[发明专利]用LDC的输入电流信息来控制LDC的装置和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.119和35 U.S.C.365要求韩国专利申请号为10-2013-0158758(2013年12月18日递交)的优先权，其整体通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及一种通过使用LDC上的输入电流信息控制低压DC/DC转换器(LDC)的装置和方法，并且更具体地涉及利用在电动车辆上的LDC的变压器上的一次电流信息，即，输入电流信息来降低使用变压器的拓扑中的误差，并使用上述变压器上的磁化电感(magnetization inductance)信息和PWM控制器上的能率信息控制上述LDC以提高控制上述LDC的精确度的通过利用低压DC/DC转换器上的输入电流信息控制低压DC/DC转换器的装置和方法。

背景技术

车辆使用化石燃料(诸如汽油或柴油)并根据通过发动机将热能转化为物理的力的基本理论发展起来了。但是，由于各种原因(诸如环境问题)和化石能源的使用带来的能源枯竭，人们开始寻找其他能源，并且发展了基于电能车辆的诸如混合电动车辆(HEV)、插电车辆(PHEV)和电动车辆(EV)。

最近，为了生产产品和预先占领市场，基于在基本执行之外的更高性能和效率而正在执行电气部件的研究和开发。

正在主要执行的研究和开发的电气部件和外围元件包括车载充电器(OBC)、低压DC/DC转换器(LDC)和电池组。每个部分都是与EV的电力直接相关的主要部件，并且是直接影响EV的性能的元件。

其中，LDC接收200VDC到450VDC的输入电压，将所接收的电压转换为12VDC的低压，并将该低压提供给电池，并且EV的每部分是EV中最重要的电气部件之一。

由于LDC需要高压转换率的特性，使用变压器的DC/DC转换器拓扑(topology)(移相拉桥,phase shifted pull-bridge)被广泛使用。

作为代表，仅用单一变量,即用能效来代表输入电压或电流与输出电压或电流的关系，并且假定所使用的构成电路的物理元件的特性都是理想的。如果有其他变量，因为输出端的误差变大所以这样的假设可能影响电流控制性能。还有，这样的误差可能限制LDC的对具有相对高精度的电流信息有要求的功能的性能，诸如输出端过流保护(OCP)功能或功率限制(降低)功能。

对于误差的出现所带来的限制，展现低电压-高电流输出特性的LDC在顾及整体效率时存在难以多次缠绕变压器的二次绕组的局限。这导致与一次绕组的数量成比例增加的变压器的磁化电感Lm的降低，并且上述变压器不再是理想的了。

还有，对于从输入电压到输出电压的传输比，如果能率Deff不被考虑，那么实际电流信息带有误差。当排除变压器的绕组率n，表示输入/输出电压的传输比的能率在实际结构中带有不同的滞后时间。由于出现了考虑出现在传输路径上的能率下降的能率Deff，有必要将其应用至输出电流的推导过程。

发明内容

实施例提供了通过利用LDC上的输入电流信息用于控制低压DC/DC转换器(LDC)的装置和方法，其可以通过利用一次电流信息(即，电动车辆上的LDC的变压器上的输入电流信息)，降低来自使用变压器的拓扑的误差，并且利用变压器上的磁化电感信息和PWM控制器上的能率信息来控制LDC以提高控制LDC的精度。

本发明的技术任务并不受限于上述的技术任务，而是未提及其他技术任务将由本领域的技术人员从下面的说明书中能够明白无误地领会。

在一个实施例中，用于控制包括变压器和PWM控制器的LDC的低压DC/DC转换器(LDC)控制装置包括：输入电流计算单元，其通过使用所述变压器上的磁化电感信息和所述PWM控制器上的能率信息来计算所述LDC的输入电流；输出电流计算单元，其基于由所述输入电流计算单元所计算出的所述输入电流来计算输出电流的瞬时值和平均值；以及LDC控制单元，其基于由所述输出电流计算单元所计算出的所述输出电流的所述瞬时值和平均值产生用于过流保护(OCP)或功率限制的控制信号，其中所述LDC控制单元输出产生的控制信号到所述PWM控制器。

所述低压DC/DC转换器(LDC)的控制装置还可以包括存储器，其存储所述变压器的电感L、所述变压器的磁化电感Lm、所述PWM控制器的能率D、所述PWM控制器的能率误差d、所述LDC的区间效率eff、所述变压器的一次绕组的数量n和所述变压器的二次绕组的数量m。