充电器制造技术

本发明专利技术的目的是提供一种能够吸收电力脉动的小型充电器。一种充电器，包括：整流器，其包括两个输入端子、阴极端子和阳极端子，其中，设置两个输入端子用于连接到交流电源；DC/DC转换器，其包括被配置为连接到整流器的阴极端子的第一端子、被配置为连接到整流器的阳极端子的第二端子以及用于连接到电池的两个输出端子；电力脉动吸收电路，其包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、电感器、电容器、第一开关和第二开关；以及控制部，其被配置为控制DC/DC转换器的开关、第一开关和第二开关，其中，控制部被配置为以使得从交流电源输出的电力与从电容器输出的电力之和为恒定的方式控制DC/DC转换器、第一开关和第二开关。第一开关和第二开关。第一开关和第二开关。

【技术实现步骤摘要】
充电器


[0001]本专利技术涉及一种充电器。

技术介绍

[0002]为了减少被认为是温室气体的二氧化碳的排放，电动车辆(EV)和插电式混合动力电动车辆(PHEV)分布越来越广泛。这些车辆配备有充电器，该充电器使得电池能够介由家用交流电源充电。
[0003]举例来说，非专利文献1和2公开了具有整流器和绝缘DC/DC转换器的充电器。根据非专利文献1的充电器包括功率因数校正(PFC)电路，该功率因数校正电路在整流器与DC/DC转换器之间具有大电容的电容器，以便吸收交流电源的电力中的脉动(pulsation)。另一方面，根据非专利文献2的充电器仅包括在整流器与DC/DC转换器之间的小电容的电容器，其中，这样的电容器不能吸收交流电源的电力中的脉动，使得脉动电力被传递到电池。
[0004]此外，非专利文献3公开了仅具有绝缘AC/DC转换器而没有整流器的充电器。在根据非专利文献3的充电器中，脉动电力被传递到电池。
[0005]引用列表
[0006]非专利文献
[0007]非专利文献1：M.Yilmaz,P.T.Krein，“电池充电器拓扑的检查，充电电力水平，以及用于插电式电动和混合动力车辆的基础结构(Review of Battery Charger Topologies,Charging Power Levels,and Infrastructure for Plug
‑
In Electric and Hybrid Vehicles)”，IEEE Trans.on PELS,Vol.28,No.5(2013)
[0008]非专利文献2：J.Lu,Q.Tian,K.Bai,A.Brown和M.McAmmond,“使用E型GaN HEMT的基于97％
‑
效率的车载级别2电池充电器的间接矩阵转换器(An indirect matrix converter based 97％
‑
efficiency on
‑
board level 2battery charger using E
‑
mode GaN HEMTs,)”2015IEEE第三研讨会，关于宽禁带电源设备和应用程序(Wide Bandgap Power Devices and Applications(WiPDA)),Blacksburg,VA,2015,pp.351
‑
358.
[0009]非专利文献3：F.Jauch和J.Biela，“具有PFC的单相单级双向隔离ZVS AC
‑
DC转换器，”2012第15届国际电力电子和运动控制会议(International Power Electron.and Motion Control Conf.(EPE/PEMC)),Novi Sad,2012,pp.LS5d.1
‑1‑
LS5d.1
‑
8.

技术实现思路

[0010]对于安装在汽车中的充电器，有小型化的需求。为了实现小型化的充电器，有必要小型化诸如电容器、电感器和变压器这样的无源元件。
[0011]然而，根据非专利文献1的充电器包括具有大电容的电容器的PFC，以便吸收交流电源的电力中的脉动。用于PFC的电感器和用于DC/DC转换器的变压器的小型化能够通过高频操作来实现。然而，用于PFC的电容器需要足以吸收交流电源的电力脉动这样的电容，由此小型化是困难的。
[0012]此外，在根据非专利文献2的充电器中，脉动的电力被输入到DC/DC转换器中。因此，用于DC/DC转换器的变压器需要考虑这种脉动，由此小型化是困难的。
[0013]此外，根据非专利文献3的充电器，脉动的电力被输入到AC/DC转换器中。因此，用于AC/DC转换器的变压器需要考虑这种脉动，由此小型化是困难的。
[0014]因此，本专利技术的目的是提供一种小型充电器，其使得能够吸收电力中的脉动。
[0015]为了实现如上所述的目的，根据本专利技术的充电器包括：整流器，该整流器包括两个输入端子、阴极端子和阳极端子，其中，所述两个输入端子被设置为用于连接到交流电源；DC/DC转换器，该DC/DC转换器包括第一端子、第二端子和两个输出端子，该第一端子被配置为经由第一线路连接到所述整流器的所述阴极端子，该第二端子被配置为经由第二线路连接到所述整流器的所述阳极端子，该两个输出端子用于连接到电池；电力脉动吸收电路，该电力脉动吸收电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、电感器、电容器、第一开关和第二开关；以及控制部，该控制部被配置为控制所述DC/DC转换器的开关、所述第一开关和所述第二开关，其中，所述第一二极管连接在所述电感器与所述整流器的所述两个输入端子中的一个输入端子之间，并且所述第二二极管连接在所述电感器与所述整流器的所述两个输入端子中的另一个输入端子之间，其中，所述电容器和所述第一开关串联连接在所述第一线路与所述第二线路之间，并且所述电容器布置在所述第二线路侧，其中，所述第三二极管连接在所述电感器与将所述电容器连接到所述第一开关的线路之间，其中，所述第二开关连接在所述第二线路与将所述电感器连接到所述第三二极管的线路之间；并且其中，所述控制部被配置为以如下方式控制所述DC/DC转换器、所述第一开关和所述第二开关：从所述交流电源输出的电力与从所述电容器输出的电力之和是恒定的。
[0016]所述控制部可以被配置为以如下方式控制所述DC/DC转换器、所述第一开关和所述第二开关：施加到所述电容器的电压大于所述整流器的输出电压。
[0017]所述控制部可以被配置为控制所述DC/DC转换器、所述第一开关和所述第二开关，以在充电周期期间利用从所述交流电源输出的电力的一部分对所述电容器充电，其中，在所述充电周期期间，从所述交流电源输出的瞬时电力高于从所述交流电源输出的电力的平均电力，其中，所述控制部可以进一步被配置为控制所述DC/DC转换器、所述第一开关和所述第二开关，以在放电周期期间对所述电容器中的电力进行放电，其中，在所述放电周期期间，从所述交流电源输出的瞬时电力低于从所述交流电源输出的电力的平均电力。
[0018]所述控制部可以被配置为在所述放电周期期间将所述第二开关保持为关断状态。
[0019]所述控制部可以被配置为以如下方式控制所述DC/DC转换器和所述第一开关：所述DC/DC转换器的变压器的漏电感的高频电流具有非对称波形。
[0020]根据本专利技术，能够提供一种小的充电器，其使得能够吸收电力的脉动。
附图说明
[0021]图1示出了根据本专利技术实施例的充电器100；
[0022]图2示出了从交流电源输出的瞬时电力ps与从缓冲电容器Cbuf输出的瞬时电力pc之间的关系；
[0023]图3示出了模式1的电流的流动；
[0024]图4示出了模式2的电流的流动；
[0025]图5示出了模式3的电流的流动；
[0026]图6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种充电器，包括：整流器，该整流器包括两个输入端子、阴极端子和阳极端子，其中，所述两个输入端子被设置为用于连接到交流电源；DC/DC转换器，该DC/DC转换器包括：第一端子，该第一端子被配置为经由第一线路连接到所述整流器的所述阴极端子；第二端子，该第二端子被配置为经由第二线路连接到所述整流器的所述阳极端子；和两个输出端子，该两个输出端子用于连接到电池；电力脉动吸收电路，该电力脉动吸收电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、电感器、电容器、第一开关和第二开关；以及控制部，该控制部被配置为控制所述DC/DC转换器的开关、所述第一开关和所述第二开关，其中，所述第一二极管连接在所述电感器与所述整流器的所述两个输入端子中的一个输入端子之间，并且所述第二二极管连接在所述电感器与所述整流器的所述两个输入端子中的另一个输入端子之间，其中，所述电容器和所述第一开关串联连接在所述第一线路与所述第二线路之间，并且所述电容器布置在所述第二线路侧，其中，所述第三二极管连接在所述电感器与将所述电容器连接到所述第一开关的线路之间，其中，所述第二开关连接在所述第二线路与将所述电感器连接到所述第三二极管的线路之间；并且其中，所述控制部被配置为以如下方式控制所述DC/DC转换器、所述第一开关和所述第二开关：从所...

【专利技术属性】
技术研发人员：井本健太郎，丸山晃则，上田圭祐，大沼喜也，米田升平，
申请(专利权)人：矢崎总业株式会社，
类型：发明
国别省市：