[发明专利]直流变换电路、电流纹波优化方法及车载充电机

说明书

本发明公开了一种直流变换电路，包括直流电源、谐振变换器、逆变器以及陷波单元。陷波单元包括：电压误差计算器，将第二直流电压与预设基准电压做差以得到电压误差信号。陷波器，对电压误差信号进行陷波处理，以去除其中的特定频率信号。电压环控制器，将去除特定频率信号的电压误差信号进行比例积分调节处理，以得到电压环控制器输出的基准电流信号。电流误差计算器，将谐振变换器的输入电流与电压环控制器输出的基准电流信号做差以得到电流误差信号。电流环控制器，将电流误差信号进行比例积分处理以得到控制谐振变换器的脉冲宽度调制信号，以使谐振变换器的输出电压稳定在预设基准电压。本发明还公开了一种电流纹波优化方法以及车载充电机。

技术领域

本发明涉及电子电力设备领域，尤其涉及一种直流变换电路、用于所述直流变换电路的电流纹波优化方法、以及包括所述直流变换电路的车载充电机。

背景技术

随着电动汽车的飞速发展，对车载电源的要求越来越高，车载充电机不仅需要具备给电池充电的功能，还需要具备给电池放电的功能。在电池放电工作时，整个能量流向是电池经过谐振变换器再经过逆变器到负载，逆变器的输出交流侧包含两倍的功率脉动，则在谐振变换器输出侧会产生二倍频的纹波电流，由于谐振变换器的阻抗有限，二次纹波电流会在谐振变换器的输入侧引起较大的电流波动。当电池输出电流纹波成分比较大时，会影响电池的使用效率和使用寿命，同时也会影响变换器的效率。因此，需要对电池的输出纹波电流进行抑制。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种直流变换电路，旨在解决现有技术的直流变换电路中电流波动较大的问题。

本发明实施例提供了一种直流变换电路，包括直流电源、谐振变换器以及逆变器，所述直流电源用于提供第一直流电压；所述谐振变换器用于将所述直流电源所提供第一直流电压转换成第二直流电压；所述逆变器，用于将第二直流电压转换成交流电压以驱动负载，所述直流变换电路还包括陷波单元，所述陷波单元包括：

电压误差计算器，用于将所述第二直流电压与预设基准电压做差以得到电压误差信号；

陷波器，用于对所述电压误差信号进行陷波处理，以去除所述电压误差信号中的特定频率信号；

电压环控制器，用于将去除特定频率信号的电压误差信号进行比例积分调节处理，以得到电压环控制器输出的基准电流信号；

电流误差计算器，用于将所述谐振变换器的输入电流与所述电压环控制器输出的基准电流信号做差以得到电流误差信号；

电流环控制器，用于将电流误差信号进行比例积分处理以得到控制所述谐振变换器的脉冲宽度调制信号，以控制所述谐振变换器，使所述谐振变换器的输出电压稳定在所述预设基准电压。

可选地，所述陷波器的传输函数为：G_notch＝u_e/u_err＝(s²+2ω₁s+ω₀²)/(s²+2ω₂s+ω₀²)，其中，u_err为电压误差信号；u_e为去除特定频率信号的电压误差信号；ω₀为所述特定频率信号的角频率，ω₁、ω₂均为滤波器系数；s为拉普拉斯算子。

可选地，所述ω₁的取值小于所述ω₂的取值。

可选地，所述ω₁的取值范围为1-4；所述ω₂的取值范围为ω₂的2-10倍。