[发明专利]充电控制设备、电动车和蓄电装置充电控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及充电控制设备和电动车。具体而言，本发明涉及安装在例如电气车辆或混合动力车等电动车上的蓄电装置的充电控制。

背景技术

日本特开No.04-295202公开了一种用于电动车中的电机驱动与动力处理设备。这种电机驱动与动力处理设备包含二次电池、变换器IA与IB、感应电机MA与MB、控制单元。感应电机MA与MB分别包含Y形连接的绕组CA与CB，输入/输出端口通过EMI滤波器被连接到绕组CA与CB的中性点NA与NB。

变换器IA与IB分别与感应电机MA与MB对应地提供，并被分别连接到绕组CA与CB。变换器IA与IB并联连接到二次电池。

当电机驱动与动力处理设备在充电模式下运行时，AC电力从通过EMI滤波器被连接到输入/输出端口的单相电源被提供到绕组CA与CB的中性点NA与NB，变换器IA与IB将提供到中性点NA与NB的AC电力转换为DC电力并对DC电源充电。

然而，在该电机驱动与动力处理设备中，为了实现具有为1的功率因数的受控电池充电，可用于对电池充电的单相电源受到限制。具体而言，在上面介绍的电机驱动与动力处理设备中，用于对电池进行充电的单相电源的峰值电压(最大值)必须不超过电池电压，且如果单相电源的电压峰值超过电池电压，不可能如所请求的那样控制电力流和功率因数。

发明内容

完成本发明以解决上述问题，且本发明的目的在于提供这样的充电控制设备：其不限制可用于对蓄电装置进行充电的外部电源的电压等级。

本发明的另一目的在于提供一种电动车，其不限制可用于对蓄电装置进行充电的外部电源的电压等级。

本发明提供了一种用于对蓄电装置进行充电的充电控制设备，其包含：星形连接的第一多相绕组；星形连接的第二多相绕组；连接到第一多相绕组的第一中性点和第二多相绕组的第二中性点并将来自外部电源的AC电力施加到第一与第二中性点的电力输入单元；电力转换设备，其将施加到第一与第二中性点上的、来自外部电源的AC电力转换为DC电力并将DC电力输出到DC电力线；转换器，其根据所施加的指令对来自DC电力线的电压进行降低以便对蓄电装置进行充电，同时，将DC电力线的电压控制为不低于蓄电装置的电压；转换器控制单元，其基于外部电源的电压等级设置DC电力线的电压的控制目标，并向转换器输出用于将DC电力线的电压控制为控制目标的指令。

在本发明的充电控制设备中，被电力输入单元施加到第一与第二中性点的、来自外部电源的AC电力被电力转换设备转换为DC电力，其电压被转换器降低，并被提供给蓄电装置。这里，通过转换器和转换器控制单元，蓄电装置在DC电力线的电压基于外部电源的电压等级受到控制的同时被充电。因此，即使是在外部电源的电压峰值超过蓄电装置的电压时，通过将DC电力线的电压控制到不低于外部电源最大值的适当等级，可实现功率因数为1的受控充电。

因此，通过本发明的充电控制设备，可用于对蓄电装置进行充电的外部电源不受限制，因此，在商用电源具有不同电压等级的外国，高效充电变得是可行的。

优选为，转换器控制单元根据外部电源的电压等级将预定设置值设置为控制目标。

因此，在充电控制设备中，DC电力线的电压控制目标可根据外部电源的电压等级容易地设置(例如对应于各国商用电源的AC 100V、AC 200V或AC240V)。

优选为，转换器控制单元将近似等于外部电源电压最大值的电压设置为控制目标。

在充电控制设备中，DC电力线的电压控制目标被设置为外部电源的电压最大值，其为使得功率因数为1的受控充电成为可能的下限等级。因此，通过该充电控制设备，可以使通过降低来自DC电力线的电压对蓄电装置进行充电的转换器的开关损耗最小化。结果，高效充电变得是可能的。

优选为，转换器包含：具有两个开关元件的斩波器电路，其串联连接在DC电力线与地线之间，所述开关元件各自具有续流二极管；电抗器，其连接在蓄电装置与两开关元件的连接点之间。

优选为，电力转换设备包含：分别连接到第一与第二多相绕组的第一与第二变换器；变换器控制单元，其用于以协调的方式对第一与第二变换器进行控制，使得被施加到第一与第二中性点的AC电力被转换为DC电力并被输出到DC电力线。

优选为，外部电源为商用电源。

因此，通过该充电控制设备，蓄电装置可使用家庭商用电源进行充电。