[发明专利]车载充电机功率因数效率的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动汽车车载充电机功率因数控制方法，特别是一种高效的电动汽车车载充电机功率因数控制方法。

背景技术

功率因数校正(Power Factor Correction，PFC)已经成为电力电子行业中的热点。无桥Boost PFC电路相对于传统功率因数校正电路省略了输入整流桥，不仅可以节省空间，同时又大幅度降低了导通损耗，效率提高约3％～4％，特别是在大功率、大电流应用场合，有着明显的效率优势，具有了工业应用的前景，但是因为无桥PFC不采用整流桥使得传统PFC控制所需的输入半波正弦电压无法直接采样。而且电感电流方向的周期性变换也给电流的检测带来困难，增加了无桥Boost PFC控制电路的设计难度。

目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够创新地提出一种高效的车载充电机功率因数控制方法，以解决现有技术中存在的不足，有效的实现无桥交错PFC的控制的方法和电路装置。

发明内容

一种车载充电机功率因数效率的控制方法，该方法包括：对输入波形进行数字化；

判断输入的波形是否为正半周；

若是正半周，检测流过电感上的电流，当电流降为零时，开通第一开关管，为电感充电，当电流达到要求值时关断第一开关管，所述电感放电，直到所述电感上电流为零，再次开通第一开关管；

否则，检测流过电感上的电流，当电流降为零时，开通第二开关管，为所述电感充电，当电流达到要求值时关断第二开关管，所述电感放电，直到所述电感上电流为零，再次开通第二开关管。

进一步的，所述输入波形为220V，50hZ的市电。

进一步的，计算第一开关管开通到关闭的时间T，控制第三开关管在第一开关管动作之后T/2跟随第一开关管开通或关闭。

进一步的，计算第二开关管开通到关闭的时间T，控制第四开关管在第二开关管动作之后T/2跟随第二开关管开通或关闭。

进一步的，采用复杂可编程逻辑器件CPLD计算第一或第二开关管开通到关闭的时间T。

本发明的目的在于提供一种高效的车载充电机功率因数效率的控制方法，以解决现有技术中存在的不足。其中，对输入波形进行数字化处理解决输入半波正弦电压无法直接采样的问题，并且利用软件控制过零点检测克服了电感电流方向的周期性变换带来的检测困难。

附图说明

图1为本发明有源无桥交错PFC电路图

图2为本发明正半周一组MOS管交替导通波形示意图

图3为本发明有源无桥交错PFC具体工作过程

图4为本发明过零点检测的原理图

图5为本发明电流检测电路

图6为本发明实现交错PFC软件控制流程图

图7为本发明不同输出功率的效率图

图8为车载重点击功率因数效率控制装置结构示意图

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明车载充电机功率因数效率的控制方法的实现进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明功率因数电路装置采用的是有源无桥交错PFC拓扑，这是因为有源PFC电路不仅可以达到接近1的功率因数以及很低的THD值而且可以适应宽范围电压输入。有源PFC电路输出电压一般为高压400V左右，可以使用较小的电解电容来满足输出电压保持时间的要求。同时也有利于减小后级DC/DC电路的损耗。本文所研究的有源无桥交错PFC电路就属于一种高功率、低损耗的有源PFC电路，具体如图1，电路中有两组MOS管，每一组MOS管交替导通。

本发明所采用的有源无桥交错PFC的工作模式为临界模式。临界断续电流模式控制是一种变频模式的控制方式，这种控制方式在关断开关管后直到电流降低到零才再次开通开关管。临界控制方法所采用的交流电是工频50Hz市电，图2为正半周一组MOS管交替导通的波形图，临界控制方式的电感电流在开关管开通时刻已降至零，可以消除二极管反向恢复所引起的主开关的损耗，而且这种开关管的控制方法结构简单。

技术方案如下：

波形数字化电路：对输入波形进行数字化；

波形判断电路：判断输入的波形是否为正半周；

电流环检测电路：检测流过电感上的电流是否为零或是否达到要求值；