[发明专利]一种电动车辆的转换装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种转换装置和方法，该转换装置和方法对电动车辆的高电压电池和低电压电池充电，并且向电子设备负载提供必要的电力。

背景技术

插入式混合动力电动车辆(PHEV：Plug-in Hybrid Electric Vehicle)或电动车辆(EV：Electric Vehicle)使用车载充电器(OBC：On Board Charger)的常用交流(AC：Alternating Current)电源对车辆的高电压电池充电，并且使用低电压直流-直流(DC-DC)转换器(LDC：Low Voltage Direct Current-Direct Current Converter)对车辆的低电压电池充电并向电子设备负载提供电力。OBC基于电池的荷电状态(SoC：State of Charge)产生电池所需的电压(例如，SoC最小～SoC最大)。然后LDC通过转换从电池输入的可变高电压，将其供应至输入电子设备负载和低电压电池。

近年来，已在进行关于提高对电动车辆的高电压电池充电的OBC的效率并向LDC提供高密度电源的研究。

本部分公开的上述信息仅用于增强对本发明背景技术的理解，因此其可能包括不构成本国家本领域技术人员所已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供一种结合了OBC和LDC的一体式转换装置和方法，该装置和方法可提高电动车辆的电池的充电效率，并且向电子设备负载提供高密度电力。

根据本发明的一示例性实施例，电动车辆的一体式转换装置可包括：电源转换模块，当上述电动车辆充电时，将所输入的AC电压转换为第一DC电压，并且将上述第一DC电压传输至低电压转换器；和双向降压-升压模块(bidirectional buck-boost module)，当上述电动车辆充电时，将上述第一DC电压升高至第二DC电压，并且将上述第二DC电压传输至高电压电池，而当上述电动车辆运行时，减小从上述高电压电池输出的第三DC电压，并且将上述减小后的第三DC电压传输至上述低电压转换器。

上述电源转换模块可包括：AC电源整流模块，将上述AC电压转换为上述第一DC电压；升压模块，升高上述第一DC电压；和整流模块，对上述升高后的第一DC电压进行整流。上述升压模块，可包括功率因数校正升压(PFC升压(PFC boost：Power Factor Correction Boost))电路、连续导通模式(CCM：Continuous Conduction Mode)PFC电路和半无桥交错式(semi-bridgeless interleaved)PFC电路中的至少一个。上述整流模块，可包括移相全桥电路(Phase Shift Full Bridge Circuit)、中心抽头同步整流电路(Center Tap Synchronous Rectifier Circuit)、半桥电路、串联谐振转换器电路、中心抽头二极管整流电路(Center Tap Diode Rectifier Circuit)和全桥二极管整流电路中的至少一个。双向降压-升压模块可通过操作上述双向降压-升压模块的开关，将上述第一DC电压升高至上述第二DC电压，并且减小上述第三DC电压。上述低电压转换器可向上述电动车辆的低电压电池和电子设备负载提供电力。上述高电压电池可向电动车辆的电动机/发电机(MG：Motor/Generator)提供电力。

此外，本发明提供一种操作电动车辆的转换器的方法。操作电动车辆的转换器的方法可包括：当上述电动车辆充电时，将所输入的AC电压转换为第一DC电压，并且将上述第一DC电压传输至低电压转换器；当上述电动车辆充电时，将上述第一DC电压升高至第二DC电压，并且将上述第二DC电压传输至高电压电池；和当上述电动车辆运行时，减小从上述高电压电池输出的第三DC电压，并且将上述减小后的第三DC电压传输至上述低电压转换器。

上述方法还可以包括：升高上述第一DC电压；和对上述升高后的第一DC电压进行整流。具体而言，上述第一DC电压的升高步骤可由功率因数校正升压(PFC升压)电路、连续导通模式(CCM)PFC电路和半无桥交错式PFC电路中的至少一个实现。另外，上述对升高后的第一DC电压进行整流的步骤可由移相全桥电路、中心抽头二极管整流电路、中心抽头同步整流电路、半桥电路和全桥二极管整流电路中的至少一个实现。