PFC转换器的输出电压脉动补偿装置及利用该装置的电动车辆用电池充电装置制造方法及图纸

技术编号:10886946 阅读:98 留言:0更新日期:2015-01-08 16:02
本发明专利技术公开一种PFC转换器的输出电压脉动补偿装置及利用该装置的电动车辆用电池充电装置。公开的PFC转换器的输出电压脉动补偿装置包括:第一开关元件,其一端连接于构成所述PFC转换器的输出端的两个输出端子中不与接地连接的输出端子;第二开关元件,其一端连接于所述第一开关元件的另一端,另一端与接地连接;补偿电感器,其一端连接于所述第一开关元件的另一端及所述第二开关元件的一端;以及补偿电容器,其一端连接于所述电感器的另一端,另一端与接地连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术公开一种PFC转换器的输出电压脉动补偿装置及利用该装置的电动车辆用电池充电装置。公开的PFC转换器的输出电压脉动补偿装置包括:第一开关元件,其一端连接于构成所述PFC转换器的输出端的两个输出端子中不与接地连接的输出端子;第二开关元件,其一端连接于所述第一开关元件的另一端,另一端与接地连接;补偿电感器,其一端连接于所述第一开关元件的另一端及所述第二开关元件的一端;以及补偿电容器,其一端连接于所述电感器的另一端,另一端与接地连接。【专利说明】PFC转换器的输出电压脉动补偿装置及利用该装置的电动车辆用电池充电装置
本专利技术的实施例涉及一种在不使用高容量的电解电容器的情况下,能够减少功率因数校正(PFC:Power Factor Correct1n)转换器的输出电压中发生的脉动电压的PFC转换器的输出电压脉动补偿装置及利用该装置的电动车辆用电池充电装置。
技术介绍
通常,电动车辆(EV =Electric Vehicle)用电池充电装置以常规电源作为输入电源。所以,电动车辆用电池充电装置需能够在IlOVac或220Vac使用,需考虑功率因数校正。并且,为了能够给多种规格的电池充电,电动车辆用电池充电装置的输出应达到100V至500V这一较大范围。 为此如图1所示,通常使用两端结构的电动车辆用电池充电装置100,其包括执行功率因数校正(PFC:Power Factor Correct1n)的AC/DC转换器110、用于将随AC电压变化的电力转换为稳定的DC电力的高压链路电容器120以及使用用于充电控制的变压器的DC/DC转换器130。 图2为显示图1所示的现有的电动车辆用电池充电装置100的电力流向的示意图。 参考图2,现有的电动车辆用充电装置100在功率因数校正端执行电流控制,以推定输入侧的电流通过AC输入整流而被整流的电压,此时用到如图3所示的PFC转换器400。 这时,PFC转换器400的输出端发生波动功率(Fluctuating Power),为了过滤波动功率而使用高压的DC链路电容器。并且,为绝缘而使用变压器的DC/DC转换器利用AC/DC端形成的DC电压,通过电流控制来给电池充电。 但是,由于上述现有的电动车辆用充电装置100是两端结构,因此缺点是结构复杂。另外,现有的电动车辆用充电装置100为了过滤波动功率(Fluctuating Power),需使用数千uF以上的高容量且电力密度高的电解电容器,但是电解电容器的缺点是寿命随温度的升高而急剧缩短,所以不适用于电动车辆等要求较长寿命的应用领域。 为了解决此问题,可考虑用薄膜电容器代替电解电容器的方法,但是薄膜电容器与电解电容器相比,电力密度过低,因此设计成高容量时,不适合用在需要高电力密度的充电器上。
技术实现思路
技术问题 为解决上述的现有技术问题,本专利技术提供一种不使用高容量的电解电容器的情况下能够减少功率因数校正(PFC:Power Factor Correct1n)转换器的输出电压中发生的脉动电压的PFC转换器的输出电压脉动补偿装置及利用该装置的电动车辆用电池充电装置。 本领域所属技术人员可通过以下实施例导出本专利技术的其他目的。 技术方案 为达成上述目的,根据本专利技术的一个优选实施例,提供一种功率因数校正(PFC:Power Factor Correct1n)转换器的输出电压脉动补偿装置,是用于补偿设置于电动车辆用电池充电装置的功率因数校正转换器的输出电压中的脉动的装置,其特征在于,包括:第一开关元件,其一端连接于构成所述功率因数校正转换器的输出端的两个输出端子中不与接地连接的输出端子;第二开关元件,其一端连接于所述第一开关元件的另一端,另一端与接地连接;补偿电感器,其一端连接于所述第一开关元件的另一端及所述第二开关元件的一端;以及补偿电容器,其一端连接于所述电感器的另一端,另一端与接地连接。 并且,根据本专利技术的另一实施例,提供一种电动车辆用电池充电装置,其特征在于,包括:功率因数校正转换器部,其执行关于输入电压的功率因数校正;链路电容器,其并联连接于所述功率因数校正转换器的输出端;以及脉动补偿部,其并联连接于所述链路电容器,用于补偿所述链路电容器的两端电压中的脉动,其中,所述脉动补偿部包括:第一开关元件,其一端连接于所述链路电容器的一端;第二开关元件,其一端连接于所述第一开关元件的另一端,另一端与接地连接;补偿电感器,其一端连接于所述第一开关元件的另一端及所述第二开关元件的一端;以及补偿电容器,其一端连接于所述补偿电感器的另一端,另一端与接地连接。 技术效果 本专利技术的电动车辆用充电装置在不使用高容量的电解电容器的情况下能够减少功率因数校正(PFC:Power Factor Correct1n)转换器的输出电压中所发生的脉动电压。 【专利附图】【附图说明】 图1为显示现有的电动车辆用电池充电装置的简要构成的框图; 图2为显示图1所示的现有的电动车辆用电池充电装置的电力流向的示意图; 图3为说明图1所示的现有的电动车辆用电池充电装置的PFC转换器(AC/DC转换器)的构成的示意图; 图4为显示根据本专利技术的一个实施例的电动车辆用充电装置的简要构成的框图; 图5为显示根据本专利技术的一个实施例的电动车辆用充电装置的详细构成的电路图; 图6为说明根据本专利技术的一个实施例的电动车辆用电池充电装置中根据一个实施例的控制部的功能的示意图; 图7及图8为显示根据本专利技术的一个实施例的电动车辆用电池充电装置中与脉动补偿部邻接的电路的等价电路的示意图; 图9至图11为显示验证根据本专利技术的一个实施例的脉动补偿部的有效性的结果图形的不意图。 【具体实施方式】 本专利技术可进行多种变更,也可有多种实施例,在附图中示出特定实施例并进行详细说明。但是应当理解的是,这并非将本专利技术限定在特定的实施形态,而是包括本专利技术技术方案及技术范围内的所有变更、均等物以及代替物。在说明各个附图时,对类似的构成要素使用类似的附图标记。 在记载某种构成要素与其它构成要素“连接”的时候,虽然可理解为直接连接于其它构成要素,但应理解为中间还可能存在其它构成要素。相反,若记载某种构成要素与其它构成要素“直接连接”,则应理解为中间不存在其它构成要素。这里,“连接”的意思可以是“电连接”。 以下,参考附图详细说明根据本专利技术的实施例。 图4为显示根据本专利技术的一个实施例的电动车辆用充电装置的简要构成的框图,图5为显示根据本专利技术的一个实施例的电动车辆用充电装置的详细构成的电路图。 参考图4及图5,根据本专利技术的一个实施例的电动车辆用充电装置400可以包括整流部410、PFC转换器部420、DC/DC转换器部430、脉动补偿部440及控制部450。以下,对各个构成要素的功能做详细的说明。 整流部410对从外部输入的交流电压Vac (以下简称“输入电压”)进行半波整流或是全波整流。 这时,输入电压Vac的大小可以为90Vac以上且260Vac以下。例如,输入的交流电压可以是大小为IlOVac或220Vac的常规交流电压。 根据本专利技术的一个实施例,整流部410与外部电源连接,并且可以包括以全桥(Full Brid本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种功率因数校正转换器的输出电压脉动补偿装置,是用于补偿设置于电动车辆用电池充电装置的功率因数校正转换器的输出电压中的脉动的装置,其特征在于,包括:第一开关元件,其一端连接于构成所述功率因数校正转换器的输出端的两个输出端子中不与接地连接的输出端子;第二开关元件,其一端连接于所述第一开关元件的另一端,另一端与接地连接;补偿电感器,其一端连接于所述第一开关元件的另一端及所述第二开关元件的一端;以及补偿电容器,其一端连接于所述电感器的另一端,另一端与接地连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:李埈荣俞光敏金元溶
申请(专利权)人:明知大学产学协力团
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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