包括功率因数校正电路的电动车辆电池充电器制造技术

技术编号:13182924 阅读:82 留言:0更新日期:2016-05-11 14:41
本发明专利技术提供的电动车辆电池充电器(C)包括电压转换器(DC/DC CONV),连接在电压转换器(DC/DC CONV)上游的功率因数校正电路(PFC),可操作地连接到该校正电路(PFC)并适于引导该校正电路(PFC)校正电池充电器(C)的功率因数的控制器电路(PFC CNTR),连接到电压转换器(DC/DC CONV)的输出端以及控制器电路(PFC CNTR)的输入端的反馈线(L),其中控制器电路(PFC CNTR)适于在预设的电压区间内根据电压转换器(DC/DC CONV)的输出电压(VDCOUT)改变校正电路(PFC)的输出电压(VPFC),以使得电压转换器(DC/DC CONV)尽可能地工作在最大效率点的附近。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
在常规的具有确定功率的交流/直流(以下称为AC/DC)转换电路中,采用两级相连级的手段已为人所熟知。
技术介绍
第一级在输入端进行功率因数校正(Power Factor Correct1n,简称PFC),旨在从尽可能正弦且相位与输入电压一致的电源处获取电流,以便吸收最大有功功率而无需考虑受电解能力限制的电源吸收峰值。PFC过程通常是为下一级稳定地提供恒定的直流电压。第二级由直流/直流(以下称为DC/DC)转换器构成,该转换器接收PFC供给的电压,并根据用户的要求从输出端提供可变或固定的直流电压,同时实现电源电压和输出之间必要的电绝缘。在PFC典型固有结构中并没有考虑到电绝缘,且由于所采用的典型结构,其也无法提供一个低于整流输入电压峰值的输出电压。考虑到欧洲的额定电压230V的相对公差大致为+15/-20%,可以推测,输入电压为230V+15% ? 265V所对应的峰值电压为265 X 1.41 ?374,忽略电路中的各种损耗,PFC所能提供的稳定电压也不会低于275V。这也即是为什么在上述转换电路中,PFC的输出电压通常被设定在275V至280V之间或与之十分接近的值的原因。如此,有必要在输入电压的整体范围内进行这一级的校正操作,并且相应地,输出电压没有任何明显的变化。DC/DC级为PFC的下游操作,因此其通常会得到来自PFC的固定且稳定的电压供给。在现有的谐振型电路中,最大效率是通过使该级高度精确地工作在被称作“谐振点”的位置处来实现的,该谐振点很大程度上受到由电路自身所限定的输入/输出电压比的限制。具体的,如果输入电压和输出电压都是固定的,也很有可能在电压值非常高时实现优化效率。当前,输入电压为固定的并由PFC确定,但在输出电压变化的情况下,该级下的效率会有一个下降并被迫退出谐振状态。特别是考虑到用于电动车辆的电池充电器,这些设备的输出电压必须根据电池是否关闭或是完全充电情况提供一个大的变化区间。因此明显的,这些装置的性能只有其工作在谐振点附近才将最大化,且在与该输出电压不同值的其他所有点都将受到限制,而除此之外并没有特别的解决方案。因此一种可能的解决方案是改变DC/DC转换器的输入电压以便尽可能地跟随输出所需要的变化,从而使得系统能够一直工作在谐振点附近。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种允许在预定的操作时间间隔内调节输出电压、同时对电池充电本身的整体效率没有负面影响的电动车辆电池充电器。本专利技术的另一个目的还在于提供一种能够克服现有技术存在的上述缺陷的电动车辆电池充电器,该方案能够在实现简单、合理、方便、有效使用的同时降低成本。上述专利技术目的可以通过如本专利技术权利要求1所述的电动车辆电池充电器来实现。【附图说明】本专利技术的其他技术特征及优点可以通过优选的,而并非限定的电动车辆电池充电器实施例清楚地加以描述,应当理解实施例描述并非对本专利技术的唯一限定,与所举例的实施例描述相对应的附图也仅仅是对实施例的指示性说明,而非对本专利技术所做的限制,其中:图1是本专利技术实施例提供的一种电动车辆电池充电器的总示意图。【具体实施方式】具体参考附图,可以用参考标记C总体表示电池充电器,该电池充电器能够用于为电动车辆的电池充电。具体的,电动车辆电池充电器C包括:-谐振DC/DCCONV电压转换器;-连接在DC/DCCONV电压转换器上游的PFC功率因数校正电路;-连接到PFC校正电路的PFCCNTR控制器电路,其用于引导校正电路校正功率因数和供给稳定的输出端直流电压Vpfc。具体的,DC/DC CONV电压转换器包括一个采用谐振LLC技术的DC/DC转换器。有利的,电池充电器C还包括一个反馈线L,其分别连接DC/DC CONV电压转换器的输出端以及PFC CNTR控制器电路的一个输入端。特别地,PFC CNTR控制器电路适用于引导PFC校正电路,从而能够在预设的电压区间内,根据转换器自身输出端的Vdcciut电压并且与Vmains电源输入电压相兼容,改变在DC/DCCONV电压转换器输入端的Vpfc输出电压。根据本专利技术,不同于现有的转换电路,这样的电压可以根据DC/DC转换器的需要而改变且与输入电压值相兼容。在仅考虑作为演示用途的电路中,该电池充电器与电动车辆的高电压电池相连接,该高电压电池完全充电时约为400V并且完全下降约280V。该DC/DC转换器所采用的转换比为1:1,因此能够一直工作在最大效率点,该DC/DC转换器的输入电压和输出电压应当尽可能地相同。有益地,该PFC校正电路与Vmains电源输入电压相兼容,以便在280V与400V之间被引导来改变在DC/DC CONV电压转换器输入端的Vpfc输出电压,以及以便根据提供至连接在其输出端的电池的电压大小确保电池充电器C的更高的效率。 参照图1所示的具体实施例,PFC CNTR控制器电路包括通过反馈线L与DC/DC CONV电压转换器的输出端连接的第一输入端。有益地,该反馈线L包括第一加法器SUMl,其类型为例如适当配置的模拟加法器,该第一加法器具有与PFC校正电路的输出端相连接的第一输入端、与DC/DC CONV电压转换器的输出端相连接的第二输入端以及与PFC CNTR控制器电路的第一输入端相连接的输出端。该第一加法器SUMl在输入端分别接收DC/DC CONV电压转换器输出端的Vdcqut电压以及PFC校正电路输出端的Vpfc电压,并在输出端反馈一个Vfdb反馈电压,该反馈电压根据Vdcout以及Vpfc电压决定。[003当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电动车辆电池充电器(C),包括:至少一个电压转换器(DC/DC CONV);连接在所述电压转换器(DC/DC CONV)上游的至少一个功率因数校正电路(PFC);至少一个控制器电路(PFC CNTR),所述控制器电路可操作地连接到所述校正电路(PFC),用于引导所述校正电路(PFC)校正所述电池充电器(C)的功率因数;其特征在于,所述电动车辆电池充电器还包括连接到所述电压转换器(DC/DC CONV)的输出端和所述控制器电路(PFC CNTR)的至少一个输入端的至少一个反馈线(L),其中所述控制器电路(PFC CNTR)适于在预设的电压区间内根据所述电压转换器(DC/DC CONV)的输出电压(VDCOUT)改变所述校正电路(PFC)的输出电压(VPFC),以使得所述电压转换器(DC/DC CONV)尽可能地工作在最大效率点的附近。

【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:切萨雷·拉萨吉尼
申请(专利权)人:梅塔系统股份公司
类型:发明
国别省市:意大利;IT

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