[发明专利]能够减少低频泄漏电流的充电装置

说明书

本申请涉及能够减少低频泄漏电流的充电装置。该充电装置包括：功率因数校正转换器，其包括开关，其中功率因数校正转换器通过对AC电力的功率因数进行校正而使得由开关的接通/关断控制输入的AC电力转换成DC电力；DC‑DC转换器，其将从功率因数校正转换器输出的电压的大小改变为要进行充电的能量存储设备所需要的电压的大小；第一占空控制器，其基于AC电力的差模分量的大小确定开关的第一占空值，以通过功率因数校正转换器输出具有预先确定的大小的电压；以及第二占空控制器，其基于共模分量确定开关的第二占空值，以去除AC电力的共模分量。

技术领域

本发明涉及一种用于对能量存储设备进行充电的充电装置，更具体地，涉及一种能够减少由于交流(AC)电网电力中包括的共模分量而引起的低频泄漏电流的充电装置。

背景技术

通常，电动车辆或者插电式混合动力车辆配备有能量存储设备(比如，电池)，其利用充电设施接收并保持AC电网电力。这些车辆配备有充电装置，其将从外部充电设施提供的AC电网电力转换成具有理想大小的DC电力，从而对能量存储设备进行充电。

安装在车辆上的充电装置称为车载充电器(OBC)并且可以包括功率因数校正转换器和直流-直流(DC-DC)转换器，其中，功率因数校正转换器通过对输入AC电力的功率因数进行校正而产生DC电压，DC-DC转换器将来自功率因数校正转换器的输出电压的大小改变成对电池进行充电所需要的电压的大小。Y电容器设置在汽车充电装置的输入和输出端子，从而消除噪声分量。通常，连接到汽车充电装置的输出端子的Y电容器的电容比连接到输入端子的Y电容器的电容大。

车辆外部的充电设施提供的AC电力可以是对称型或非对称型，这取决于相应国家的充电设施的类型或者供电网的类型。当AC电力非对称时，存在共模分量。共模分量作为低频(电网频率)噪声，从而导致通过Y电容器泄露到大地的泄漏电流。

具体地，当汽车充电装置中的直流-直流(DC-DC)转换器是包括变压器的绝缘型时，DC-DC转换器的输入端子和输出端子彼此隔离，因此，电网电力的共模分量不影响汽车充电装置的输出端子。然而，当DC-DC转换器是非绝缘类型时，在DC-DC转换器的输入端子和输出端子之间形成电连接。因此，电网电力的共模分量通过连接到汽车充电装置的输出端子的Y电容器作为低频泄漏电流流出。如上所述，由于连接到输出端子的Y电容器的电容比连接到汽车充电装置的输入端子的Y电容器的电容大得多，因此，由共模而引起的大部分低频泄漏电流集中在输出端子处的Y电容器。

外部充电设施包括剩余电流检测(RCD)设备，但是存在的问题是，当产生超过针对RCD而设置的标准检测水平(大约30mArms)的低频泄漏电流时，停止充电。

以上提供的作为本发明的相关技术的描述仅是为了帮助理解本发明的背景技术，不应该将其解释为包括在本领域技术人员已知的相关技术内。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种充电装置，其能够减少非对称交流(AC)电源中的共模分量导致的低频泄漏电流。

根据本发明的一个方面，提供了一种充电装置，其能够减少低频泄漏电流，所述充电装置包括：功率因数校正转换器，其包括开关，所述功率因数校正转换器通过对AC电力的功率因数进行校正而使得由开关的接通/关断控制而输入的AC电力转换成DC电力；DC-DC转换器，其将从所述功率因数校正转换器输出的电压的大小改变为要进行充电的能量存储设备所需要的电压的大小；第一占空控制器，其基于AC电力的差模分量的大小确定开关的第一占空值，以通过所述功率因数校正转换器输出具有预先确定的大小的电压；以及第二占空控制器，其基于共模分量确定开关的第二占空值，以去除交流电力的共模分量；其中，基于通过将所述第一占空值和所述第二占空值相加而获得的最终占空值对开关进行接通/关断控制。

所述充电装置可以进一步包括第一Y电容器和第二Y电容器，其分别连接到所述DC-DC转换器的输出端子的正(+)端子和负(-)端子。