[发明专利]冲击电流抑制模块、车载双向充电机及控制方法

说明书

本公开提出冲击电流抑制电路、具有该冲击电流抑制电路的车载双向充电机以及控制方法。车载双向充电机包括PFC‑逆变模块和冲击电流抑制模块，冲击电流抑制模块包括受控开关和与受控开关并联连接的冲击电流抑制器。本公开采用充电和逆变电路完全复用的方式，解决了处于恶劣交流供电环境中的高功率车载充电器在双向充电时无法提供特殊的冲击电路保护的问题，提高了充电和逆变的功率密度和电路效率，实现了包括降低EMI电磁干扰和降低开关干扰信号的隔离功能，同时还可以实现更方便的升降压功能，延长器件使用寿命和性能，降低成本，减少设备体积。

技术领域

本公开涉及电路领域，特别地，涉及一种冲击电流抑制模块、具有该冲击电流抑制模块的车载双向充电机以及控制方法。

背景技术

新能源汽车，特别是纯电动汽车的发展为人们的出行和生活方式带来诸多便利。为了提供更大的纯电动续航里程，新能源汽车所搭载的动力电池容量越来越大。为了方便用户的使用，需要提供大功率充电模块以在较短的时间内为电池快速充电。除去提供能源驱动车辆的功能，车载动力电池本身也是一个方便易用的储能设备。因此，业内也提出以车载电池为电源向普通家庭或工业用电设备供电的想法。为了实现这种直流到交流的能量转换，需要高压逆变器的支持。然而，汽车对零部件的大小以及重量都有要求，如果将充电模块和逆变模块分为两个组件分别制造，则在空间和重量上难以获得优势。所以将充电和逆变的功能整合在一起是比较合理的做法。

将充电和逆变线路整合之后，AC(交流)端所使用的线路必须是由快速开关构成的全桥结构。这种结构所使用的快速恢复二极管通常不具备较高的抗冲击电流的能力。特别是对于高功率车载充电器这种具备大母线电容，AC输入涉及充电枪插拔，电网环境复杂的应用，需要具备特殊的冲击电流保护功能。

通常的冲击电流抑制电路例如采用在AC侧或者DC(直流)线路上串联冲击电流抑制阻抗与继电器并联的线路的方式，但是该方式采用机械开关导致存在开关寿命的问题而使可靠性不佳且体积庞大，而且继电器动作缓慢无法实现特殊的二次冲击电流保护。另一种方式是在常规的PFC(功率因数校正)线路整流桥中使用例如晶闸管的受控开关，但是使用半控器件使得控制不灵活而难以实现特殊的保护功能。而使用非隔离的双向工作电路以及充电和逆变线路分离的架构都会导致成本提高和体积变大的问题。

因此，存在对现有的冲击电流抑制电路的结构和具有冲击电流抑制电路的车载双向充电机进行改进的需求。

发明内容

本公开旨在解决传统的冲击电流抑制电路无法以较低成本和较小体积实现为处于恶劣交流供电环境中的高功率车载充电器在双向充电时提供特殊的冲击电路保护的问题，提高冲击电流抑制电路以及车载双向充电机的功率密度。

根据本公开的一方面，提出一种用于车载双向充电机的冲击电流抑制模块，其中，

所述车载双向充电机包括PFC-逆变模块，设置为将AC电力转换为DC电力或将DC电力转换为AC电力，所述PFC-逆变模块连接所述车载双向充电机的AC输入、正直流母线和负直流母线，所述PFC-逆变模块包括一母线电容，所述母线电容连接在所述正直流母线与所述负直流母线之间；以及

所述冲击电流抑制模块连接在所述PFC-逆变模块的正直流母线和负直流母线之间，并与所述母线电容串联连接，所述冲击电流抑制模块包括受控开关和与所述受控开关并联的冲击电流抑制器。

根据本公开的实施例，所述受控开关为晶体管。

根据本公开的实施例，所述晶体管为MOSFET。

根据本公开的实施例，所述冲击电流抑制器为正温度系数阻抗器。

根据本公开的另一方面，提出一种用于控制车载双向充电机的冲击电流抑制模块的方法，其中，