车辆及车辆充电设备制造技术

本发明专利技术涉及一种车辆充电设备，其包括：AC/DC转换器，其被配置成可变地输出DC链路电压；以及DC/DC转换器，其被电连接到AC/DC转换器，并被配置成通过转换通过AC/DC转换器输出的DC链路电压获取输出电压并将获取的输出电压传输到电池。AC/DC转换器包括：第一开关元件，其被配置成根据第一开关元件的操作来调节AC/DC转换器的功率因数；以及第二开关元件，其被配置成根据第一开关元件的操作增加通过AC/DC转换器输出的DC链路电压。

【技术实现步骤摘要】
车辆及车辆充电设备
本公开的实施例总体涉及一种车辆及车辆充电设备，且更特别地，涉及一种包括被配置成可变地输出DC链路电压的AC/DC转换器和电连接至AC/DC转换器的DC/DC转换器的车辆充电设备。
技术介绍
常规车辆通过燃烧诸如汽油或柴油的化石燃料来获得热能，并将热能转换成使车轮旋转所需的机械能。近来，车辆已被设计成使用电能而不是例如通过燃烧化石燃料使用热能来获得使车轮旋转所需的动力。配置成使用电能来获取动力的车辆被称为电动车辆(EV)。存在各种电动车辆，例如，普通电动车辆(EV)，其被配置成仅使用电能来获取动力；混合动力电动车辆(HEV)，其被配置成使用电能，但也使用通过化石燃料的燃烧产生的热能来获取动力；以及插电式混合动力电动车辆(PHEV)，其被配置成既使用电能，又使用通过化石燃料的燃烧产生的热能，并且能够在从外部源(例如，电网)接收电能时对嵌入其中的电池充电。
技术实现思路
因此，本公开的一方面提供一种被配置成提高充电效率并且降低生产成本的车辆及车辆充电设备。专利技术的附加方面将在以下的描述中部分地阐述，且部分从描述中将是显而易见的或者可以通过对公开的实施例的实践而获知。根据本公开的实施例，车辆充电设备包括：AC/DC转换器，其被配置成可变地输出DC链路电压；以及DC/DC转换器，其电连接到AC/DC转换器，并被配置成通过转换由AC/DC转换器输出的DC链路电压获取输出电压，并将获取的输出电压传输到电池。AC/DC转换器包括：第一开关元件，其被配置成根据第一开关元件的操作调节AC/DC转换器的功率因数；以及第二开关元件，其被配置成根据第一开关元件的操作增加由AC/DC转换器输出的DC链路电压。AC/DC转换器可进一步包括：第一电感器，其连接到输入/输出(I/O)端子；以及第二电感器，其连接到输入/输出(I/O)端子，并联连接到第一电感器，并连接到第二开关元件。车辆充电设备可进一步包括形成在位于第二电感器和第二开关元件之间的分支线路处的至少一个电容器。AC/DC转换器可进一步包括电连接到第一电感器的至少一个二极管，其中第一开关元件形成在位于第一电感器和至少一个二极管之间的分支线路处。第二开关元件可根据施加到电池的输出电压被接通或断开。当第二开关元件被接通时，通过AC/DC转换器输出的DC链路电压可增加。DC/DC转换器可包括：第三开关元件，其被配置成接收AC/DC转换器的输出电流；第一布线(wiring)，其具有连接到第三开关元件的第一端；以及第四开关元件，其连接到第一布线的第二端。DC/DC转换器可进一步包括形成在位于第三开关元件和AC/DC转换器之间的分支线路处的至少一个电容器。第三开关元件和第四开关元件可被配置成根据固定的开关频率操作。固定的开关频率可被限定为控制DC/DC转换器的输出电压的纹波。DC/DC转换器可进一步包括：第三电感器，其连接到第一布线的第一端；以及第四电感器，其串联连接到第三电感器且并联连接到第一布线。第三电感器的电感与第四电感器的电感之间的比值可被定义为由下面的等式1表示：[等式1]在等式1中，m表示电感之间的比值，Lr表示第三电感器的电感，Lm表示第四电感器的电感。第三电感器的电感与第四电感器的电感之间的比值可大于3。车辆充电设备可进一步包括连接到AC/DC转换器并被配置成减少传递的电流的噪声的噪声滤波部。第一开关元件和第二开关元件中的至少一个可包括双极结晶体管(BJT)、晶闸管、场效应晶体管(FET)以及绝缘栅双极型晶体管(IGBT)中的至少一个。此外，根据本公开的实施例，车辆包括：车辆充电设备；电池，其电连接到车辆充电设备，并通过车辆充电设备供应的电流充电；测量部，其被配置成测量施加到电池的电压；以及控制器，其被配置成基于通过测量部测量的施加到电池的电压来控制车辆充电设备。车辆充电设备包括：AC/DC转换器，其被配置成可变地输出DC链路电压并且包括第一开关元件和第二开关元件，第二开关元件根据第一开关元件的操作增加由AC/DC转换器输出的DC链路电压；以及DC/DC转换器，其电连接到AC/DC转换器，并且被配置成通过转换由AC/DC转换器输出的DC链路电压获取输出电压，并将获取的输出电压传输到电池。控制器被配置成通过控制第二开关元件来增加由AC/DC转换器输出的DC链路电压。第一开关元件可被配置成根据第一开关元件的操作来调节AC/DC转换器的功率因数。AC/DC转换器可进一步包括：第一电感器，其连接到输入/输出(I/O)端子；第二电感器，其连接到输入/输出(I/O)端子，并联连接到第一电感器并连接到第二开关元件；以及至少一个电容器，其形成在位于第二电感器和第二开关元件之间的分支线路处。第二开关元件可根据控制器的控制信号被接通或断开。当第二开关元件被接通时，AC/DC转换器输出的DC链路电压可增加。DC/DC转换器可包括：第三开关元件，其被配置成接收AC/DC转换器的输出电流；第一布线，其具有连接到第三开关元件的第一端；以及第四开关元件，其连接到第一布线的第二端。第三开关元件和第四开关元件可根据固定的开关频率操作。附图说明从结合附图的实施例的下列描述中，本公开的这些和/或其它方面将变得明显并且更容易理解，其中：图1是说明根据本公开的实施例的车辆及车辆充电设备的视图；图2是说明根据本公开的实施例的车辆及车辆充电设备的控制框图；图3是说明根据本公开的实施例的车辆充电设备的框图；图4是说明根据本公开的实施例的车辆充电设备的电路图；图5是说明根据本公开的实施例的车辆充电设备的另一电路图；图6是说明根据本公开的实施例的DC/DC转换器的电路图；图7是说明常规车载充电器(OBC)的电路图；图8是说明在将互感比设定为3时开关频率与电压增益之间的关系的曲线图；以及图9是说明在将互感比设定为7时开关频率与电压增益之间的关系的曲线图。应当理解的是，以上提到的附图不一定按比例绘制，而是呈现示出本公开的基本原理的各种优选特征的稍微简化的表示。本公开的包括诸如特定尺寸、取向、位置及形状的具体设计特征将部分地由特定意向的应用和使用环境来确定。具体实施方式在下文中，将参照附图详细描述本公开的实施例。如本领域技术人员将认识到的，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，所述实施例可以各种不同的方式修改。此外，相同的附图标记在整个说明书中表示相同的元件。本文使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，并不旨在限制本公开。如本文所使用的，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一”、“一个”以及“该”也旨在包括复数形式。将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包括有”指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和全部组合。应理解的是，如本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其它类似术语通常包括机动车辆，诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车及各种商用车辆的乘用汽车，包括各种小船和大船的船只，飞机等；并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其它替代燃料(例如，来自石油以外的资源的燃料)车辆。如本文所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆充电设备，其包括：交流电/直流电转换器，即AC/DC转换器，其被配置成可变地输出DC链路电压；以及DC/DC转换器，其电连接到所述AC/DC转换器，并被配置成通过转换通过所述AC/DC转换器输出的所述DC链路电压获取输出电压，并将获取的输出电压传输到电池，其中所述AC/DC转换器包括：第一开关元件，其被配置成根据所述第一开关元件的操作来调节所述AC/DC转换器的功率因数，以及第二开关元件，其被配置成根据所述第一开关元件的操作来增加通过所述AC/DC转换器输出的所述DC链路电压。

【技术特征摘要】
2017.03.07 KR 10-2017-00287221.一种车辆充电设备，其包括：交流电/直流电转换器，即AC/DC转换器，其被配置成可变地输出DC链路电压；以及DC/DC转换器，其电连接到所述AC/DC转换器，并被配置成通过转换通过所述AC/DC转换器输出的所述DC链路电压获取输出电压，并将获取的输出电压传输到电池，其中所述AC/DC转换器包括：第一开关元件，其被配置成根据所述第一开关元件的操作来调节所述AC/DC转换器的功率因数，以及第二开关元件，其被配置成根据所述第一开关元件的操作来增加通过所述AC/DC转换器输出的所述DC链路电压。2.根据权利要求1所述的车辆充电设备，其中所述AC/DC转换器进一步包括：第一电感器，其连接到输入/输出端子，即I/O端子；以及第二电感器，其连接到所述输入/输出端子，即所述I/O端子，并联连接到所述第一电感器且连接到所述第二开关元件。3.根据权利要求2所述的车辆充电设备，其进一步包括：至少一个电容器，其形成在位于所述第二电感器和所述第二开关元件之间的分支线路处。4.根据权利要求2所述的车辆充电设备，其中所述AC/DC转换器进一步包括：至少一个二极管，其电连接到所述第一电感器，其中所述第一开关元件形成在位于所述第一电感器和所述至少一个二极管之间的分支线路处。5.根据权利要求1所述的车辆充电设备，其中所述第二开关元件根据施加到所述电池的输出电压被接通或断开。6.根据权利要求5所述的车辆充电设备，其中：当所述第二开关元件被接通时，通过所述AC/DC转换器输出的所述DC链路电压增加。7.根据权利要求1所述的车辆充电设备，其中所述DC/DC转换器包括：第三开关元件，其被配置成接收所述AC/DC转换器的输出电流；第一布线，其具有连接到所述第三开关元件的第一端；以及第四开关元件，其连接到所述第一布线的第二端。8.根据权利要求7所述的车辆充电设备，其中所述DC/DC转换器进一步包括：至少一个电容器，其形成在位于所述第三开关元件和所述AC/DC转换器之间的分支线路处。9.根据权利要求7所述的车辆充电设备，其中所述第三开关元件和所述第四开关元件被配置成根据固定的开关频率操作。10.根据权利要求9所述的车辆充电设备，其中所述固定的开关频率被限定为控制所述DC/DC转换器的输出电压的纹波。11.根据权利要求7所述的车辆充电设备，其中所述DC/DC转换器进一步包括：第三电感器，其连接到所述第一布线的第一端；以及第四电感器，其串联连接到所述第三电感器且并联连接到所述第一布线。12.根据权利要求11所述的车辆充电设备，其中：所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁时熏，梁珍荣，金骏澔，金荣珍，杨真明，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR