[發明專利]充電機的功率因數校正方法、控制器、充電機及電動汽車

有效

• 申請號: 202010180171.2
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN113410983B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 邢介宇;劉立志;蘇偉
• 申請（專利權）人: 北京新能源汽車股份有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;B60L53/20
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;安利霞

本發明提供了一種充電機的功率因數校正方法、控制器、充電機及電動汽車，其中，方法包括：獲取輸出至直流電源的輸出電壓參考值以及輸出電壓采樣值，并進行電壓比例積分調節，得到輸入電流參考值；獲取通過第一電感后的第一電流值和通過第二電感后的第二電流值，并根據兩者的和值和輸入電流參考值以及差值參考電流值依次進行電流比例積分調節，分別得到平均調制比和調節量；進而再根據差值得到對應每一功率輸出電路的目標調制比，并生成正弦脈寬調制信號驅動對應的功率輸出電路。本發明的實施例通過單相交錯全橋變流器減小了母線上的電壓紋波和電流紋波，且有利于降低成本，并通過增加根據兩路電流差值進行均流環控制，有利于保證變流器的使用壽命。

技術領域

本發明涉及充電技術領域，特別涉及一種充電機的功率因數校正方法、控制器、充電機及電動汽車。

背景技術

隨著新能源汽車技術發展，高功率密度車載電源的研發勢在必行，在研發過程中為減小母線電壓的紋波和充放電電流的紋波，進而減小母線電容的容量需要對變流器拓撲進行優化，并利用單極性脈寬調制信號進行控制。但優化后的變流器拓撲，在充電過程中，如果平均分配兩個高頻橋臂的調制比(占空比)，會因為不同橋臂所對應的電感的電感量的差異，造成通過兩個橋臂的電流不等，在長期電流應力的差異會造成兩個橋臂的壽命不同，進而影響整機的使用壽命。

發明內容

本發明實施例要達到的技術目的是提供一種充電機的功率因數校正方法、控制器、充電機及電動汽車，用以解決充電過程中因變流器中流經不同橋臂(功率輸出電路)的電流不同，對整機使用壽命的影響。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種充電機的功率因數校正方法，應用于一單相交錯全橋變流器，單相交錯全橋變流器包括：并聯連接的兩個電感，且每一電感與一功率輸出電路連接，功率因數校正方法包括：

獲取輸出至直流電源的輸出電壓參考值以及電壓采樣電路檢測到的直流電源兩端的輸出電壓采樣值，并根據輸出電壓參考值和輸出電壓采樣值進行電壓比例積分調節，得到輸入電流參考值；

獲取電流采樣電路檢測到的通過第一電感后的第一電流值和通過第二電感后的第二電流值，并根據第一電流值與第二電流值的和值以及輸入電流參考值進行電流比例積分調節，得到第一功率輸出電路和第二功率輸出電路的平均調制比；

根據第一電流值減去第二電流值的差值以及參考電流值進行電流比例積分調節，得到調節平均調制比的調節量；

根據調節量、差值以及平均調制比，得到第一功率輸出電路所對應的第一目標調制比，以及第二功率輸出電路所對應的第二目標調制比；

根據第一目標調制比生成第一正弦脈寬調制信號并驅動第一功率輸出電路，根據第二目標調制比生成第二正弦脈寬調制信號并驅動第二功率輸出電路。

優選地，如上所述的功率因數校正方法，根據調節量、差值以及平均調制比所，得到第一功率輸出電路所對應的第一目標調制比，以及第二功率輸出電路所對應的第二目標調制比的步驟包括：

當差值為正數時，第一目標調制比為平均調制比減去調節量的差，第二目標調制比為平均調制比加上調節量的和；

當差值為負數時，第一目標調制比為平均調制比加上調節量的和，第二目標調制比為平均調制比減去調節量的差；

當差值為零時，第一目標調制比和第二目標調制比均等于平均調制比。

具體地，如上所述的功率因數校正方法，根據第一目標調制比生成第一正弦脈寬調制信號并驅動第一功率輸出電路的步驟包括：

獲取第一功率輸出電路上的第一功率器件的第一原始正弦脈寬調制信號和第二功率器件的第二原始正弦脈寬調制信號；

根據第一目標調制比以及第一原始正弦脈寬調制信號，得到第一子正弦脈寬調制信號；根據第一目標調制比以及第二原始正弦脈寬調制信號，得到第二子正弦脈寬調制信號；