[发明专利]包括功率因数校正电路的电动车辆电池充电器

说明书

本发明提供的电动车辆电池充电器(C)包括电压转换器(DC/DC CONV)，连接在电压转换器(DC/DC CONV)上游的功率因数校正电路(PFC)，可操作地连接到该校正电路(PFC)并适于引导该校正电路(PFC)校正电池充电器(C)的功率因数的控制器电路(PFC CNTR)，连接到电压转换器(DC/DC CONV)的输出端以及控制器电路(PFC CNTR)的输入端的反馈线(L)，其中控制器电路(PFC CNTR)适于在预设的电压区间内根据电压转换器(DC/DC CONV)的输出电压(V_DCOUT)改变校正电路(PFC)的输出电压(V_PFC)，以使得电压转换器(DC/DC CONV)尽可能地工作在最大效率点的附近。

技术领域

在常规的具有确定功率的交流/直流(以下称为AC/DC)转换电路中，采用两级相连级的手段已为人所熟知。

背景技术

第一级在输入端进行功率因数校正(Power Factor Correction，简称PFC)，旨在从尽可能正弦且相位与输入电压一致的电源处获取电流，以便吸收最大有功功率而无需考虑受电解能力限制的电源吸收峰值。

PFC过程通常是为下一级稳定地提供恒定的直流电压。

第二级由直流/直流(以下称为DC/DC)转换器构成，该转换器接收PFC供给的电压，并根据用户的要求从输出端提供可变或固定的直流电压，同时实现电源电压和输出之间必要的电绝缘。

在PFC典型固有结构中并没有考虑到电绝缘，且由于所采用的典型结构，其也无法提供一个低于整流输入电压峰值的输出电压。考虑到欧洲的额定电压230V的相对公差大致为+15/-20％，可以推测，输入电压为230V+15％≈265V所对应的峰值电压为265×1.41≈374，忽略电路中的各种损耗，PFC所能提供的稳定电压也不会低于275V。

这也即是为什么在上述转换电路中，PFC的输出电压通常被设定在275V至280V之间或与之十分接近的值的原因。

如此，有必要在输入电压的整体范围内进行这一级的校正操作，并且相应地，输出电压没有任何明显的变化。

DC/DC级为PFC的下游操作，因此其通常会得到来自PFC的固定且稳定的电压供给。

在现有的谐振型电路中，最大效率是通过使该级高度精确地工作在被称作“谐振点”的位置处来实现的，该谐振点很大程度上受到由电路自身所限定的输入/输出电压比的限制。

具体的，如果输入电压和输出电压都是固定的，也很有可能在电压值非常高时实现优化效率。当前，输入电压为固定的并由PFC确定，但在输出电压变化的情况下，该级下的效率会有一个下降并被迫退出谐振状态。

特别是考虑到用于电动车辆的电池充电器，这些设备的输出电压必须根据电池是否关闭或是完全充电情况提供一个大的变化区间。

因此明显的，这些装置的性能只有其工作在谐振点附近才将最大化，且在与该输出电压不同值的其他所有点都将受到限制，而除此之外并没有特别的解决方案。

因此一种可能的解决方案是改变DC/DC转换器的输入电压以便尽可能地跟随输出所需要的变化，从而使得系统能够一直工作在谐振点附近。

发明内容

本发明旨在提供一种允许在预定的操作时间间隔内调节输出电压、同时对电池充电本身的整体效率没有负面影响的电动车辆电池充电器。

本发明的另一个目的还在于提供一种能够克服现有技术存在的上述缺陷的电动车辆电池充电器，该方案能够在实现简单、合理、方便、有效使用的同时降低成本。

上述发明目的可以通过如本发明权利要求1所述的电动车辆电池充电器来实现。

附图说明