集成转换器制造技术

提供了一种集成转换器。该集成转换器包括具有功率因数校正(PFC)装置的高压充电器，该PFC装置被配置为补偿低频纹波并且将商用电源的交流(AC)电压转换为直流电压(DC)。第一切换模块被配置为将从PFC装置输出的DC电压转换成AC电压，并且使用商用电源对高压电池充电，低压充电器连接在PFC装置与第一切换模块之间，高压充电器被配置为使用商用电源或高压电池对低压电池充电。

【技术实现步骤摘要】
集成转换器相关申请的交叉引用本申请要求于2019年4月17日提交的韩国专利申请第10-2019-0044784号的优先权的利益，其全部内容通过引用结合于本文中。
本公开涉及集成转换器，更具体地，涉及降低集成转换器的重量、体积以及价格的技术。
技术介绍
最近，随着各国推动增加燃油经济性法规以及开发和推广环保车辆，对插电式混合动力车辆/电动车辆(PHEV/EV)的需求迅速增加。然而，由于充电时间长、行驶距离短以及车辆价格高而带来的不便，消费者对环保车辆的信心还不高。因此，在通过安装大容量电池来增加行驶距离的方向上的开发正在进行。然而，有必要增加电池充电器的容量，以减少根据电池容量的增加而增加的充电时间。当充电器的容量增加时，尺寸和材料成本与容量成比例地增加。由于各种环保车辆具有狭窄的内部空间并且比具有传统内燃机的车辆更昂贵，因此减小尺寸和节省材料成本同时增加充电器的容量正成为一个重要挑战。
技术实现思路
本公开提供了一种集成转换器，用于将低压充电器与高压充电器的功率因数校正(PFC)装置的输出端连接，以降低总重量、体积以及价格。通过本专利技术构思要解决的技术问题不限于上述问题，并且本公开所属领域的技术人员根据以下描述将清楚地理解本文中未提及的任何其他技术问题。根据本公开的一个方面，一种集成转换器，可以包括：高压充电器，其具有功率因数校正(PFC)装置，该功率因数校正(PFC)装置补偿低频纹波并且将商用电源的交流(AC)电压转换为直流(DC)电压；第一切换模块，被配置为将从PFC装置输出的DC电压转换为AC电压，以及高压充电器，被配置为使用商用电源对高压电池充电，以及低压充电器，其连接在PFC装置和第一切换模块之间，并且被配置为使用商用电源或高压电池对低压电池充电。在示例性实施例中，低压充电器可以包括转换器，该转换器被配置为转换商用电源或高压电池的电压电平并且将转换后的电压施加到低压电池。此外，转换器可以包括降压转换器或3电平降压转换器，作为非隔离DC-DC转换器。转换器可以包括连接到低压电池两端的电容器、与电容器并联连接的二极管、设置在电容器和二极管之间的电感器、以及连接到电感器和PFC装置的输出端的开关元件。当使用商用电源对低压电池充电时，当开关元件导通时，从PFC装置输出的电压可以存储在电感器中，并且当开关元件关断时，存储在电感器中的电压可以施加到低压电池。此外，转换器可以包括第一电容器和第二电容器，该第一电容器和第二电容器连接到低压电池的两端并且串联连接；电感器，设置在第一电容器和低压电池之间并且存储电压；第一开关元件和第二开关元件，该第一开关元件和第二开关元件与第一电容器和第二电容器并联连接；第一二极管，在其输出端连接到电感器并且在其输入端连接到PFC装置的输出端，以及第二二极管，在其输入端连接到低压电池并且在其输出端连接到PFC装置的输出端。PFC装置可以包括第一二极管和第二二极管，该第一二极管和第二二极管连接到商用电源的第一端并且串联连接；第三二极管和第四二极管，该第三二极管和第四二极管连接到商用电源的第二端并且串联连接；以及第一电容器，该第一电容器与第三二极管和第四二极管并且联连接。当商用电源具有正值时，可以形成从商用电源连接到第一二极管、第一电容器以及第四二极管的电压路径。在示例性实施例中，当商用电源具有负值时，可以形成从商用电源到第二二极管、第一电容器以及第三二极管的电压路径。PFC装置还可以包括与第一电容器并联连接的第一开关元件、与第一开关元件并联连接的第二电容器、设置在第一电容器和第一开关元件之间的电感器、以及设置在第一开关元件和第二电容器之间的第五二极管。当第一开关元件导通时，可以形成连接到电感器、第一开关元件以及第一电容器的电压路径。另外，当第一开关元件关断时，可以形成连接到电感器、第五二极管、第二电容器以及第一电容器的电压路径。高压充电器还可以包括变压器，被配置为转换从第一切换模块施加的AC电压，以及第二切换模块，被配置为将由变压器所变换的AC电压转换为DC电压。第一切换模块可以包括第一开关元件和第二开关元件，该第一开关元件和第二开关元件串联连接并且具有连接到变压器的输入端的第一端的公共节点，以及第三开关元件和第四开关元件，该第三开关元件和第四开关元件串联连接并且具有连接到变压器的输入端的第二端的公共节点。第二切换模块可以包括第五开关元件和第六开关元件，该第五开关元件和第六开关元件串联连接并且具有连接到变压器的输出端的第一端的公共节点，以及第七开关元件和第八开关元件，该第七开关元件和第八开关元件串联连接并且具有连接到变压器的输出端的第二端的公共节点。在示例性实施例中，当在使用商用电源对高压电池充电，第一开关元件和第四开关元件导通时，第五开关元件和第八开关元件可导通，并且从变压器施加的电压可以传输到高压电池。此外，当使用高压电池对低压电池充电时，当第五开关元件和第八开关元件导通时，高压电池的DC电压可以转换为AC电压，并且当第一开关元件和第四开关元件导通时，AC电压可以转换为将被传输到低压充电器的DC电压。附图说明通过以下结合附图的详细描述，本公开的上述和其他目的、特征以及优点将更加明显：图1是示出根据本公开的示例性实施例的集成转换器的电路配置的框图；图2是示出根据本公开的示例性实施例的集成转换器的低压充电器的转换器的电路图；图3是示出根据本公开的另一示例性实施例的集成转换器的低压充电器的转换器的电路图；图4是示出根据本公开的示例性实施例的集成转换器的使用商用电源对高压电池和低压电池充电的操作的框图；图5是示出根据本公开的示例性实施例的集成转换器的使用高压电池对低压电池充电的操作的框图；图6A、图6B、图6C、图6D、图6E以及图6F是示出根据本公开的示例性实施例的使用商用电源对高压电池充电的操作中的电压流的电路图；图7A和图7B是示出根据本公开的示例性实施例的使用商用电源对低压电池充电的操作中的电压流的电路图；以及图8A和图8B是示出根据本公开的示例性实施例的使用高压电池对低压电池充电的操作中的电压流的电路图。具体实施方式应当理解，本文中所使用的术语“车辆(vehicle)”或“车辆的(vehicular)”或其他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；包括各种小船和海船的船只；航天器等；并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电混合动力车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，燃料来源于非石油能源)。如本文所述，混合动力车辆是具有两个或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力的车辆。尽管示例性实施方式被描述为使用多个单元来执行示例性处理，但是应当理解，也可由一个或者多个模块执行该示例性处理。此外，应当理解，术语控制器/控制单元指代包括存储器和处理器的硬件装置。存储器被配置为对模块进行存储，并且处理器具体地被配置为执行所述模块以执行下面进一步描述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成转换器，包括：/n高压充电器，包括功率因数校正装置，所述功率因数校正装置被配置为补偿低频纹波并且将商用电源的交流电压转换为直流电压；/n第一切换模块，被配置为将从所述功率因数校正装置输出的直流电压转换成交流电压，其中，所述高压充电器被配置为使用所述商用电源对高压电池充电；以及/n低压充电器，连接在所述功率因数校正装置与所述第一切换模块之间，并且被配置为使用所述商用电源或所述高压电池对低压电池充电。/n

【技术特征摘要】
20190417 KR 10-2019-00447841.一种集成转换器，包括：
高压充电器，包括功率因数校正装置，所述功率因数校正装置被配置为补偿低频纹波并且将商用电源的交流电压转换为直流电压；
第一切换模块，被配置为将从所述功率因数校正装置输出的直流电压转换成交流电压，其中，所述高压充电器被配置为使用所述商用电源对高压电池充电；以及
低压充电器，连接在所述功率因数校正装置与所述第一切换模块之间，并且被配置为使用所述商用电源或所述高压电池对低压电池充电。


2.根据权利要求1所述的集成转换器，其中，所述低压充电器包括：
转换器，被配置为转换所述商用电源或所述高压电池的电压电平，并且将转换后的电压施加到所述低压电池。


3.根据权利要求2所述的集成转换器，其中，所述转换器包括：作为非隔离直流-直流转换器的降压转换器。


4.根据权利要求2所述的集成转换器，其中，所述转换器包括：
电容器，连接到所述低压电池的两端；
二极管，与所述电容器并联连接；
电感器，设置在所述电容器与所述二极管之间；以及
开关元件，连接到所述电感器和所述功率因数校正装置的输出端。


5.根据权利要求4所述的集成转换器，其中，当使用所述商用电源对所述低压电池充电时，在所述开关元件导通时，从所述功率因数校正装置输出的电压存储在所述电感器中，并且在所述开关元件关断时，存储在所述电感器中的电压施加到所述低压电池。


6.根据权利要求2所述的集成转换器，其中，所述转换器包括：
第一电容器和第二电容器，所述第一电容器和所述第二电容器连接到所述低压电池的两端并且串联连接；
电感器，设置在所述第一电容器与所述低压电池之间，并且被配置为对电压进行存储；
第一开关元件和第二开关元件，所述第一开关元件和所述第二开关元件与所述第一电容器和所述第二电容器并联连接；
第一二极管，在所述第一二极管的输出端连接到所述电感器，并且在所述第一二极管的输入端连接到所述功率因数校正装置的输出端；以及
第二二极管，在所述第二二极管的输入端连接到所述低压电池，并且在所述第二二极管的输出端连接到所述功率因数校正装置的输出端。


7.根据权利要求1所述的集成转换器，其中，所述功率因数校正装置包括：
第一二极管和第二二极管，连接到所述商用电源的第一端并且串联连接；
第三二极管和第四二极管，连接到所述商用电源的第二端并且串联连接；以及
第一电容器，与所述第三二极管和所述第四二极管并联连接。


8.根据权利要求7所述的集成转换器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁珍荣，崔奎英，崔珉诚，河泰宗，金荣珍，车载银，李岱雨，吕寅勇，
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