[发明专利]用于控制环保车辆的车载充电器的方法

说明书

本发明提供一种用于控制环保车辆的车载充电器(OBC)的方法，该方法可在不增加功率因数校正(PFC)电容器的电容的情况下加宽可进行OBC的充电操作的AC输入电源频率的范围。根据该方法，PFC电容器的输出电压纹波的增加通过感测AC输入电压频率且然后基于所感测的频率执行降低OBC的输出功率的可变控制(即，随AC输入电压频率降低，降低OBC的输出功率的可变控制)来抑制，使得可在不增加PFC执行元件的电容的情况下扩展可进行OBC的充电操作的AC输入电源频率的范围。

技术领域

本发明涉及用于控制环保车辆的车载充电器(OBC)的方法，更具体地，涉及用于控制环保车辆的OBC的方法，其中可在不增加功率因数校正(PFC)电容器的电容的情况下加宽可进行OBC充电操作的AC输入电源频率的范围。

背景技术

通常，作为环保车辆的插入式混合动力车、电动车等包括高电压电池、使用高电压电池作为动力源来驱动的行驶电动机、用于在高电压电池的充电/放电过程中将AC电力转换成DC电力的逆变器等。

特别地，通过将外部电力(例如，电动车供应设备(EVSE)的电力或家用AC电力)转换成可再充电AC电力而产生关于高电压电池的充电电流的单独充电器(也称作车载充电器(OBC))安装于环保车辆中。因此，从充电设备通过OBC在电池中充入行驶所需的电能，使得执行环保车辆的驱动。

使用充电器的电池充电方法包括：将家用AC电力施加到车辆中安装的充电器；通过使AC电力经充电器转换成DC电力而产生充电电流；以及通过将充电器中产生的充电电流施加到高电压电池来对高电压电池进行充电。

图1(相关技术)是说明环保车辆的OBC的配置图。

如图1中所示，OBC包括AC电源整流器10、用于校正功率因数的功率因数校正(PFC)转换器12、通过将充入高电压电池16的电压转换成DC电压来执行充电控制的DC-DC转换器14等。

特别地，考虑到当使用AC电力对高电压电池进行充电时必需改善功率因数，将PFC转换器12配置在OBC中的AC电源整流器10与DC-DC转换器14之间。

PFC转换器12的输出电容器13因PFC控制通过以AC输入电力的整流形式吸收输入电流(图1中的箭头方向)而产生并输出正弦波的输出电压纹波。

更具体地说，PFC转换器12的输出电容器13通过吸收输入到输出电容器13的PFC电容器的输入电流纹波(参见图2(相关技术)，图(b))而产生表示正弦波的PFC电容器的输出电压纹波(参见图2(相关技术)，图(a))。

在此情况下，如表示PFC电容器的输入电流纹波与PFC电容器的输出电压纹波之间关系的以下等式1中所示，PFC转换器12的电容器输出电压纹波与流经输出电容器13的AC纹波的量值成正比，且与输出电容器13的电容和AC输入电源频率成反比。

等式1

在等式1中，ΔV表示PFC电容器的输出电压纹波，ΔI表示PFC电容器的输入电流纹波，C表示PFC电容器的电容，且f_ac表示AC输入电源频率。

根据等式1，当PFC电容器的电容与输入电流纹波相同时PFC电容器的电容器输出电压纹波ΔV的量值根据频率而改变，如图3中所示，其示出针对每一输入电源频率的PFC电容器的输出电压纹波的量值。

特别地，随着AC输入电源频率降低(低频率)，PFC电容器的输出电压纹波ΔV的量值增加。特别地，如果AC输入电源频率降低到预定频率或更小，则发生PFC电容器的输出电压纹波ΔV的最大值超出PFC输出过电压保护规格(保护范围)的情况。因此，暂时不可进行PFC转换器的操作，且OBC的充电操作也受到限制。

为了解决这样的问题，通常使用增加PFC电容器的电容的方法，以便加宽可进行OBC充电操作的AC输入电源频率的范围。