150等。此处，通过以下等式简要地表示保持时间的概念。等式112CPFC(VPEC_cap2-Vmin2)=Powerout×THold-up]]>在以上等式1中，左侧与作为存储在PFC输出电容器112中的能量的电容器的容量成比例。在以上等式1中，Vmin是可以发出OBC正常输出的最小PFC输出电压。即，为了在OBC输出被固定的条件下增加保持时间，需要增加电容器的容量C_pfc或施加至电容器的电压V_pfc_cap。然而，因为在PFC输出电容器的附近一般不存在分离的电路，电容器的电压电平在AC功率瞬时电力故障时可能不增加。因此，为了增加保持时间，已研发仅仅用于增加电容器的容量的方法。此外，为了减小PFC输出电压和/或电流波动，已经研发仅仅用于增加PFC电感器和电容器的容量的方法。这可以增加OBC的外形尺寸和成本，减小输出密度，并且导致高压充电系统封装的配置的问题。换言之，为了减小PFC的输出端子的电压和电流波动，需要增加输出电容器的电容的量级。然而，因为电容器一般是在OBC内部占据最大容积的元件，在增加电容器的电容来改进OBC的输出密度方面存在局限性。即，鉴于输出电压波动的减小和/或OBC的包装尺寸的减小需要选择电容器的最佳容量。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施方式致力于用于控制电池充电的一种装置和一种方法，考虑车载充电器（OBC）的输出密度，可以提高功率因数校正（PFC）输出电压。此外，本专利技术的示例性实施方式致力于用于控制电池充电的一种装置和一种方法，鉴于车载充电器（OBC）的输出密度，能够减小电流波动和/或增加保持时间。为了解决上述问题，提供用于控制电池充电的装置以鉴于车载充电器（OBC）的输出密度提高功率因数校正（PFC）输出电压。用于控制电池充电的装置可以包括：输入单元，被配置为将交流电（AC）输入功率转换为直流电（DC）功率；第一转换器，被配置为存储或输出DC功率；附加电路单元，被配置为基于AC输入功率的正常操作状态（例如，在没有出现故障时）或者瞬时电力故障状态下滤波或提升输出功率；以及第二转换器，被配置为转换滤波或提升的功率并且将该功率供给至高压电池。第一转换器可以包括：第一电感器；和被配置为并联连接至第一电感器的第一输出电容器。附加电路单元可以包括：第二电感器，被配置为串联连接至第一电感器和并联连接至第一输出电容器；第二输出电容器，被配置为并联连接至第一输出电容器；第一开关，被配置为并联连接至第二电感器；以及第二开关，被配置为串联连接至第二电感器。当AC输入功率处于正常操作状态时，第一开关可以维持断开状态（例如，可以保持断开）并且第二开关可以保持闭合状态（例如，可以保持闭合）。第一电感器和第一输出电容器可以是一级滤波器并且第二电感器和第二输出电容器可以是二级滤波器。当AC输入功率处于瞬时电力故障状态时，第一开关和第二开关可以处于交替地闭合或者断开状态。可以提升第一输出电容器的电压并且因此可以将第一输出电容器的电压存储在第二输出电容器227中以便增加保持时间。第二电感器可以是等于或者小于第一电感器的低容量电感器并且第二输出电容器可以是等于或者小于第一输出电容器的低容量电容器。第二转换器可以是直流-直流（DC-DC）转换器。一种用于控制电池充电的方法可以包括以下步骤：转换输入功率以便将交流电（AC）输入功率转换为直流电（DC）功率；存储或者输出DC功率；基于AC输入功率的正常操作状态或者瞬时电力故障状态滤波或提升输出功率；以及转换滤波的或者提升的功率并且将该功率供给至高压电池。可以使用第一转换器进行存储或者输出。可以使用附加电路单元进行滤波或提高。附图说明图1是根据现有技术的用于控制电池充电的一般装置的示例性配置示图；图2是根据本专利技术的示例性实施方式的用于控制电池充电的装置200的示例性块配置图；图3是示出根据本专利技术的示例性实施方式的用于控制图2中示出的电池的充电的装置200的电路图的示例性示图；图4是示出根据本专利技术的示例性实施方式的开关223和225在正常操作时的操作过程的示例性流程图；图5是示出根据本专利技术的另一个示例性实施方式的在产生瞬时电力故障时基于开关223和225以及电容器212和227的操作增加保持时间的方法的示例性流程图；以及图6是将根据本专利技术的示例性实施方式的保持时间与一般的保持时间相比的示例性曲线图。具体实施方式应当理解，本文所使用的术语“车辆（vehicle）”或者“车辆的（vehicular）”或者其他的类似术语包括广义的机动车辆，诸如包括运动型多用途车辆（SUV）、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客车辆，包括各种小船（boat）和船舶（ship）的水运工具（watercraft），航天器等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电混合动力电动车辆、氢动力车辆、以及其他可替代的燃料车辆（例如，从除石油以外的资源获得的燃料）。如本文中提及，混合车辆是具有两个或多个动力源的车辆，例如，汽油动力和电动式车辆。本文所用的术语仅出于描述特定实施方式的目的，而不旨在限制本发明。除非上下文另有明确说明，否则如本文所用的单数形式“一个（a）”、“一种（an）”和“该（the）”也旨在包括复数形式。应进一步理解，术语“包括（comprises）”和\本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制电池充电的装置，包括：输入单元，被配置为将交流电（AC）输入功率转换为直流电（DC）功率；第一转换器，被配置为存储或输出所述直流电功率；电路单元，被配置为基于所述交流电输入功率的正常操作状态或者瞬时电力故障状态滤波或者提升输出功率；以及第二转换器，被配置为转换所述滤波或提升的功率并且将所述功率供给至高压电池。

【技术特征摘要】
2013.12.10 KR 10-2013-01529851.一种用于控制电池充电的装置，包括：
输入单元，被配置为将交流电（AC）输入功率转换为直流电
（DC）功率；
第一转换器，被配置为存储或输出所述直流电功率；
电路单元，被配置为基于所述交流电输入功率的正常操作状态
或者瞬时电力故障状态滤波或者提升输出功率；以及
第二转换器，被配置为转换所述滤波或提升的功率并且将所述
功率供给至高压电池。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一转换器包括：
第一电感器；以及
第一输出电容器，并联连接至所述第一电感器。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述电路单元包括：
第二电感器，串联连接至所述第一电感器并且并联连接至所述
第一输出电容器；
第二输出电容器，并联连接至所述第一输出电容器；
第一开关，并联连接至所述第二电感器；以及
第二开关，串联连接至所述第二电感器。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，当所述交流电输入功率处于所
述正常操作状态时，所述第一开关保持断开并且所述第二开关保持
闭合。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述第一电感器和所述第一输
出电容器形成一级滤波器并且所述第二电感器和所述第二输出电容
器形成二级滤波器。
6.根据权利要求3所述的装置，其中，当所述交流电输入功率处于所
述瞬时电力故障状态时，交替地闭合和断开所述第一开关和所述第
二开关。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第一输出电容器的电压被
提升并且存储在所述第二输出电容器中以增加保持时间。
8.根据权利要求3所述的装置，其中，所述第二电感器是等于或小于
所述第一电感器的低容量电感器并且所述第二输出电容器是等于或
小于所述第一输出电容器的低容量电容器。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二转...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宇宁，梁珍荣，宋秉燮，李岱雨，吕寅勇，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR