[发明专利]使用充电器的电池充电系统及其充电器的驱动控制方法

说明书

本发明提供使用充电器的电池充电系统及其充电器的驱动控制方法：其在电池充电系统中发生充电器输入电压的瞬时电力故障时，增大充电器的驱动时间。因此，确保足够的时间用于获得并处理关于充电器驱动状态的更精确的信息，并且相比于现有技术降低电容器的容量。

技术领域

本发明涉及使用充电器的电池充电系统及其充电器的驱动控制方法，其在安装在车辆内的充电器的电力故障期间，增大充电器的驱动时间。

背景技术

随着汽车行业的发展，车辆废气造成的空气污染加剧，对降低废气的关注增加。因此，积极地进行了能够减少废气的环境友好车辆的研究。环境友好车辆包括混合动力车辆、插电式混合动力车辆、电动车辆、燃料电池车辆等。在这些车辆中，插电式混合动力车辆和电动车辆使用电源进行电池充电。因此，车载充电器(OBC：on board charger)安装在车辆内。

图1为示出现有技术的使用OBC电池充电系统的示例性构造图。图2为示出当电池充电系统中发生充电器输入功率的瞬时电力故障时，与充电器的驱动相关的因素(例如，输出电压、输出电流、输出功率等)状态的示例性曲线图。具体地，图2中的曲线(a)示出输入到OBC中的交流(AC：alternating current)输入电压VIN的状态，曲线(b)示出OBC的输出电压Vo的状态。另外，曲线(c)示出OBC功率因数校正器(PFC：power factor corrector)的输出电压VDC的状态，曲线(d)示出OBC的输出电流Io的状态，曲线(e)示出OBC的输出功率Po的状态，曲线(f)示出用于控制DC-DC(直流-直流)转换器的输出电压的有效占空比(effectiveduty)Deff的状态。

使用OBC的现有技术电池充电系统用于对用作环境友好车辆的主电池的高电压电池充电。如图1所示，电池充电系统包括PFC(功率因数校正)转换器1、直流-直流(DC-DC)转换器2、控制器3、第一电容器4和第二电容器5。

PFC转换器1连接到AC电源部6的输出端，以将从AC电源部6输入的AC输入电压VIN转换为DC电压VDC并且补偿电源的功率因数。DC-DC转换器2连接在PFC转换器1的输出端和高电压电池7的输入端之间，以接收从PFC转换器1输出的DC电压VDC，将DC电压VDC转换为用于对高电压电池7充电的电压。具体地，使用全桥或半桥型开关电路的绝缘DC-DC转换器可应用于DC-DC转换器2。

第一电容器4和第二电容器5分别对PFC转换器1和DC-DC转换器的输出进行平滑。PFC转换器1的输出电压VDC和DC-DC转换器2(或OBC)的输出电压Vo的曲线如图2所示，示出了通过使用第一电容器4和第二电容器5进行平滑后的电压。控制器3配置成接收从AC电源部6输出的AC电压VIN和PFC转换器1的输出电压VDC以操作PFC转换器1，并接收DC-DC转换器2的输出电压Vo以操作DC-DC转换器2。具体地，PFC转换器1配置成接收从控制器3输入的输入电流，以及DC-DC转换器2配置成接收从控制器3输入的输出电流。

当由于瞬时电力中断或电力故障，AC输入电压到OBC的供应停止时，如上所述那样构成的现有技术电池充电系统使用维持现有状态的控制技术(即，与OBC的AC输入电压VIN供应停止之前一致地维持OBC的驱动状态的控制技术)。具体地，在图1所示的OBC中，PFC转换器1的输出电压VDC用作DC-DC转换器2的输入电压。这样，输出电压VDC称为确定充电器驱动时间的重要因数。

在电池充电系统中，能够连续地驱动OBC的最小电压VDC_min应维持几毫秒(μs)或更久，以便在充电器的输入停止时，通过检测并存储OBC的驱动状态，防止OBC的故障和损坏。当由于OBC的AC输入电压VIN关断(off)，电力供应停止时，这与没有PFC转换器1输入电压VIN的情况相同。因此，由于输入的丢失，PFC转换器1处于不可控状态，且控制器3可能不能够调节PFC转换器1的输出电压VDC。