[发明专利]用于控制电池充电的装置和方法

说明书

本发明提供了用于控制电池充电的装置和方法。装置包括输入单元，即，被配置为将交流电（AC）输入功率转换为直流电（DC）功率。第一转换器，被配置为存储“或”输出DC功率，和电路单元，被配置为基于AC输入功率的正常操作状态或者瞬时电力故障状态滤波或者提升输出功率。另外，第二转换器被配置为转换滤波的或者提升的功率并且将该功率供给至高压电池。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年12月10日提交的韩国专利申请第10-2013-0152985号的优先权的权益，该专利申请的全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及一种功率因数校正（PFC）转换器电路，并且更具体地，涉及基于车载充电器（OBC）的输出密度减小PFC输出电压和/或电流波动和/或增加保持时间的用于控制电池充电的装置和方法。

背景技术

一般地，与诸如插入式的混合和双动力型车辆的环保型车辆的发展有关，用于使交流电-直流电（AC-DC）高压电池（在下文中，OBC）充电的转换器可能是必需元件。OBC包括功率因数校正（PFC）转换器以改进功率因数。PFC的输出端子需要设置有大容量输出功率电容器以吸收电压和电流波动并且确保瞬时电力故障保持时间。这在图1中被示意性地示出。参考图1，PFC转换器电路110被配置为包括PFC电感器111、PFC输出电容器112等。此外，PFC转换器电路110被配置为还包括输入单元101、DC-DC转换器140、高压电池150等。

此处，通过以下等式简要地表示保持时间的概念。

等式1

在以上等式1中，左侧与作为存储在PFC输出电容器112中的能量的电容器的容量成比例。在以上等式1中，V_min是可以发出OBC正常输出的最小PFC输出电压。即，为了在OBC输出被固定的条件下增加保持时间，需要增加电容器的容量C_pfc或施加至电容器的电压V_pfc_cap。

然而，因为在PFC输出电容器的附近一般不存在分离的电路，电容器的电压电平在AC功率瞬时电力故障时可能不增加。因此，为了增加保持时间，已研发仅仅用于增加电容器的容量的方法。此外，为了减小PFC输出电压和/或电流波动，已经研发仅仅用于增加PFC电感器和电容器的容量的方法。这可以增加OBC的外形尺寸和成本，减小输出密度，并且导致高压充电系统封装的配置的问题。

换言之，为了减小PFC的输出端子的电压和电流波动，需要增加输出电容器的电容的量级。然而，因为电容器一般是在OBC内部占据最大容积的元件，在增加电容器的电容来改进OBC的输出密度方面存在局限性。即，鉴于输出电压波动的减小和/或OBC的包装尺寸的减小需要选择电容器的最佳容量。

发明内容

本发明的示例性实施方式致力于用于控制电池充电的一种装置和一种方法，考虑车载充电器（OBC）的输出密度，可以提高功率因数校正（PFC）输出电压。此外，本发明的示例性实施方式致力于用于控制电池充电的一种装置和一种方法，鉴于车载充电器（OBC）的输出密度，能够减小电流波动和/或增加保持时间。为了解决上述问题，提供用于控制电池充电的装置以鉴于车载充电器（OBC）的输出密度提高功率因数校正（PFC）输出电压。

用于控制电池充电的装置可以包括：输入单元，被配置为将交流电（AC）输入功率转换为直流电（DC）功率；第一转换器，被配置为存储或输出DC功率；附加电路单元，被配置为基于AC输入功率的正常操作状态（例如，在没有出现故障时）或者瞬时电力故障状态下滤波或提升输出功率；以及第二转换器，被配置为转换滤波或提升的功率并且将该功率供给至高压电池。