[發明專利]一種電動車車載充電控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201410115304.2
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN103904760A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 張興林
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: H02J7/04
• 分類號: H02J7/04;H02M1/42;H01M10/44
• 代理公司: 廣州中瀚專利商標事務所 44239
• 代理人: 黃洋;蓋軍

技術領域

本發明屬于電動車技術領域，特別涉及到一種電動汽車車載充電控制系統及其控制方法。

背景技術

隨著現代高新技術的發展和當今世界環境、能源兩大難題的日益突出，電動汽車以優越的環保特性，成為汽車行業關注的重點。而隨著國家對新能源汽車的多項扶植政策的出臺，新能源汽車的發展步伐正在加快，充電基礎設施的建設步伐也在加快。但是非車載充電的充電方式，因建設成本高，無法滿足用戶自行充電的需求。而目前一些車載充電器直接從電源生產廠家外購，在符合汽車安全規范、可靠性、效率、控制精度方面存在不足，因此高效率、低損耗以及高安全系數的車載充電器是當前研究的一個熱點。

發明內容

本發明的目的是提出一種實用的電動汽車車載充電控制系統及其控制方法。

本發明的電動汽車車載充電控制系統由控制單元和依次連接的充電輸入端、整流濾波電路、功率因數校正電路、DC-DC電路、充電輸出端構成；所述控制單元接收充電輸入端、充電輸出端、功率因數校正電路的信息，并根據該信息來控制功率因數校正電路和DC-DC電路的工作。

具體來說，所述功率因數校正電路由兩個BOOST電路并聯而成，所述每個BOOST電路均由電感和場效應管連接而成，且每個BOOST電路的電感端與整流濾波電路的正輸出端相連，場效應管端與整流濾波電路的負輸出端相連；且每個BOOST電路中電感與場效應管的接點通過二極管與功率因數校正電路的正輸出端相連；所述電感與場效應管的接點設有電壓采集電路，所述功率因數校正電路的正輸出端設有電流采集電路，所述電壓采集電路、電流采集電路以及每個場效應管的控制端均與控制單元相連。當功率因數校正電路工作時，控制單元交錯驅動兩個BOOST電路的場效應管，可以減小輸出電壓的紋波，此種電路拓撲結構應用于功率因數校正中，使負載表現為阻性負載，對電網的影響減小，穩定性好。

進一步地，所述控制單元由中央處理模塊及與中央處理模塊相連的模數轉換模塊、脈寬調制模塊構成，所述中央處理模塊通過模數轉換模塊接收電壓采集電路的電壓信息、電流采集電路的電流信息、充電輸入端的電壓信息、充電輸出端的電壓信息，并根據上述信息來控制脈寬調制模塊的輸出。控制單元利用PWM波來控制各場效應管的導通及關斷，從而實現了實時控制輸出端的電壓及電流輸出，同時保證輸入、輸出不會出現過壓、過流現象。

進一步地，所述脈寬調制模塊的輸出端依次連接有功率放大模塊以及隔離轉換模塊。因為從脈寬調制模塊發出的PWM信號功率很低，不足以驅動場效應管，因此需要用功率驅動模塊進行功率放大，同時因為脈寬調制模塊屬于弱電壓單元模塊，而主電路屬于高壓系統，從電路絕緣安全考慮，脈寬調制模塊的信號不能直接進行傳遞到高壓模塊，因此采用隔離轉換模塊（可采用隔離變壓器）的進行電隔離，用于傳輸驅動電信號，保證安全。

進一步地，所述控制模塊還連接有CAN網關模塊，控制模塊可以通過CAN網關模塊與整車進行通訊，實現信息共享。

進一步地，所述DC-DC電路由移相全橋電路、同步整流電路、穩壓濾波電路串聯而成，此為現有技術，此處不再贅述。

上述的電動汽車車載充電控制系統的控制方法具體如下：所述控制單元接收充電輸入端、充電輸出端、功率因數校正電路的信息，并根據該信息來控制功率因數校正電路和DC-DC電路的工作，關鍵在于所述中央處理模塊通過模數轉換模塊接收電壓采集電路的電壓信息、電流采集電路的電流信息、充電輸入端的電壓信息、充電輸出端的電壓信息；中央處理模塊將充電輸出端的電壓信息作為參考，將電壓采集電路的電壓信息作為反饋，通過PID閉環處理得到第一參考電壓；中央處理模塊將充電輸入端的電壓信息進行兩個極點兩個零點的濾波處理后，再進行升壓處理，得到正的Vac電壓參考值，再將Vac電壓參考值依次通過帶通濾波處理及平方換算處理后，得到第二參考電壓；中央處理模塊根據第一參考電壓、第二參考電壓和Vac電壓參考值來設定功率因數電流，并以功率因數電流作為參考，以電流采集電路的電流信息作為反饋，通過PID閉環處理得到控制信號，中央處理模塊將該控制信號輸出至脈寬調制模塊，從而控制脈寬調制模塊的PWM信號輸出，以交錯驅動功率因數校正電路中的兩個場效應管。