[發明專利]充電設備及其控制方法

在審

• 申請號: 202111030624.4
• 申請日: 2021-09-03
• 公開（公告）號: CN114148193A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 南井俊彥
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B60L53/20
• 分類號: B60L53/20;B60L53/14;B60L53/18
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 穆森;戚傳江

1.一種用于使用從三相電源供應的交流功率對電池充電的充電設備，所述三相電源包含第一相電源、第二相電源和第三相電源，所述充電設備包括：

第一轉換器，所述第一轉換器將從所述三相電源供應的所述交流功率轉換為直流功率；

第二轉換器，所述第二轉換器將來自所述第一轉換器的輸出電壓轉換為用于所述電池的電壓，并向所述電池供應所述電壓；

第一繼電器，所述第一繼電器布置在所述第一相電源與所述第一轉換器之間；第二繼電器，所述第二繼電器布置在所述第二相電源與所述第一轉換器之間；和第三繼電器，所述第三繼電器布置在所述第三相電源與所述第一轉換器之間；

預充電電阻器，所述預充電電阻器并聯連接到所述第一繼電器；以及

控制器，所述控制器控制所述第一轉換器、所述第二轉換器、所述第一繼電器、所述第二繼電器和所述第三繼電器，其中

所述第一轉換器包含

功率因數校正電路，所述功率因數校正電路提高從所述三相電源供應的電功率的功率因數并對所述交流功率的電壓進行升壓，以及

電容器，所述電容器使從所述功率因數校正電路供應的直流電壓平滑化，并向所述第二轉換器供應所平滑化的直流電壓，

在將所述充電設備連接到所述三相電源時，所述控制器：

斷開所述第一繼電器、所述第二繼電器和所述第三繼電器，并經由所述預充電電阻器對所述電容器進行預充電；

在完成所述電容器的預充電之后，閉合所述第一繼電器，并控制所述功率因數校正電路以將所述電容器的電壓升壓到目標電壓；以及

在將所述電容器的電壓升壓到所述目標電壓之后，閉合所述第二繼電器和所述第三繼電器。

2.根據權利要求1所述的充電設備，其中

所述目標電壓被設定為大于或等于所述三相電源的峰值電壓加上預定值的值。

3.根據權利要求1或2所述的充電設備，其中

所述功率因數校正電路包含：

第一臂，所述第一臂被設置成對應于所述第一相電源；

第二臂，所述第二臂被設置成對應于所述第二相電源；

第三臂，所述第三臂被設置成對應于所述第三相電源，所述第一臂、所述第二臂和所述第三臂并聯連接在使所述第一轉換器和所述第二轉換器電連接的電力線之間；

第一電抗器，所述第一電抗器被布置在所述第一繼電器與所述第一臂之間；

第二電抗器，所述第二電抗器被布置在所述第二繼電器與所述第二臂之間；以及

第三電抗器，所述第三電抗器被布置在所述第三繼電器與所述第三臂之間，其中

所述第一臂、所述第二臂和所述第三臂各自包含串聯連接在所述電力線之間的兩個切換元件，以及分別與所述兩個切換元件反相并聯連接的兩個二極管，

所述第一電抗器、所述第二電抗器和所述第三電抗器分別連接在所述第一臂、所述第二臂和所述第三臂處的所述兩個切換元件之間的連接點處，且

所述控制器使用所述第一電抗器和所述第一臂將所述電容器的電壓升壓到所述目標電壓。

4.一種用于使用從三相電源供應的交流功率對電池充電的充電設備的控制方法，所述三相電源包含第一相電源、第二相電源和第三相電源，

所述充電設備包含：

第一轉換器，所述第一轉換器將所述交流功率轉換為直流功率；

第二轉換器，所述第二轉換器將來自所述第一轉換器的輸出電壓轉換為用于所述電池的電壓，并向所述電池供應所述電壓；

第一繼電器，所述第一繼電器布置在所述第一相電源與所述第一轉換器之間；第二繼電器，所述第二繼電器布置在所述第二相電源與所述第一轉換器之間；和第三繼電器，所述第三繼電器布置在所述第三相電源與所述第一轉換器之間；以及

預充電電阻器，所述預充電電阻器并聯連接到所述第一繼電器，其中

所述第一轉換器包含：

功率因數校正電路，所述功率因數校正電路提高從所述三相電源供應的電功率的功率因數并對所述交流功率的電壓進行升壓，以及

電容器，所述電容器使從所述功率因數校正電路供應的直流電壓平滑化，并向所述第二轉換器供應所平滑化的直流電壓，所述方法包括：

在將所述充電設備連接到所述三相電源時，斷開所述第一繼電器、所述第二繼電器和所述第三繼電器，并經由所述預充電電阻器對所述電容器進行預充電；

在完成所述電容器的預充電之后，閉合所述第一繼電器，并控制所述功率因數校正電路以將所述電容器的電壓升壓到目標電壓；以及

在將所述電容器的電壓升壓到所述目標電壓之后，閉合所述第二繼電器和所述第三繼電器。