[發(fā)明專利]車載充電機功率因數(shù)效率的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210405837.5
• 申請日: 2012-10-22
• 公開（公告）號: CN102969884A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設計）人: 張未;李霞;方波
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州舜唐新能源電控設備有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電動汽車車載充電機功率因數(shù)控制方法，特別是一種高效的電動汽車車載充電機功率因數(shù)控制方法。

背景技術(shù)

功率因數(shù)校正(Power?Factor?Correction，PFC)已經(jīng)成為電力電子行業(yè)中的熱點。無橋Boost?PFC電路相對于傳統(tǒng)功率因數(shù)校正電路省略了輸入整流橋，不僅可以節(jié)省空間，同時又大幅度降低了導通損耗，效率提高約3％～4％，特別是在大功率、大電流應用場合，有著明顯的效率優(yōu)勢，具有了工業(yè)應用的前景，但是因為無橋PFC不采用整流橋使得傳統(tǒng)PFC控制所需的輸入半波正弦電壓無法直接采樣。而且電感電流方向的周期性變換也給電流的檢測帶來困難，增加了無橋Boost?PFC控制電路的設計難度。

目前需要本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切解決的一個技術(shù)問題就是：如何能夠創(chuàng)新地提出一種高效的車載充電機功率因數(shù)控制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，有效的實現(xiàn)無橋交錯PFC的控制的方法和電路裝置。

發(fā)明內(nèi)容

一種車載充電機功率因數(shù)效率的控制方法，該方法包括：對輸入波形進行數(shù)字化；

判斷輸入的波形是否為正半周；

若是正半周，檢測流過電感上的電流，當電流降為零時，開通第一開關(guān)管，為電感充電，當電流達到要求值時關(guān)斷第一開關(guān)管，所述電感放電，直到所述電感上電流為零，再次開通第一開關(guān)管；

否則，檢測流過電感上的電流，當電流降為零時，開通第二開關(guān)管，為所述電感充電，當電流達到要求值時關(guān)斷第二開關(guān)管，所述電感放電，直到所述電感上電流為零，再次開通第二開關(guān)管。

進一步的，所述輸入波形為220V，50hZ的市電。

進一步的，計算第一開關(guān)管開通到關(guān)閉的時間T，控制第三開關(guān)管在第一開關(guān)管動作之后T/2跟隨第一開關(guān)管開通或關(guān)閉。

進一步的，計算第二開關(guān)管開通到關(guān)閉的時間T，控制第四開關(guān)管在第二開關(guān)管動作之后T/2跟隨第二開關(guān)管開通或關(guān)閉。

進一步的，采用復雜可編程邏輯器件CPLD計算第一或第二開關(guān)管開通到關(guān)閉的時間T。

本發(fā)明的目的在于提供一種高效的車載充電機功率因數(shù)效率的控制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足。其中，對輸入波形進行數(shù)字化處理解決輸入半波正弦電壓無法直接采樣的問題，并且利用軟件控制過零點檢測克服了電感電流方向的周期性變換帶來的檢測困難。

附圖說明

圖1為本發(fā)明有源無橋交錯PFC電路圖

圖2為本發(fā)明正半周一組MOS管交替導通波形示意圖

圖3為本發(fā)明有源無橋交錯PFC具體工作過程

圖4為本發(fā)明過零點檢測的原理圖

圖5為本發(fā)明電流檢測電路

圖6為本發(fā)明實現(xiàn)交錯PFC軟件控制流程圖

圖7為本發(fā)明不同輸出功率的效率圖

圖8為車載重點擊功率因數(shù)效率控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明車載充電機功率因數(shù)效率的控制方法的實現(xiàn)進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明功率因數(shù)電路裝置采用的是有源無橋交錯PFC拓撲，這是因為有源PFC電路不僅可以達到接近1的功率因數(shù)以及很低的THD值而且可以適應寬范圍電壓輸入。有源PFC電路輸出電壓一般為高壓400V左右，可以使用較小的電解電容來滿足輸出電壓保持時間的要求。同時也有利于減小后級DC/DC電路的損耗。本文所研究的有源無橋交錯PFC電路就屬于一種高功率、低損耗的有源PFC電路，具體如圖1，電路中有兩組MOS管，每一組MOS管交替導通。

本發(fā)明所采用的有源無橋交錯PFC的工作模式為臨界模式。臨界斷續(xù)電流模式控制是一種變頻模式的控制方式，這種控制方式在關(guān)斷開關(guān)管后直到電流降低到零才再次開通開關(guān)管。臨界控制方法所采用的交流電是工頻50Hz市電，圖2為正半周一組MOS管交替導通的波形圖，臨界控制方式的電感電流在開關(guān)管開通時刻已降至零，可以消除二極管反向恢復所引起的主開關(guān)的損耗，而且這種開關(guān)管的控制方法結(jié)構(gòu)簡單。

技術(shù)方案如下：

波形數(shù)字化電路：對輸入波形進行數(shù)字化；

波形判斷電路：判斷輸入的波形是否為正半周；

電流環(huán)檢測電路：檢測流過電感上的電流是否為零或是否達到要求值；