一种车载充电器及其控制方法技术

本申请提供一种车载充电器及其控制方法。由于AC/AC变换电路的变压器侧通过变压器与AC/DC变换电路的交流侧相连，所以车载充电器为单级结构；又由于在稳定时网侧电流的瞬时采样值等于其瞬时参考值，而网侧电流的瞬时参考值是由网侧电压的瞬时采样值的相位和网侧电流的参考峰值确定的，所以车载充电器具备PFC功能；还由于通过控制网侧电流可以间接控制电池侧充电功率，所以具备电池侧电压电流控制功能；另外，由于对两个变换电路进行移相控制，而移相控制使得两个变换电路中的功率器件实现软开关，并且单级结构使电流流经器件减少，所以效率提高；因此利用单级结构高效实现了两级式隔离型车载充电器的PFC和电池侧电压电流控制功能。制功能。制功能。

【技术实现步骤摘要】
一种车载充电器及其控制方法


[0001]本专利技术涉及电力电子
，特别是涉及一种车载充电器及其控制方法。

技术介绍

[0002]目前，市场上普遍采用两级式隔离型车载充电器，也可称为两级结构，其具体结构可参见图1，在两级式隔离型中，包括：PFC(PowerFactor Correction，功率因数校正)电路和隔离型DC/DC变换电路；其中，PFC电路负责对电网电流的功率因数进行校正以及维持直流母线Cbus的两极电压的稳定，隔离型DC/DC变换电路控制车载充电器的电池侧电压或电流，以完成电池的充电流程。
[0003]通常情况下，由于两级式隔离型车载充电器所需的功率器件较多，所以会使得车载充电器的整体成本增加；而为降低车载充电器的整体成本，可以采用单级式隔离型车载充电器，也可以称为单级结构。
[0004]因此，如何利用单级式隔离型车载充电器高效实现两级式隔离型车载充电器的PFC功能和电池侧电压电流控制功能，是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种车载充电器及其控制方法，以利用单级式隔离型车载充电器高效实现两级式隔离型车载充电器的PFC功能和电池侧电压电流控制功能。
[0006]为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0007]本申请一方面提供一种车载充电器的控制方法，在所述车载充电器中，桥式可控的AC/AC变换电路的变压器侧通过变压器与桥式可控的AC/DC变换电路的交流侧相连；所述车载充电器的控制方法，包括：/>[0008]根据所述电池侧电压的采样值相对于所述电池侧电压的参考值的偏差，调整所述车载充电器的网侧电流的参考峰值；
[0009]根据得到的所述车载充电器的网侧电压的瞬时采样值的相位，将所述网侧电流的参考峰值转换为所述网侧电流的瞬时参考值；
[0010]根据所述网侧电流的瞬时参考值、所述网侧电压的瞬时采样值、所述电池侧电压的采样值，对两个变换电路进行移相控制；所述移相控制使得两个变换电路中的功率器件实现软开关；
[0011]根据所述网侧电流的瞬时采样值相对于所述网侧电流的瞬时参考值的偏差，对所述移相控制进行修正。
[0012]可选的，所述移相控制，包括：
[0013]根据所述网侧电流的瞬时参考值、所述网侧电压的瞬时采样值、所述电池侧电压的采样值，并结合所述车载充电器的开关频率以及所述车载充电器中全部无源器件的等效总电抗，确定所述AC/AC变换电路的变压器侧输出电压的移相角和所述AC/DC变换电路的交流侧输出电压的移相角；
[0014]根据两个移相角，分别生成两个变换电路的驱动信号；
[0015]根据各变换电路的驱动信号，驱动各变换电路进行功率变换。
[0016]可选的，确定所述AC/AC变换电路的变压器侧输出电压的移相角和所述AC/DC变换电路的交流侧输出电压的移相角，包括：
[0017]根据所述网侧电流的瞬时参考值、所述网侧电压的瞬时采样值、所述电池侧电压的采样值，并结合所述车载充电器的开关频率以及所述车载充电器中全部无源器件的等效总电抗，确定出所述AC/AC变换电路的变压器侧输出电压的移相角，以及，两个移相角之间的关系；所述AC/AC变换电路的变压器侧输出电压的移相角落在使两个变换电路中的功率器件实现软开关的取值范围内；
[0018]根据所述AC/AC变换电路的变压器侧输出电压的移相角和两个移相角之间的关系，确定所述AC/DC变换电路的交流侧输出电压的移相角。
[0019]可选的，根据所述网侧电流的瞬时采样值相对于所述网侧电流的瞬时参考值的偏差，对所述移相控制进行修正，包括：
[0020]对所述移相控制中的至少一个移相角进行修正。
[0021]可选的，所述电池侧电压的参考值等于与所述车载充电器相连的电池在恒压涓流充电工况下的充电电压。
[0022]可选的，根据所述电池侧电压的采样值相对于所述电池侧电压的参考值的偏差，调整所述车载充电器的网侧电流的参考峰值，包括：
[0023]根据所述电池侧电压的采样值相对于所述电池侧电压的参考值的偏差，对所述电池侧电流的参考值进行调整；
[0024]根据所述电池侧电流的采样值相对于所述电流侧电流的参考值的偏差，对所述网侧电流的参考峰值进行调整。
[0025]可选的，所述电池侧电流的参考值小于等于与所述车载充电器相连的电池在恒流充电工况下的充电电流。
[0026]可选的，所述电池在恒流充电工况下的充电电流是根据所述车载充电器的工作状态和用户指令确定的。
[0027]本申请另一方面提供一种车载充电器，，包括：控制器，变压器，至少一个无源器件，以及，桥式可控的AC/AC变换电路和AC/DC变换电路；其中：
[0028]所述AC/AC变换电路的变压器侧通过所述变压器与所述AC/DC变换电路的交流侧相连；所述AC/AC变换电路的网侧作为所述车载充电器的网侧，所述AC/DC变换电路的直流侧作为所述车载充电器的电池侧；
[0029]在所述变压器的原边和/或副边设置有所述无源器件，每个所述无源器件至少包括电感；
[0030]所述AC/AC变换电路、所述AC/DC变换电路均受控于所述控制器，所述控制器用于执行如本申请上一方面任一项所述的车载充电器的控制方法。
[0031]可选的，所述AC/AC变换电路为半桥拓扑或全桥拓扑；
[0032]所述AC/DC变换电路为半桥拓扑或全桥拓扑。
[0033]可选的，所述无源器件，包括：电感支路；所述电感支路，包括：至少一个电感；其中：
[0034]若所述电感的个数大于1，则各所述电感之间串联连接、并联连接或者串并联连接。
[0035]可选的，所述无源器件，还包括：电容支路，所述电容支路与所述电感支路串联连接或者并联连接；
[0036]所述电容支路，包括：至少一个电容；其中：
[0037]若所述电容的个数大于1，则各所述电容之间串联连接、并联连接或者串并联连接。
[0038]可选的，所述车载充电器的开关频率大于所述车载充电器中谐振腔的谐振频率。
[0039]可选的，还包括：两个滤波器；其中：
[0040]一个所述滤波器设置于所述AC/AC变换电路的网侧，另一个所述滤波器设置于所述AC/DC变换电路的直流侧。
[0041]由上述技术方案可知，本专利技术提供了一种车载充电器的控制方法。在该车载充电器的控制方法中，由于AC/AC变换电路的变压器侧通过变压器与AC/DC变换电路的交流侧相连，所以车载充电器为单级式隔离型车载充电器；又由于在稳定时网侧电流的瞬时采样值等于其瞬时参考值，而网侧电流的瞬时参考值是由网侧电压的瞬时采样值的相位和网侧电流的参考峰值确定的，所以该车载充电器具备PFC功能；还由于通过控制网侧电流可以间接控制电池侧充电功率，所以该车载充电器具备电池侧电压电流控制功能；另外，由于对两个变换电路进行移相控制，而移相控制使得两个变换电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载充电器的控制方法，其特征在于，在所述车载充电器中，桥式可控的AC/AC变换电路的变压器侧通过变压器与桥式可控的AC/DC变换电路的交流侧相连；所述车载充电器的控制方法，包括：根据所述电池侧电压的采样值相对于所述电池侧电压的参考值的偏差，调整所述车载充电器的网侧电流的参考峰值；根据得到的所述车载充电器的网侧电压的瞬时采样值的相位，将所述网侧电流的参考峰值转换为所述网侧电流的瞬时参考值；根据所述网侧电流的瞬时参考值、所述网侧电压的瞬时采样值、所述电池侧电压的采样值，对两个变换电路进行移相控制；所述移相控制使得两个变换电路中的功率器件实现软开关；根据所述网侧电流的瞬时采样值相对于所述网侧电流的瞬时参考值的偏差，对所述移相控制进行修正。2.根据权利要求1所述的车载充电器的控制方法，其特征在于，所述移相控制，包括：根据所述网侧电流的瞬时参考值、所述网侧电压的瞬时采样值、所述电池侧电压的采样值，并结合所述车载充电器的开关频率以及所述车载充电器中全部无源器件的等效总电抗，确定所述AC/AC变换电路的变压器侧输出电压的移相角和所述AC/DC变换电路的交流侧输出电压的移相角；根据两个移相角，分别生成两个变换电路的驱动信号；根据各变换电路的驱动信号，驱动各变换电路进行功率变换。3.根据权利要求2所述的车载充电器的控制方法，其特征在于，确定所述AC/AC变换电路的变压器侧输出电压的移相角和所述AC/DC变换电路的交流侧输出电压的移相角，包括：根据所述网侧电流的瞬时参考值、所述网侧电压的瞬时采样值、所述电池侧电压的采样值，并结合所述车载充电器的开关频率以及所述车载充电器中全部无源器件的等效总电抗，确定出所述AC/AC变换电路的变压器侧输出电压的移相角，以及，两个移相角之间的关系；所述AC/AC变换电路的变压器侧输出电压的移相角落在使两个变换电路中的功率器件实现软开关的取值范围内；根据所述AC/AC变换电路的变压器侧输出电压的移相角和两个移相角之间的关系，确定所述AC/DC变换电路的交流侧输出电压的移相角。4.根据权利要求1所述的车载充电器的控制方法，其特征在于，根据所述网侧电流的瞬时采样值相对于所述网侧电流的瞬时参考值的偏差，对所述移相控制进行修正，包括：对所述移相控制中的至少一个移相角进行修正。5.根据权利要求1至4任一项所述的车载充电器的控制方法，其特征在于，所述电池侧电压的参考值等于与所述车载充电器相连的电池在恒压涓流充电工况下的充电电压。6.根据权利要求1至4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昊，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：