[發(fā)明專利]充電裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310717747.4
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103904758A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 山田隆志;幾島好廣;川本貴之
• 申請（專利權(quán)）人: 歐姆龍汽車電子株式會社
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;G01R19/25
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有功率因數(shù)改善電路的充電裝置。

背景技術(shù)

在電動汽車或混合動力汽車中安裝作為行駛用電機的驅(qū)動源的高壓電池，并設(shè)置有用于對該電池進行充電的充電裝置。在這種充電裝置中，通常具有功率因數(shù)改善電路（以下，記述為PFC（Power?Factor?Correction）電路）和DC-DC轉(zhuǎn)換器。PFC電路是用于使輸入電流的波形接近輸入電壓的波形從而改善功率因數(shù)的電路。DC-DC轉(zhuǎn)換器是對PFC電路的輸出電壓進行升壓或者降壓而生成電池充電用的直流電壓的電路。

后面所述的專利文獻1、2中記載了具有PFC電路和接在該PFC電路的后段的DC-DC轉(zhuǎn)換器的電源裝置。在專利文獻1的電源裝置中，設(shè)置有對PFC電路的開關(guān)元件的漏極電流進行檢測的變流器（current?transformer）、以及PFC電路的電感器的偏置繞組（bias?winding）。此外，DSP（數(shù)字信號處理電路）與DC-DC轉(zhuǎn)換器中具有的變壓器的二次繞組連接。DSP根據(jù)變流器的二次側(cè)輸出或者偏置繞組的輸出電壓，求取流過PFC電路的電感器的電流的平均值，并對PFC電路的開關(guān)元件進行控制，使該平均值跟隨輸入電壓波形。

在專利文獻2的電源裝置中，PFC電路的輸出被提供給DC-DC轉(zhuǎn)換器，同時，也被提供給DC-AC逆變器。DC-AC逆變器的輸出經(jīng)由變壓器被提供給第1負(fù)載。DC-DC轉(zhuǎn)換器具有變壓器和開關(guān)元件。變壓器的一次繞組和開關(guān)元件串聯(lián)連接在PFC電路的輸出線之間，第2負(fù)載與變壓器的二次繞組連接。

并且，在使用PFC電路的充電裝置中，為了使提供給電池的電壓穩(wěn)定，需要檢測PFC電路的輸出電壓，并根據(jù)該輸出電壓控制PFC電路的開關(guān)元件的接通/斷開。因此，在PFC電路的輸出側(cè)設(shè)置有電壓檢測電路。

圖7示出采用了PFC電路的以往的充電裝置的一個例子。充電裝置300配置在交流電源1與電池6之間。充電裝置300具有：整流電路2、PFC電路3、電容器C、電壓檢測電路4’、DC-DC轉(zhuǎn)換器5以及微型計算機7。PFC電路3由電感器11、二極管D1、開關(guān)元件Q1以及PFC控制部12構(gòu)成。

電壓檢測電路4’由構(gòu)成分壓電阻的電阻R1和R2、絕緣放大器23、以及電壓檢測部24構(gòu)成。DC-DC轉(zhuǎn)換器5由未圖示的開關(guān)電路、變壓器、整流電路、平滑電路等構(gòu)成。微型計算機7根據(jù)由電壓檢測電路4’檢測出的電壓，經(jīng)由PFC控制部12對開關(guān)元件Q1的接通/斷開進行控制，使得從PFC電路3輸出預(yù)定的電壓。

【專利文獻1】再表WO2009/004847號公報

【專利文獻2】日本特開2009-213350號公報

在所述充電裝置300中，在電壓檢測電路4’設(shè)置分壓電阻R1、R2，并檢測PFC電路3的輸出電壓。然而，PFC電路3的輸出電壓由于開關(guān)元件Q1與電感器11的升壓作用而變?yōu)楦唠妷骸Ａ硪环矫妫妷簷z測部24和微型計算機7是在低電壓下進行動作的電路。因此，經(jīng)由絕緣放大器23將通過分壓電阻R1、R2分壓后的高電壓提供給電壓檢測部24，從而，使高電壓側(cè)與低電壓側(cè)電絕緣，使高電壓側(cè)的電流不會誤流過低電壓側(cè)。因此，需要高價的絕緣放大器23。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的課題在于提供一種充電裝置，該充電裝置即便不采用絕緣放大器，也能夠在高電壓側(cè)與低電壓側(cè)電絕緣的狀態(tài)下檢測高電壓。

本發(fā)明的充電裝置具有：整流電路，其對從交流電源供給的交流電壓進行整流；功率因數(shù)改善電路，其與該整流電路的輸出端連接；電容器，其連接在該功率因數(shù)改善電路的1對輸出線之間；以及DC-DC轉(zhuǎn)換器，其對功率因數(shù)改善電路的輸出電壓進行升壓或者降壓后輸出給電池，所述充電裝置還具有：電壓檢測電路，其設(shè)置于功率因數(shù)改善電路與DC-DC轉(zhuǎn)換器之間；以及控制單元，其根據(jù)該電壓檢測電路檢測出的電壓控制功率因數(shù)改善電路。電壓檢測電路包含：絕緣變壓器、開關(guān)元件以及電壓檢測部。絕緣變壓器的一次繞組和開關(guān)元件串聯(lián)連接在功率因數(shù)改善電路的1對輸出線之間，電壓檢測部與絕緣變壓器的二次繞組連接。電壓檢測部在開關(guān)元件接通的狀態(tài)下檢測絕緣變壓器的二次繞組的輸出電壓。

根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在開關(guān)元件接通時，基于功率因數(shù)改善電路的輸出電壓的電流流過絕緣變壓器的一次繞組，與所述輸出電壓成比例的電壓出現(xiàn)在絕緣變壓器的二次繞組。因此，通過電壓檢測部檢測該電壓，從而，能夠通過運算求取功率因數(shù)改善的輸出電壓。因此，能夠采用廉價的絕緣變壓器對高電壓側(cè)和低電壓側(cè)進行電絕緣，同時，能夠檢測功率因數(shù)改善電路的輸出電壓，且無需高價的絕緣放大器。