控制车辆的车载充电器的方法和车辆的车载充电器系统技术方案

一种控制车载充电器的方法和车辆的车载充电器系统，能够通过控制DC链路电压，使得环保车辆的DC‑DC LLC转换器始终以谐振频率操作，来提高OBC的效率。所述方法包括：检测开关单元的开关接通时间和二极管的导通时间，将所述开关单元接通的时间点与二极管导通的时间点进行比较，确定所述开关单元的操作频率区域；并且控制所述LLC转换器的输入端的电压，使得所述开关单元的开关频率根据确定的操作频率区域在所述LLC转换器的谐振频率区域中。

【技术实现步骤摘要】
控制车辆的车载充电器的方法和车辆的车载充电器系统
本公开涉及一种控制车辆的车载充电器(on-boardcharger，OBC)的方法以及一种OBC系统，更具体地，涉及一种控制该OBC的方法和系统，该方法和系统能够通过控制DC链路电压，使得环保车辆的DC-DCLLC转换器始终以谐振频率操作，从而能提高OBC的效率。
技术介绍
诸如混合动力车辆、电动车辆等环保车辆通常具有车载充电器(OBC)。OBC用于将高电压电池作为主电池充电，并且包括功率因数校正(PFC)单元或LLC转换器。LLC转换器通常具有由共振电感Lr、磁化电感Lm和共振电容Cr构成的共振电路(谐振槽)。当谐振槽以谐振频率fo操作时，LLC转换器的效率最高。在相关技术中，根据输出电压(高电压电池电压)设置DC链路电压变量映射，使得OBC的LLC转换器以最大效率操作(以谐振网络的谐振频率fo)。然而，由于谐振网络的元件值根据单独的OBC样本而变化，所以根据变压器的特性，磁化电感Lm和谐振电感Lr的误差为15％以上。为此，甚至当基于代表性样本的设计值设置DC链路电压变量映射时，当在谐振槽中产生误差时，LLC转换器的输入/输出等式也会改变。结果，在现有技术中，LLC转换器没有以能够获得最佳效率的谐振频率fo进行操作，并且因此效率可能根据特定样本而变化。此外，特定样本的效率可能降低，并且车辆的电效率可能降低。因此，甚至在LLC转换器的谐振电路(谐振槽)中产生元件误差时，也存在一种在谐振点处始终操作LLC转换器的解决方案。在本部分所公开的信息仅仅是为了加深对本公开的一般背景的理解，而不应该被认为是对该信息构成本领域技术人员已知的相关技术的认可或任何形式的暗示。
技术实现思路
本公开提供了一种控制车辆的OBC的方法和OBC系统，该方法和系统能够通过控制DC链路电压，使得环保车辆的DC-DCLLC转换器始终以谐振频率操作，来提高OBC的效率。根据本公开的一个方面，上述和其他目的可以通过一种控制车辆的车载充电器(OBC)的方法来实现，所述OBC包括LLC转换器，所述LLC转换器在其输入端处包括开关单元和谐振电路并且在其输出端处包括包含二极管的整流器，所述方法包括：检测所述开关单元的开关接通时间和所述整流器的二极管的导通时间；将所述开关单元的开关接通时间与所述整流器的二极管的导通时间进行比较，将所述开关单元接通的时间点与所述整流器的二极管变为导通的时间点进行比较，并且确定所述开关单元的操作频率区域；并且根据确定的操作频率区域控制LLC转换器的输入端的电压，使得所述开关单元的开关频率处于LLC转换器的谐振频率区域中。确定所述开关单元的操作频率区域可以包括当所述开关单元的开关接通时间比所述整流器的二极管的导通时间长时，确定所述开关频率处于低于谐振频率的频率区域中。控制所述LLC转换器的输入端的电压可以包括增大所述LLC转换器的输入端的电压。确定所述开关单元的操作频率区域可以包括：当所述开关单元的开关接通时间比所述整流器的二极管的导通时间短时，确定所述开关单元接通的时间点是否等于所述整流器的二极管变为导通的时间点，并且当所述开关单元接通的时间点不等于所述整流器的二极管变为导通的时间点时，确定所述开关频率处于谐振频率区域中，并且控制LLC转换器的输入端的电压可以包括操作LLC转换器，而不控制LLC转换器的输入端的电压。确定所述开关单元的操作频率区域可以包括：当所述开关单元的开关接通时间比所述整流器的二极管的导通时间短时，确定所述开关单元接通的时间点是否等于所述整流器的二极管变为导通的时间点，并且当所述开关单元接通的时间点等于所述整流器的二极管变为导通的时间点时，确定所述开关频率处于高于谐振频率的频率区域中。控制所述LLC转换器的输入端的电压可以包括降低所述LLC转换器的输入端的电压。在控制所述LLC转换器的输入端的电压之后，可以执行所述开关单元的开关接通时间和所述整流器的二极管的导通时间的检测。在控制所述LLC转换器的输入端的电压之后，当所述开关单元的开关接通时间比所述整流器的二极管的导通时间短并且所述开关单元接通的时间点不等于所述整流器的二极管变为导通的时间点时，所述LLC转换器可以操作。根据本公开的另一方面，上述和其他目的可以通过一种车辆的车载充电器(OBC)系统来实现，所述OBC系统包括：LLC转换器，在其输入端处包括开关单元和谐振电路并且在其输出端处包括包含二极管的整流器；以及控制器，其被配置为检测所述开关单元的开关接通时间和所述整流器的二极管的导通时间，将所述开关单元的开关接通时间与所述整流器的二极管的导通时间进行比较，将所述开关单元接通的时间点与所述整流器的二极管变为导通的时间点进行比较，确定所述开关单元的操作频率区域，并且根据确定的操作频率区域控制LLC转换器的输入端的电压，使得所述开关单元的开关频率处于LLC转换器的谐振频率区域中。当所述开关单元的开关接通时间比所述整流器的二极管的导通时间长时，所述控制器可以确定所述开关频率处于低于谐振频率的频率区域中，以增大所述LLC转换器的输入端的电压。当所述开关单元的开关接通时间比所述整流器的二极管的导通时间短时，所述控制器可以确定所述开关单元接通的时间点是否等于所述整流器的二极管变为导通的时间点，当所述开关单元接通的时间点不等于所述整流器的二极管变为导通的时间点时，确定所述开关频率处于谐振频率区域中，并且操作LLC转换器，而不控制LLC转换器的输入端的电压。当所述开关单元的开关接通时间比所述整流器的二极管的导通时间短时，所述控制器可以确定所述开关单元接通的时间点是否等于所述整流器的二极管变为导通的时间点，并且当所述开关单元接通的时间点等于所述整流器的二极管变为导通的时间点时，确定所述开关频率处于高于谐振频率的频率区域中，以减小LLC转换器的输入端的电压。根据本公开的另一方面，上述和其他目的可以通过一种车辆的车载充电器(OBC)系统来实现，所述OBC系统包括：功率因数校正(PFC)单元，其被配置为减小从外部装置接收的AC电压的无功功率并将所述AC电压转换为DC电压；LLC转换器，包括：开关单元，其被配置为接收从所述PFC单元输出的DC电压，并且通过切换将AC电压输出到变压器的初级侧，所述变压器被配置为在其初级侧接收从所述开关单元输出的AC电压，以控制AC电压的电平并将AC电压输出到其次级侧；以及整流器，其被配置为对从所述变压器的次级侧输出的AC电压进行整流并输出DC电压；以及控制器，其被配置为检测所述开关单元的开关接通时间和所述整流器的二极管的导通时间，将所述开关单元的开关接通时间与所述整流器的二极管的导通时间进行比较，将所述开关单元接通的时间点与所述整流器的二极管变为导通的时间点进行比较，确定所述开关单元的操作频率区域，并且根据确定的操作频率区域控制LLC转换器的输入端的电压，使得所述开关单元的开关频率处于LLC转换器的谐振频率区域中。所述LLC转换器的开关单元可以包括第一和第二开关，每个开关的一侧连接到PFC单元的输出端，另一侧连接到谐振电路，并且所述整流器可以包括第一和第二二极管，每个二极管的一侧连接到变压器的次级侧，另一侧连接到LLC转换器的输出端，并且所述控制器可以检测所述第一和第二开关的开关接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制车辆的车载充电器的方法，所述车辆的车载充电器包括LLC转换器，所述LLC转换器包括位于所述LLC转换器的输入端处的开关单元和谐振电路以及位于所述LLC转换器的输出端处的包含二极管的整流器，所述方法包括：由控制器检测所述开关单元的开关接通时间和所述整流器的所述二极管的导通时间；由所述控制器将所述开关单元的所述开关接通时间与所述整流器的所述二极管的所述导通时间进行比较，将所述开关单元接通的时间点与所述整流器的所述二极管变为导通的时间点进行比较，并且由所述控制器确定所述开关单元的操作频率区域；以及由所述控制器根据确定的所述操作频率区域来控制所述LLC转换器的输入端的电压，使得所述开关单元的开关频率处于所述LLC转换器的谐振频率区域中。

【技术特征摘要】
2017.06.01 KR 10-2017-00685451.一种控制车辆的车载充电器的方法，所述车辆的车载充电器包括LLC转换器，所述LLC转换器包括位于所述LLC转换器的输入端处的开关单元和谐振电路以及位于所述LLC转换器的输出端处的包含二极管的整流器，所述方法包括：由控制器检测所述开关单元的开关接通时间和所述整流器的所述二极管的导通时间；由所述控制器将所述开关单元的所述开关接通时间与所述整流器的所述二极管的所述导通时间进行比较，将所述开关单元接通的时间点与所述整流器的所述二极管变为导通的时间点进行比较，并且由所述控制器确定所述开关单元的操作频率区域；以及由所述控制器根据确定的所述操作频率区域来控制所述LLC转换器的输入端的电压，使得所述开关单元的开关频率处于所述LLC转换器的谐振频率区域中。2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述开关单元的所述操作频率区域包括：当所述开关单元的所述开关接通时间比所述整流器的所述二极管的所述导通时间长时，确定所述开关频率处于低于谐振频率的频率区域中。3.根据权利要求2所述的方法，其中，控制所述LLC转换器的输入端的电压包括：增大所述LLC转换器的输入端的电压。4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述开关单元的所述操作频率区域包括：当所述开关单元的所述开关接通时间比所述整流器的所述二极管的所述导通时间短时，确定所述开关单元接通的时间点是否等于所述整流器的所述二极管变为导通的时间点，并且当所述开关单元接通的时间点不等于所述整流器的所述二极管变为导通的时间点时，确定所述开关频率处于所述谐振频率区域中，并且其中，控制所述LLC转换器的输入端的电压包括：操作所述LLC转换器，而不控制所述LLC转换器的输入端的电压。5.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述开关单元的所述操作频率区域包括：当所述开关单元的所述开关接通时间比所述整流器的所述二极管的所述导通时间短时，确定所述开关单元接通的时间点是否等于所述整流器的所述二极管变为导通的时间点，并且当所述开关单元接通的时间点等于所述整流器的所述二极管变为导通的时间点时，确定所述开关频率处于高于谐振频率的频率区域中。6.根据权利要求5所述的方法，其中，控制所述LLC转换器的输入端的电压包括：降低所述LLC转换器的输入端的电压。7.根据权利要求3所述的方法，其中，在控制所述LLC转换器的输入端的电压之后，执行所述开关单元的所述开关接通时间和所述整流器的所述二极管的所述导通时间的检测。8.根据权利要求6所述的方法，其中，在控制所述LLC转换器的输入端的电压之后，执行所述开关单元的所述开关接通时间和所述整流器的所述二极管的所述导通时间的检测。9.根据权利要求3所述的方法，其中，在控制所述LLC转换器的输入端的电压之后，当所述开关单元的所述开关接通时间比所述整流器的所述二极管的所述导通时间短并且所述开关单元接通的时间点不等于所述整流器的所述二极管变为导通的时间点时，所述LLC转换器操作。10.根据权利要求6所述的方法，其中，在控制所述LLC转换器的输入端的电压之后，当所述开关单元的所述开关接通时间比所述整流器的所述二极管的所述导通时间短并且所述开关单元接通的时间点不等于所述整流器的所述二极管变为导通的时间点时，所述LLC转换器操作。11.一种车辆的车载充电器系统，所述车辆的车载充电器系统包括：LLC转换器，所述LLC转换器包括位于所述LLC转换器的输入端处的开关单元和谐振电路以及位于所述LLC转换器的输出端处的包含二极管的整流器，以及控制器，所述控制器配置为检测所述开关单元的开关接通时间和所述整流器的所述二极管的导通时间，将所述开关单元的所述开关接通时间与所述整流器的所述二极管的所述导通时间进行比较，将所述开关单元接通的时间点与所述整流器的二极管变为导通的时间点进行比较，确定所述开关单元的操作频率区域，并且根据确定的所述操作频率区域控制所述LLC转换器的输入端的电压，使得所述开关单元的开关频率处于所述LLC转换器的谐振频率区域中。12.根据权利要求11所述的车辆的车载充电器系统，其中，当所述开...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙基凤，张熙崇，成玄旭，
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