[發明專利]用于控制環保車輛的車載充電器的方法

有效

• 申請號: 201410841246.1
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN105322596B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 任廷彬;田宰和;韓大雄;李祥圭
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/02;B60L53/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

本發明提供一種用于控制環保車輛的車載充電器(OBC)的方法，該方法可在不增加功率因數校正(PFC)電容器的電容的情況下加寬可進行OBC的充電操作的AC輸入電源頻率的范圍。根據該方法，PFC電容器的輸出電壓紋波的增加通過感測AC輸入電壓頻率且然后基于所感測的頻率執行降低OBC的輸出功率的可變控制(即，隨AC輸入電壓頻率降低，降低OBC的輸出功率的可變控制)來抑制，使得可在不增加PFC執行元件的電容的情況下擴展可進行OBC的充電操作的AC輸入電源頻率的范圍。

技術領域

本發明涉及用于控制環保車輛的車載充電器(OBC)的方法，更具體地，涉及用于控制環保車輛的OBC的方法，其中可在不增加功率因數校正(PFC)電容器的電容的情況下加寬可進行OBC充電操作的AC輸入電源頻率的范圍。

背景技術

通常，作為環保車輛的插入式混合動力車、電動車等包括高電壓電池、使用高電壓電池作為動力源來驅動的行駛電動機、用于在高電壓電池的充電/放電過程中將AC電力轉換成DC電力的逆變器等。

特別地，通過將外部電力(例如，電動車供應設備(EVSE)的電力或家用AC電力)轉換成可再充電AC電力而產生關于高電壓電池的充電電流的單獨充電器(也稱作車載充電器(OBC))安裝于環保車輛中。因此，從充電設備通過OBC在電池中充入行駛所需的電能，使得執行環保車輛的驅動。

使用充電器的電池充電方法包括：將家用AC電力施加到車輛中安裝的充電器；通過使AC電力經充電器轉換成DC電力而產生充電電流；以及通過將充電器中產生的充電電流施加到高電壓電池來對高電壓電池進行充電。

圖1(相關技術)是說明環保車輛的OBC的配置圖。

如圖1中所示，OBC包括AC電源整流器10、用于校正功率因數的功率因數校正(PFC)轉換器12、通過將充入高電壓電池16的電壓轉換成DC電壓來執行充電控制的DC-DC轉換器14等。

特別地，考慮到當使用AC電力對高電壓電池進行充電時必需改善功率因數，將PFC轉換器12配置在OBC中的AC電源整流器10與DC-DC轉換器14之間。

PFC轉換器12的輸出電容器13因PFC控制通過以AC輸入電力的整流形式吸收輸入電流(圖1中的箭頭方向)而產生并輸出正弦波的輸出電壓紋波。

更具體地說，PFC轉換器12的輸出電容器13通過吸收輸入到輸出電容器13的PFC電容器的輸入電流紋波(參見圖2(相關技術)，圖(b))而產生表示正弦波的PFC電容器的輸出電壓紋波(參見圖2(相關技術)，圖(a))。

在此情況下，如表示PFC電容器的輸入電流紋波與PFC電容器的輸出電壓紋波之間關系的以下等式1中所示，PFC轉換器12的電容器輸出電壓紋波與流經輸出電容器13的AC紋波的量值成正比，且與輸出電容器13的電容和AC輸入電源頻率成反比。

等式1

在等式1中，ΔV表示PFC電容器的輸出電壓紋波，ΔI表示PFC電容器的輸入電流紋波，C表示PFC電容器的電容，且f_ac表示AC輸入電源頻率。

根據等式1，當PFC電容器的電容與輸入電流紋波相同時PFC電容器的電容器輸出電壓紋波ΔV的量值根據頻率而改變，如圖3中所示，其示出針對每一輸入電源頻率的PFC電容器的輸出電壓紋波的量值。

特別地，隨著AC輸入電源頻率降低(低頻率)，PFC電容器的輸出電壓紋波ΔV的量值增加。特別地，如果AC輸入電源頻率降低到預定頻率或更小，則發生PFC電容器的輸出電壓紋波ΔV的最大值超出PFC輸出過電壓保護規格(保護范圍)的情況。因此，暫時不可進行PFC轉換器的操作，且OBC的充電操作也受到限制。

為了解決這樣的問題，通常使用增加PFC電容器的電容的方法，以便加寬可進行OBC充電操作的AC輸入電源頻率的范圍。