CN111251912A - 电动汽车、车载充电器及其控制方法和控制装置 - Google Patents

电动汽车、车载充电器及其控制方法和控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种电动汽车、车载充电器及其控制方法和控制装置,其中,方法包括:获取车载充电器的当前允许充电功率;根据当前允许充电功率确定PFC电路的导通相数;在车载充电器进行再次充电时,获取PFC电路的第1相的温度、PFC电路的第2相的温度、PFC电路的第3相的温度和PFC电路的第4相的温度,并根据PFC电路的导通相数、第1相的温度、第2相的温度、第3相的温度和第4相的温度对PFC电路中的第1相到第4相的导通和关断进行控制,从而对PFC电路中的开关管进行温度均衡控制,实现对温度和功率的分配控制,进而实现对效率的优化,并使得每个开关管的发热相对平衡,提高PFC电路中开关管的工作寿命,延长车载充电器的生命周期。

Description

电动汽车、车载充电器及其控制方法和控制装置
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,尤其涉及一种电动汽车、车载充电器及其控制方法和控制装置。
背景技术
随着电动汽车商业化的发展,电动汽车上的车载充电器已经成为电动汽车上的重要零部件之一。目前,车载充电器的PF(功率因数)及THD(谐波含量)等特性也成为衡量车载充电器性能的重要性能指标。
为了降低交流侧电流的纹波电流和谐波含量,相关技术提出了一种在交流侧使用多相交错PFC进行功率因素校正的方案,该方案在整个充电过程中,一直都是开了多相PFC,进行交错的。
但是,相关技术存在的问题在于,由于在任何工况下,前级PFC中所有开关器件全部处于高频工作状态,因此,在交流侧电流较小时,控制效果较差,交流侧电流谐波反而比开单相增大很多,并且小功率时,效率较低。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明的第一个目的在于提出一种车载充电器的控制方法,以实现减小小功率时交流侧电流的谐波含量,提高小功率时前级PFC电路的效率。
本发明的第二个目的在于提出一种车载充电器的控制装置。
本发明的第三个目的在于提出一种车载充电器。
本发明的第四个目的在于提出一种电动汽车。
本发明的第五个目的在于提出另一种车载充电器。
本发明的第六个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
为达上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种车载充电器的控制方法,所述车载充电器具有功率因数校正PFC电路,所述方法包括以下步骤:获取所述车载充电器的当前允许充电功率;根据所述当前允许充电功率确定所述PFC电路的导通相数;在所述车载充电器进行再次充电时,获取所述PFC电路的第1相的温度、所述PFC电路的第2相的温度、所述PFC电路的第3相的温度和所述PFC电路的第4相的温度,并根据所述PFC电路的导通相数、所述第1相的温度、所述第2相的温度、所述第3相的温度和所述第4相的温度对所述PFC电路中的第1相到第4相的导通和关断进行控制。
根据本发明实施例提出的车载充电器的控制方法,通过当前允许充电功率确定PFC电路的导通相数,在车载充电器进行再次充电时,获取PFC电路的第1相的温度、PFC电路的第2相的温度、PFC电路的第3相的温度和PFC电路的第4相的温度,并根据PFC电路的导通相数、第1相的温度、第2相的温度、第3相的温度和第4相的温度对PFC电路中的第1相到第4相的导通和关断进行控制。由此,在功率较小的情况下,交流侧电流的谐波含量显著降低,同时还能减少小功率时前级PFC参与工作的开关器件数量,提高小功率时前级PFC的效率。与此同时,在不同的功率下,不同温度情况下,软件灵活的控制PFC电路的不同相导通或关断,以对PFC电路中的开关管进行温度均衡控制,实现对温度和功率的分配控制,进而实现对效率的优化,并使得每个开关管的发热相对平衡,提高PFC电路中开关管的工作寿命,延长车载充电器的生命周期。
为达上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种车载充电器的控制装置,所述车载充电器具有功率因数校正PFC电路,所述装置包括:获取模块,用于获取所述车载充电器的当前允许充电功率;确定模块,用于根据所述当前允许充电功率确定所述PFC电路的导通相数;控制模块,用于在所述车载充电器进行再次充电时,获取所述PFC电路的第1相的温度、所述PFC电路的第2相的温度、所述PFC电路的第3相的温度和所述PFC电路的第4相的温度,并根据所述PFC电路的导通相数、所述第1相的温度、所述第2相的温度、所述第3相的温度和所述第4相的温度对所述PFC电路中的第1相到第4相的导通和关断进行控制。
根据本发明实施例提出的车载充电器的控制装置,通过获取模块获取车载充电器的当前允许充电功率,确定模块通过当前允许充电功率确定导通数量N,然后,控制模块在车载充电器进行再次充电时,获取PFC电路的第1相的温度、PFC电路的第2相的温度、PFC电路的第3相的温度和PFC电路的第4相的温度,并根据PFC电路的导通相数、第1相的温度、第2相的温度、第3相的温度和第4相的温度对PFC电路中的第1相到第4相的导通和关断进行控制。与此同时,在不同的功率下,不同温度情况下,软件灵活的控制PFC电路的不同相导通或关断,以对PFC电路中的开关管进行温度均衡控制,实现对温度和功率的分配控制,进而实现对效率的优化,并使得每个开关管的发热相对平衡,提高PFC电路中开关管的工作寿命,延长车载充电器的生命周期。
为达上述目的,本发明第三方面实施例提出了一种车载充电器,包括第二方面实施例的车载充电器的控制装置。
根据本发明实施例提出的车载充电器,能够在不同的功率下,不同温度情况下,软件灵活的控制PFC电路的不同相导通或关断,以对PFC电路中的开关管进行温度均衡控制,实现对温度和功率的分配控制,进而实现对效率的优化,并使得每个开关管的发热相对平衡,提高PFC电路中开关管的工作寿命,延长车载充电器的生命周期。
为达上述目的,本发明第四方面实施例提出了一种电动汽车,包括所述的车载充电器。
根据本发明实施例提出的电动汽车,能够在不同的功率下,不同温度情况下,软件灵活的控制PFC电路的不同相导通或关断,以对PFC电路中的开关管进行温度均衡控制,实现对温度和功率的分配控制,进而实现对效率的优化,并使得每个开关管的发热相对平衡,提高PFC电路中开关管的工作寿命,延长车载充电器的生命周期。
为达上述目的,本发明第五方面实施例提出了另一种车载充电器,包括处理器存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时,实现第一方面实施例的车载充电器的控制方法。
为达上述目的,本发明第六方面实施例提出了一种算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现第一方面实施例的车载充电器的控制方法。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为根据本发明实施例的车载充电器的控制方法的流程示意图;
图2为根据本发明一个实施例的车载充电器的电路原理图;
图3为根据本发明一个实施例的车载充电器的控制方法的流程示意图;
图4为根据本发明另一个实施例的车载充电器的控制方法的流程示意图;以及
图5为根据本发明实施例的车载充电器的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的电动汽车、车载充电器及其控制方法和控制装置。
图1为根据本发明实施例的车载充电器的控制方法的流程示意图。车载充电器具有功率因数校正PFC电路(Power Factor Correction,功率因数校正),作为一个示例,如图2所示,车载充电器可包括PFC电路101、整流电路102和逆变电路103,其中,整流电路102的输入端可与外部交流电源AC连接,整流电路102用于对外部交流电源AC提供的交流电进行整流,以输出第一直流电;PFC电路101的输入端与整流电路102的输出端相连,PFC电路101具有4相,其中,L1、Q1和D1被构造为PFC电路101的第1相,L2、Q2和D2被构造为PFC电路101的第2相,L3、Q3和D3被构造为PFC电路101的第3相,L4、Q4和D4被构造为PFC电路101的第4相,PFC电路101可用于对第一直流电进行功率校正以得到第一直流母线电压V1;逆变电路103的输入端与PFC电路101的输出端相连,逆变电路103可对到第一直流母线电压V1进行逆变以输出第一交流电。
如图2所示,车载充电器还可包括变压器104和变换电路105,变压器104的初级与逆变电路103的输出端相连,变压器104的次级与变换电路105的输入端相连,变压器104用于根据第一交流电输出第二交流电,变换电路105的输出端与电动汽车的动力电池200相连,变换电路105用于对第二交流电进行整流以得到第二直流母线电压V2,第二直流母线电压V2用于提供给动力电池200以给动力电池200充电。
进一步地,如图2所示,车载充电器还可包第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3,第一电容C1并联在整流电路102的输入端,第二电容C2并联在逆变电路103的输入端,第三电容C3并联在变换电路105的输出端。
作为一个示例,整流电路102可为4个二极管构成的整流桥,逆变电路103可为4个IGBT管即T1、T2、T3和T4构成的逆变桥,变换电路105可为4个IGBT管即T5、T6、T7和T8构成的整流桥。
具体地,如图1所示,本发明实施例的车载充电器的控制方法包括以下步骤:
S1:获取车载充电器的当前允许充电功率。
根据本发明的一个实施例,获取车载充电器的当前允许充电功率包括:
获取车载充电器的线缆允许最大功率和输出最大功率;
获取车载充电器的交流侧的交流输入电流和交流输入电压,根据交流输入电流和交流输入电压计算当前充电功率;
获取整车动力电池的允许充电功率;
将线缆允许最大功率、输出最大功率、当前充电功率和整车动力电池的允许充电功率中的最小值作为当前允许充电功率。
具体而言,如图3所示,当车载充电器连接到外部交流电源时,如果检测到有交流电输入,则执行当前允许充电功率的流程,具体如3所示,包括以下步骤:
S101:上电初始化。根据车载充电器的硬件器件选型确定最大充电功率P0。
S102:通过以下三种方式获取功率:
(1)根据国标GBT 18487.1-2015标准要求,通过确认充电CC信号、控制引导CP信号的交互通讯来确定车载充电器的类型,进而确定线缆允许最大功率Pcc和车载充电器的输出最大功率Pcp。
其中,对于CC信号,根据国标GBT 18487.1-2015标准要求,充电线缆的线阻与载流量之间的关系为:100Ω--63A、220Ω--32A、680Ω--16A、1.5KΩ--10A,基于该关系,可以确定线缆允许最大功率Pcc。
对于CP信号,根据国标GBT 18487.1-2015标准要求,交流充电时,PWM信号占空比D与车载充电器的最大供电电流Imax的关系为:D<8%--不允许充电、8%≤D<10%--Imax=6、10%≤D<85%--Imax=D*100*0.6、85%≤D<90%--Imax=(D*100-64)*2.5且Imax≤63、90%≤D----不允许充电。基于该关系,可以确定车载充电器的输出最大功率Pcp。
(2)检测充电时交流侧电流,即采集外部交流电源(电网)的电压和电流,根据公式P=U*I计算充电功率,由此,得到当前充电功率Pn。
(3)通过接收BMS报文,获取整车动力电池的允许充电功率Pbms。
S103:判断Pcc、Pcp、Pn、Pbms中的最小值。
S104:取Pcc、Pcp、Pn、Pbms中的最小值作为当前允许充电功率P1。
由此,通过比较步骤S102中获取的三种方式所允许的充电功率,选取其中的最小值作为车载充电器的当前允许充电功率P1。
S2:根据当前允许充电功率确定PFC电路的导通相数。
需要说明的是,在本发明实施例中,PFC电路的导通相数可以指PFC电路中同一时刻同时导通的相数。具体地,可根据当前允许充电功率确定当前充电功率等级,并确定当前充电功率等级对应的导通相数,其中,可预先设定三个功率等级,每个功率等级对一个导通相数。
其中,PFC电路的导通相数可为一相、两相或四相。
具体地,根据当前允许充电功率确定PFC电路的导通相数包括:
如果当前允许充电功率小于或等于第一预设阈值,则确定导通相数为一相;
如果本次允许的充电功率大于第一预设阈值且小于或等于第二预设阈值,则确定导通相数为两相;
如果当前允许充电功率大于第二预设阈值,则确定导通相数为四相。
也就是说,如果当前允许充电功率小于或等于第一预设阈值,则本次充电同一时刻选择性只导通一相;如果本次允许的充电功率大于第一预设阈值且小于或等于第二预设阈值,则本次充电同一时刻同时导通两相,即同时导通第1相和第2相或者同时导通第3相和第4相;如果当前允许充电功率大于第二预设阈值,则本次充电同一时刻同时导通四相,即同时导通第1相、第2相、第3相和第4相。
还需说明的是,可根据车载充电器的最大充电功率P0确定每个功率等级的功率区间范围,例如,三个功率等级分段成0~P0/4、P0/4~P0/2、P0/2~P0三个等级。换言之,第一预设阈值和第二预设阈值可根据最大充电功率P0进行设置,例如,第一预设阈值可为最大充电功率P0的1/4,第二预设阈值可为最大充电功率P0的1/2。其中,可根据车载充电器的硬件器件选型确定最大充电功率P0。
S3:在车载充电器处于再次充电状态时,获取PFC电路的第1相的温度、PFC电路的第2相的温度、PFC电路的第3相的温度和PFC电路的第4相的温度,并根据PFC电路的导通相数、第1相的温度、第2相的温度、第3相的温度和第4相的温度对PFC电路中的第1相到第4相的导通和关断进行控制。
进一步地,根据本发明的一个实施例,车载充电器的控制方法还包括:
在车载充电器进行初始充电时,根据PFC电路的导通相数对PFC电路中的第1相到第4相的导通和关断进行控制。
需要说明的是,初始充电是指本次充电过程首次开始充电到第一次暂停充电的状态,再次充电是指每次暂停充电后重新充电的状态。另外,本次充电可以指从动力电池馈电到动力电池满电的过程。
由此,车载充电器根据识别到的当前允许充电功率判断开几相,从而,减小小功率时交流侧电流的谐波含量,同时还能减少小功率时前级PFC电路参与工作的开关器件数量,提高小功率时前级PFC电路的效率。
下面对PFC电路的具体控制方式进行详细描述。
在每次对动力电池进行充电时,软件内计时以开第1相的实际充电总时间Ta,记录第1相的温度W1、以开第2相的实际充电总时间Tb,记录第2相的温度W2、以开第3相的实际充电总时间Tc,记录第3相的温度W3和以开第4相的实际充电总时间Td,记录第4相的温度W4,判断Ta、Tb、Tc和Td之间的关系;根据充电总时间Ta、充电总时间Tb、充电总时间Tc和充电总时间Td之间以及W1、W2、W3和W4的关系选择车载充电器充电启动时导通相,并对各相的温度进行均衡控制,具体方案如下:
一)当导通相数为一相,且车载充电器进行初始充电时,从第1相开始,控制PFC电路中的第1相到第4相按照从第1相、第2相、第3相到第4相的顺序交替导通。
并且,当导通相数为一相,且车载充电器进行再次充电时,根据PFC电路的导通相数、第1相的温度、第2相的温度、第3相的温度和第4相的温度对PFC电路中的第1相到第4相的导通和关断进行控制包括:
判断第1相的温度、第2相的温度、第3相的温度和第4相的温度之中最小值;
根据第1相的温度、第2相的温度、第3相的温度和第4相的温度之中最小值控制PFC电路中的第1相到第4相交替导通。
需要说明的是,可在车载充电器进行再次充电时,先获取第1相的温度、第2相的温度、第3相的温度和第4相的温度,然后根据第1相的温度、第2相的温度、第3相的温度和第4相的温度之中最小值确定导通相,并从确定的导通相开始控制PFC电路中的第1相到第4相交替导通。
具体地,根据第1相的温度、第2相的温度、第3相的温度和第4相的温度之中最小值控制PFC电路中的第1相到第4相交替导通包括:
如果第1相的温度最小,则从第1相开始,控制PFC电路中的第1相到第4相按照从第1相、第2相、第3相到第4相的顺序交替导通;
如果第2相的温度最小,则从第2相开始,控制PFC电路中的第1相到第4相按照从第2相、第3相、第4相到第1相的顺序交替导通;
如果第3相的温度最小,则从第3相开始,控制PFC电路中的第1相到第4相按照从第3相、第4相、第1相到第2相的顺序交替导通;
如果第4相的温度最小,则从第4相开始,控制PFC电路中的第1相到第4相按照从第4相、第1相、第2相到第3相的顺序交替导通。
进一步地,车载充电器的控制方法还包括:如果第1相的温度、第2相的温度、第3相的温度和第4相的温度均相等,则从第1相开始,控制PFC电路中的第1相到第4相按照从第1相、第2相、第3相到第4相的顺序交替导通。
需说明的是,“第1相的温度最小”可以指仅第1相的温度最小、第1相的温度和第2相的温度均最小、第1相的温度和第3相的温度均最小、第1相的温度和第4相的温度均最小、以及第1相的温度、第2相的温度和第3相的温度均最小。“第2相的温度最小”可以指仅第2相的温度最小、第2相的温度和第3相的温度均最小、第2相的温度和第4相的温度均最小、第2相的温度、第2相的温度和第4相的温度均最小。“第3相的温度最小”可以指仅第3相的温度最小、第3相的温度和第4相的温度均最小。“第4相的温度最小”可以指仅第4相的温度最小。
具体地,根据本发明的一个实施例,控制PFC电路中的第1相到第4相交替导通包括:
当第1相导通时,记录第1相的导通时间;
判断第1相的导通时间是否达到第一充电时间;
如果第1相的导通时间达到第一充电时间,则控制第2相导通;
当第2相导通时,记录第2相的导通时间;
判断第2相的导通时间是否达到第二充电时间;
如果第2相的导通时间达到第二充电时间,则控制第3相导通;
判断第3相的导通时间是否达到第三充电时间;
如果第3相的导通时间达到第三充电时间,则控制第4相导通;
判断第4相的导通时间是否达到第四充电时间;
如果第4相的导通时间达到第四充电时间,则控制第1相导通。
进一步地,根据本发明的一个实施例,的车载充电器的控制方法还包括:
如果第1相的导通时间未达到第一充电时间,则判断第1相的温度是否达到预设温度阈值,并在第1相的温度达到预设温度阈值时,控制第2相导通,根据第1相的此次导通时间更新第一充电时间,以便在第1相下次导通时判断第1相的导通时间是否达到更新后的第一充电时间;
如果第2相的导通时间未达到第二充电时间,则判断第2相的温度是否达到预设温度阈值,并在第2相的温度达到预设温度阈值时,控制第3相导通,根据第2相的此次导通时间更新第二充电时间,以便在第2相下次导通时判断第2相的导通时间是否达到更新后的第二充电时间;
如果第3相的导通时间未达到第三充电时间,则判断第3相的温度是否达到预设温度阈值,并在第3相的温度达到预设温度阈值时,控制第4导通,根据第3相的此次导通时间更新第三充电时间,以便在第3相下次导通时判断第3相的导通时间是否达到更新后的第三充电时间;
如果第4相的导通时间未达到第四充电时间,则判断第4相的温度是否达到预设温度阈值,并在第4相的温度达到预设温度阈值时,控制第1相导通,根据第4相的此次导通时间更新第四充电时间,以便在达到第4相下次导通时判断第4相的导通时间是否达到更新后的第四充电时间。
需要说明的是,预设温度阈值可为PFC电路中的功率开关管的最高温度限制,当某一相的温度达到预设温度阈值时,需要关闭该相,开启下一相,进行温度保护。
具体来说,如果当前允许充电功率小于或等于第一预设阈值例如最大允许功率P0的1/4,则确定导通相数为一相,本次充电同一时刻选择性只导通PFC电路的一相桥臂,PFC电路的四相桥臂依次按照1相-2相-3相-4相顺序轮换导通。
在车载充电器进行初始充电时,先控制第1相导通,且持续时间为第一充电时间Ta;计时结束在控制第2相导通,且持续时间为第二充电时间Tb;计时结束控制第3相导通,且持续时间为第三充电时间Tc;计时结束控制第4相导通,且持续时间为第四充电时间Td。计时结束便开始下一次充电循环,即1相-2相-3相-4相的循环。当前充电循环结束后,记录当前充电循环四相桥臂各自的充电时间Ta/Tb/Tc/Td。
在本发明的一些实施例中,充电时间Ta/Tb/Tc/Td可为固定值,充电时间Ta/Tb/Tc/Td也可根据每次充电循环时每相桥臂的实际情况进行调整。例如,可根据每次充电循环时每相的温度对充电时间Ta/Tb/Tc/Td进行调整。
需要说明的是,在本发明实施例中,对于充电时间Ta/Tb/Tc/Td为固定值的情况,充电时间Ta/Tb/Tc/Td可以根据前期调试,实测每相导通多长时间会导致该相的开关管过温,进而得到的在可控范围之内的时间。对于充电时间Ta/Tb/Tc/Td根据每次充电循环时每相桥臂的实际情况进行调整的情况,充电时间Ta/Tb/Tc/Td的初始值可以根据前期调试,实测每相导通多长时间会导致该相的开关管过温,进而得到的在可控范围之内的时间。
具体地,在第1相的温度大于预设温度阈值时,即使第1相的导通时间未达到第一充电时间Ta,也控制第2相导通,并将第1相的温度大于预设温度阈值时第1相的实际导通时间作为第1相下一次导通时第一充电时间Ta。同理,在第2相的温度大于预设温度阈值时,即使第2相的导通时间未达到第二充电时间Tb,也控制第3相导通,并将第2相的温度大于预设温度阈值时第2相的实际导通时间作为第2相下一次导通时第二充电时间Tb。在第3相的温度大于预设温度阈值时,即使第3相的导通时间未达到第三充电时间Tc,也控制第4相导通,并将第3相的温度大于预设温度阈值时第3相的实际导通时间作为第3相下一次导通时第三充电时间Tc。在第4相的温度大于预设温度阈值时,即使第4相的导通时间未达到第四充电时间Td,也控制第1相导通,并将第4相的温度大于预设温度阈值时第4相的实际导通时间作为第4相下一次导通时第四充电时间Td。
在车载充电器进行再次充电时,先判断第1相的温度W1、第2相的温度W2、第3相的温度W3和第4相的温度W4。
若W1最低,则控制第1相导通,且持续时间为第一充电时间Ta。计时结束再控制第2相导通,且持续时间为第二充电时间Tb;计时结束控制第3相导通,且持续时间为第三充电时间Tc;计时结束控制第4相导通,且持续时间为第四充电时间Td。计时结束便开始下一次充电循环,即1相-2相-3相-4相的循环。
若W2最低,则控制第2相导通,且持续时间为第二充电时间Tb。计时结束控制第3相导通,且持续时间为第三充电时间Tc;计时结束控制第4相导通,且持续时间为第四充电时间Td;计时结束在控制第1相导通,且持续时间为第一充电时间Ta。计时结束便开始下一次充电循环,即2相-3相-4相-1相的循环。
若W3最低,则控制第3相导通,且持续时间为第三充电时间Tc。计时结束控制第4相导通,且持续时间为第四充电时间Td;计时结束在控制第1相导通,且持续时间为第一充电时间Ta;计时结束控制第2相导通,且持续时间为第二充电时间Tb。计时结束便开始下一次充电循环,即3相-4相-1相-2相的循环。
若W4最低,则控制第4相导通,且持续时间为第四充电时间Td。计时结束控制第1相导通,且持续时间为第一充电时间Ta。计时结束在控制第2相导通,且持续时间为第二充电时间Tb;计时结束控制第3相导通,且持续时间为第三充电时间Tc。计时结束便开始下一次充电循环,即4相-1相-2相-3相的循环。
若W1=W2=W3=W4,则车载充电器充电启动时选择从第1相开始导通,按照1相-2相-3相-4相顺序轮换导通,即控制第1相导通,且持续时间为第一充电时间Ta;计时结束在控制第2相导通,且持续时间为第二充电时间Tb;计时结束控制第3相导通,且持续时间为第三充电时间Tc;计时结束控制第4相导通,且持续时间为第四充电时间Td。
与初次充电的示例类似,再次充电时,充电时间Ta/Tb/Tc/Td可为固定值,充电时间Ta/Tb/Tc/Td也可根据每次充电循环时每相桥臂的实际情况进行调整。例如,可根据每次充电循环时每相的温度对充电时间Ta/Tb/Tc/Td进行调整。
具体地,在第1相的温度大于预设温度阈值时,即使第1相的导通时间未达到第一充电时间Ta,也控制第2相导通,并将第1相的温度大于预设温度阈值时第1相的实际导通时间作为第1相下一次导通时第一充电时间Ta。同理,在第2相的温度大于预设温度阈值时,即使第2相的导通时间未达到第二充电时间Tb,也控制第3相导通,并将第2相的温度大于预设温度阈值时第2相的实际导通时间作为第2相下一次导通时第二充电时间Tb。在第3相的温度大于预设温度阈值时,即使第3相的导通时间未达到第三充电时间Tc,也控制第4相导通,并将第3相的温度大于预设温度阈值时第3相的实际导通时间作为第3相下一次导通时第三充电时间Tc。在第4相的温度大于预设温度阈值时,即使第4相的导通时间未达到第四充电时间Td,也控制第1相导通,并将第4相的温度大于预设温度阈值时第4相的实际导通时间作为第4相下一次导通时第四充电时间Td。
由此,通过控制PFC电路中的第1相到第4相交替导通,使单向PFC电路工作于整流状态,维持直流母线电压V1的稳定,再控制开关管T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8的导通与关断,将直流母线电压V1转换为直流母线电压V2,从而给动力电池充电。
二)当导通相数为两相时,以第1相和第2组构成第一组合,且以第3相和第4组构成第二组合。
具体地,当导通相数为两相,且车载充电器进行初始充电时,从第一组合开始,控制PFC电路中的第一组合和第二组合按照从第一组合到第二组合的顺序交替导通。
并且,当导通相数为两相时,以第1相和第2组构成第一组合,且以第3相和第4组构成第二组合,其中,根据PFC电路的导通相数、第1相的温度、第2相的温度、第3相的温度和第4相的温度对PFC电路中的第1相到第4相的导通和关断进行控制包括:
获取第一组合中第1相的温度与第2相的温度之和以得到第一温度和;
获取第二组合中第3相的温度与第4相的温度之和以得到第二温度和;
判断第一温度和与第二温度和中最小值;
根据第一温度和与第二温度和中最小值控制PFC电路中的第一组合到第二组合交替导通。
需要说明的是,可在车载充电器进行再次充电时,先获取第一组合中第1相的温度和第2相的温度之和以获取第一温度和、并获取第二组合中第3相的温度和第4相的温度之和以获取第二温度和,然后根据第一温度和和第二温度和之中最小值确定导通相,并从确定的导通相开始控制PFC电路中的第一组合和第二组合交替导通。
还需说明的时,第一组合导通可以指PFC电路的第1相和第2相均导通,第二组合导通可以指PFC电路的第3相和第4相均导通。
具体地,根据第一温度和与第二温度和中最小值控制PFC电路中的第一组合到第二组合交替导通包括:
如果第一温度和最小,则从第一组合开始,控制PFC电路中的第一组合和第二组合按照从第一组合到第二组合的顺序交替导通;
如果第二温度和最小,则从第二组合开始,控制PFC电路中的第一组合和第二组合按照从第二组合到第一组合的顺序交替导通。
进一步地,的车载充电器的控制方法还包括:
如果第一温度和与第二温度和相等,则从第一组合开始,控制PFC电路中的第一组合和第二组合按照从第一组合到第二组合的顺序交替导通。
具体地,根据本发明的一个实施例,控制PFC电路中的第一组合到第二组合交替导通包括:
当第一组合中的第1相和第2相导通时,记录第一组合的导通时间;
判断第一组合的导通时间是否达到第一充电时间;
如果第一组合的导通时间达到第一充电时间,则控制第二组合中第3相和第4相导通;
当第二组合中第3相和第4相导通时,记录第二组合的导通时间;
判断第二组合的导通时间是否达到第三充电时间;
如果第二组合的导通时间达到第三充电时间,则控制第一组合中的第1相和第2相导通。
进一步地,根据本发明的一个实施例,的车载充电器的控制方法还包括:
如果第一组合的导通时间未达到第一充电时间,则判断第1相的温度或第2相的温度是否达到预设温度阈值,并在第1相的温度或第2相的温度达到预设温度阈值时,控制第二组合导通,根据第一组合的此次导通时间更新第一充电时间,以便在第一组合下次导通时判断第一组合的导通时间是否达到更新后的第一充电时间;
如果第二组合的导通时间未达到第三充电时间,则判断第3相的温度或第4相的温度是否达到预设温度阈值,并在第3相的温度或第4相的温度达到预设温度阈值时,控制第一组合导通,根据第二组合的此次导通时间更新第三充电时间,以便在第二组合下次导通时判断第二组合的导通时间是否达到更新后的第三充电时间。
需要说明的是,预设温度阈值可为PFC电路中的功率开关管的最高温度限制,当某一相的温度达到预设温度阈值时,需要关闭该相,开启下一相,进行温度保护。
具体来说,如果当前允许充电功率P1大于最大允许功率P0的1/4且小于等于最大允许功率P0的1/2,则确定导通相数为两相,本次充电同一时刻同时导通1相+2相或3相+4相两相桥臂,两组桥臂按照1相+2相—3相+4相的顺序导通。
在车载充电器进行初始充电时,先控制第一组合中的第1相和第2相导通,且持续时间为第一充电时间Ta;计时结束在控制第二组合中第3相和第4相导通,且持续时间为第三充电时间Tc。计时结束便开始下一次充电循环,即1相+2相和3相+4相的循环。当前充电循环结束后,记录当前充电循环两组桥臂各自的充电时间Ta/Tc。
在本发明的一些实施例中,充电时间Ta/Tc可为固定值,充电时间Ta/Tc也可根据每次充电循环时每相桥臂的实际情况进行调整。例如,可根据每次充电循环时每相的温度对充电时间Ta/Tc进行调整。
需要说明的是,在本发明实施例中,对于充电时间Ta/Tc为固定值的情况,充电时间Ta/Tc可以根据前期调试,实测每相导通多长时间会导致该相的开关管过温,进而得到的在可控范围之内的时间。对于充电时间Ta/Tc根据每次充电循环时每相桥臂的实际情况进行调整的情况,充电时间Ta/Tc的初始值可以根据前期调试,实测每相导通多长时间会导致该相的开关管过温,进而得到的在可控范围之内的时间。
具体地,在第1相的温度或第2相的温度大于预设温度阈值时,即使第一组合的导通时间未达到第一充电时间Ta,也控制第二组合中的第3相和第4相导通,并将第1相的温度或第2相的温度大于预设温度阈值时第一组合的实际导通时间作为第一组合下一次导通时的第一充电时间Ta。同理,在第3相的温度或第4相的温度大于预设温度阈值时,即使第二组合的导通时间未达到第三充电时间Tc,也控制第一组合中的第1相和第2相导通,并将第3相的温度或第4相的温度大于预设温度阈值时第二组合的实际导通时间作为第二组合下一次导通时的第三充电时间Tc。
在车载充电器进行再次充电时,先判断第1相的温度W1、第2相的温度W2、第3相的温度W3和第4相的温度W4。
若W1+W2最低,则控制第一组合即第1+2相导通,且持续时间为第一充电时间Ta。计时结束控制第二组合即第3+4相导通,且持续时间为第三充电时间Tc。计时结束便开始下一次充电循环,即第1+2相-第3+4相的循环。
若W3+W4最低,则控制第二组合即第3+4相导通,且持续时间为第三充电时间Tc。计时结束控制第一组合即第1+2相导通,且持续时间为第一充电时间Ta。计时结束便开始下一次充电循环,即第3+4相-第1+2相的循环。
若W1+W2=W3+W4,则车载充电器充电启动时选择从第1+2相开始导通,依次第1+2相-第3+4相的循环轮换导通,即控制第一组合即第1+2相导通,且持续时间为第一充电时间Ta;计时结束控制第二组合即第3+4相导通,且持续时间为第三充电时间Tc。
与初次充电的示例类似,再次充电时,充电时间Ta/Tc可为固定值,充电时间Ta/Tc也可根据每次充电循环时每相桥臂的实际情况进行调整。例如,可根据每次充电循环时每相的温度对充电时间Ta/Tc进行调整。
具体地,在第1相的温度或第2相的温度大于预设温度阈值时,即使第一组合的导通时间未达到第一充电时间Ta,也控制第二组合中的第3相和第4相导通,并将第1相的温度或第2相的温度大于预设温度阈值时第一组合的实际导通时间作为第一组合下一次导通时的第一充电时间Ta。同理,在第3相的温度或第4相的温度大于预设温度阈值时,即使第二组合的导通时间未达到第三充电时间Tc,也控制第一组合中的第1相和第2相导通,并将第3相的温度或第4相的温度大于预设温度阈值时第二组合的实际导通时间作为第二组合下一次导通时的第三充电时间Tc
由此,通过控制PFC电路中的第一组合和第二组合交替导通,使单向PFC电路工作于整流状态,维持直流母线电压V1的稳定,再控制开关管T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8的导通与关断,将直流母线电压V1转换为直流母线电压V2,从而给动力电池充电。
三)当导通相数为四相,根据PFC电路的导通相数、第1相的温度、第2相的温度、第3相的温度和第4相的温度对PFC电路中的第1相到第4相的导通和关断进行控制包括:
控制PFC电路的第1相到第4相同时导通。
具体来说,如果当前允许充电功率大于第二预设阈值例如最大允许功率P0的1/2,则确定导通相数为四相,车载充电器进行初始充电和再次充电时,均控制PFC电路的第1相到第4相同时导通。
由此,通过控制第1、2、3和4相同时工作,使单向PFC电路工作于整流状态,维持直流母线电压V1的稳定,再控制开关管T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8的导通与关断,将直流母线电压V1转换为直流母线电压V2,从而给动力电池充电。
如上,如图4所示,本发明实施例的控制方法包括以下步骤:
S201:上电初始化。
S202:获取车载充电器的当前允许充电功率,判断功率等级。
如果当前允许充电功率小于或等于最大允许功率P0的1/4,则执行步骤S203;如果当前允许充电功率大于最大允许功率P0的1/4且小于或等于最大允许功率P0的1/2,则执行步骤S209;如果当前允许充电功率大于最大允许功率P0的1/2,则执行步骤S213。
S203:当前允许充电功率小于或等于最大允许功率P0的1/4。
S204:分别判断第1相的温度W1、第2相的温度W2、第3相的温度W3和第4相的温度W4。
如果W1最低,则执行步骤S205;如果W2最低,则执行步骤S206;如果W3最低,则执行步骤S207;如果W4最低,则执行步骤S208。
S205:W1最低,从第1相开始导通,进行第1相-第2相-第3相-第4相的循环导通。
S206:W2最低,从第2相开始导通,进行第1相-第2相-第3相-第4相的循环导通。
S207:W3最低,从第3相开始导通,进行第1相-第2相-第3相-第4相的循环导通。
S208:W4最低,从第4相开始导通,进行第1相-第2相-第3相-第4相的循环导通。
S209:当前允许充电功率大于最大允许功率P0的1/4且小于或等于最大允许功率P0的1/2。
S210:判断第一组合中第1相的温度W1与第2相的温度W2之和即W1+W2、以及第二组合中第3相的温度W3与第4相的温度W4之和即W3+W4。
如果W1+W2最低,则执行步骤S211;如果W3+W4最低,则执行步骤S212。
S211:W1+W2最低,从第1+2相开始导通,进行第1+2相-第3+4相的循环导通。
S212:W3+W4最低,从第3+4相开始导通,进行第3+4相-第1+2相的循环导通。
S213:当前允许充电功率大于最大允许功率P0的1/2。
S214:控制第1、2、3和4相同时工作。
这样,在本发明实施例中,在不同的功率等级情况下,软件控制不同相的导通关断来实现整流,方式如上文,以实现对温度和功率的分配控制,进而实现对效率的优化。从而,在功率较小的情况下,交流电流的谐波含量显著的降低,同时还能减少小功率时前级PFC电路参与工作的开关器件数量,提高小功率时前级PFC的效率。与此同时,在不同的功率下,不同温度情况下,软件灵活的控制不同交错相以对第1相开关管、第2相开关管、第3相开关管和第4相开关管进行温度均衡控制,使得每个开关管的发热相对平衡,提高PFC中开关管的工作寿命,从而可延长车载充电器的生命周期。
为了实现上述实施例,本发明实施例还提出了一种车载充电器的控制装置。
图5是根据本发明实施例的车载充电器的控制装置的方框示意图。车载充电器具有功率因数校正PFC电路,如图5所示,装置包括获取模块101、确定模块102和控制模块103。
其中,获取模块101用于获取车载充电器的当前允许充电功率;确定模块102用于根据当前允许充电功率确定PFC电路的导通相数;控制模块103用于在车载充电器进行再次充电时,获取PFC电路的第1相的温度、PFC电路的第2相的温度、PFC电路的第3相的温度和PFC电路的第4相的温度,并根据PFC电路的导通相数、第1相的温度、第2相的温度、第3相的温度和第4相的温度对PFC电路中的第1相到第4相的导通和关断进行控制。
根据本发明的一个实施例,确定模块102用于,在当前允许充电功率小于或等于第一预设阈值时,确定导通相数为一相,在本次允许的充电功率大于第一预设阈值且小于或等于第二预设阈值时,确定导通相数为两相,在当前允许充电功率大于第二预设阈值时,确定导通相数为四相。
根据本发明的一个实施例,当导通相数为一相时,控制模块103用于,判断第1相的温度、第2相的温度、第3相的温度和第4相的温度之中最小值,并根据第1相的温度、第2相的温度、第3相的温度和第4相的温度之中最小值控制PFC电路中的第1相到第4相交替导通。
根据本发明的一个实施例,控制模块103,进一步用于,
如果第1相的温度最小,则从第1相开始,控制PFC电路中的第1相到第4相按照从第1相、第2相、第3相到第4相的顺序交替导通;
如果第2相的温度最小,则从第2相开始,控制PFC电路中的第1相到第4相按照从第2相、第3相、第4相到第1相的顺序交替导通;
如果第3相的温度最小,则从第3相开始,控制PFC电路中的第1相到第4相按照从第3相、第4相、第1相到第2相的顺序交替导通;
如果第4相的温度最小,则从第4相开始,控制PFC电路中的第1相到第4相按照从第4相、第1相、第2相到第3相的顺序交替导通。
根据本发明的一个实施例,控制模块103,还用于,如果第1相的温度、第2相的温度、第3相的温度和第4相的温度均相等,则从第1相开始,控制PFC电路中的第1相到第4相按照从第1相、第2相、第3相到第4相的顺序交替导通。
根据本发明的一个实施例,控制模块103,进一步用于,
当第1相导通时,记录第1相的导通时间;
判断第1相的导通时间是否达到第一充电时间;
如果第1相的导通时间达到第一充电时间,则控制第2相导通;
当第2相导通时,记录第2相的导通时间;
判断第2相的导通时间是否达到第二充电时间;
如果第2相的导通时间达到第二充电时间,则控制第3相导通;
判断第3相的导通时间是否达到第三充电时间;
如果第3相的导通时间达到第三充电时间,则控制第4相导通;
判断第4相的导通时间是否达到第四充电时间;
如果第4相的导通时间达到第四充电时间,则控制第1相导通。
根据本发明的一个实施例,控制模块103,进一步用于,
如果第1相的导通时间未达到第一充电时间,则判断第1相的温度是否达到预设温度阈值,并在第1相的温度达到预设温度阈值时,控制第2相导通,根据第1相的此次导通时间更新第一充电时间,以便在第1相下次导通时判断第1相的导通时间是否达到更新后的第一充电时间;
如果第2相的导通时间未达到第二充电时间,则判断第2相的温度是否达到预设温度阈值,并在第2相的温度达到预设温度阈值时,控制第3相导通,根据第2相的此次导通时间更新第二充电时间,以便在第2相下次导通时判断第2相的导通时间是否达到更新后的第二充电时间;
如果第3相的导通时间未达到第三充电时间,则判断第3相的温度是否达到预设温度阈值,并在第3相的温度达到预设温度阈值时,控制第4导通,根据第3相的此次导通时间更新第三充电时间,以便在第3相下次导通时判断第3相的导通时间是否达到更新后的第三充电时间;
如果第4相的导通时间未达到第四充电时间,则判断第4相的温度是否达到预设温度阈值,并在第4相的温度达到预设温度阈值时,控制第1相导通,根据第4相的此次导通时间更新第四充电时间,以便在达到第4相下次导通时判断第4相的导通时间是否达到更新后的第四充电时间。
根据本发明的一个实施例,当导通相数为两相时,以第1相和第2组构成第一组合,且以第3相和第4组构成第二组合,其中,控制模块103,进一步用于,获取第一组合中第1相的温度与第2相的温度之和以得到第一温度和,获取第二组合中第3相的温度与第4相的温度之和以得到第二温度和,判断第一温度和与第二温度和中最小值,根据第一温度和与第二温度和中最小值控制PFC电路中的第一组合到第二组合交替导通。
根据本发明的一个实施例,控制模块103,进一步用于,
如果第一温度和最小,则从第一组合开始,控制PFC电路中的第一组合和第二组合按照从第一组合到第二组合的顺序交替导通;
如果第二温度和最小,则从第二组合开始,控制PFC电路中的第一组合和第二组合按照从第二组合到第一组合的顺序交替导通。
根据本发明的一个实施例,控制模块103,进一步用于,如果第一温度和与第二温度和相等,则从第一组合开始,控制PFC电路中的第一组合和第二组合按照从第一组合到第二组合的顺序交替导通。
根据本发明的一个实施例,控制模块103,进一步用于,
当第一组合中的第1相和第2相导通时,记录第一组合的导通时间;
判断第一组合的导通时间是否达到第一充电时间;
如果第一组合的导通时间达到第一充电时间,则控制第二组合中第3相和第4相导通;
当第二组合中第3相和第4相导通时,记录第二组合的导通时间;
判断第二组合的导通时间是否达到第三充电时间;
如果第二组合的导通时间达到第三充电时间,则控制第一组合中的第1相和第2相导通。
根据本发明的一个实施例,控制模块103,进一步用于,
如果第一组合的导通时间未达到第一充电时间,则判断第1相的温度或第2相的温度是否达到预设温度阈值,并在第1相的温度或第2相的温度达到预设温度阈值时,控制第二组合导通,根据第一组合的此次导通时间更新第一充电时间,以便在第一组合下次导通时判断第一组合的导通时间是否达到更新后的第一充电时间;
如果第二组合的导通时间未达到第三充电时间,则判断第3相的温度或第4相的温度是否达到预设温度阈值,并在第3相的温度或第4相的温度达到预设温度阈值时,控制第一组合导通,根据第二组合的此次导通时间更新第三充电时间,以便在第二组合下次导通时判断第二组合的导通时间是否达到更新后的第三充电时间。
根据本发明的一个实施例,控制模块103,进一步用于,当PFC电路的导通相数为四相时,控制PFC电路的第1相到第4相同时导通。
根据本发明的一个实施例,控制模块103,进一步用于,在车载充电器进行初始充电时,根据PFC电路的导通相数对PFC电路中的第1相到第4相的导通和关断进行控制。
根据本发明的一个实施例,获取模块101,进一步用于,获取车载充电器的线缆允许最大功率和输出最大功率,获取车载充电器的交流侧的交流输入电流和交流输入电压,根据交流输入电流和交流输入电压计算当前充电功率,获取整车动力电池允许充电功率,将线缆允许最大功率、输出最大功率、当前充电功率和整车动力电池允许充电功率中的最小值作为当前允许充电功率。
需要说明的是,前述对车载充电器的控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的车载充电器的控制装置,此处不再赘述。
综上,根据本发明实施例提出的车载充电器的控制装置,通过获取模块获取车载充电器的当前允许充电功率,确定模块通过当前允许充电功率确定导通数量N,然后,控制模块在车载充电器进行再次充电时,获取PFC电路的第1相的温度、PFC电路的第2相的温度、PFC电路的第3相的温度和PFC电路的第4相的温度,并根据PFC电路的导通相数、第1相的温度、第2相的温度、第3相的温度和第4相的温度对PFC电路中的第1相到第4相的导通和关断进行控制。与此同时,在不同的功率下,不同温度情况下,软件灵活的控制PFC电路的不同相导通或关断,以对PFC电路中的开关管进行温度均衡控制,实现对温度和功率的分配控制,进而实现对效率的优化,并使得每个开关管的发热相对平衡,提高PFC电路中开关管的工作寿命,延长车载充电器的生命周期。
基于上述实施例,本发明实施例提出了一种车载充电器,包括前述实施例的车载充电器的控制装置。
本发明一个实施例的车载充电器的控制装置可以执行如图1、图3和图4的流程,为避免重复,在此不再赘述。
根据本发明实施例提出的车载充电器,能够在不同的功率下,不同温度情况下,软件灵活的控制PFC电路的不同相导通或关断,以对PFC电路中的开关管进行温度均衡控制,实现对温度和功率的分配控制,进而实现对效率的优化,并使得每个开关管的发热相对平衡,提高PFC电路中开关管的工作寿命,延长车载充电器的生命周期。
基于上述实施例,本发明实施例提出了一种电动汽车,包括前述实施例的车载充电器。
根据本发明实施例提出的电动汽车,能够在不同的功率下,不同温度情况下,软件灵活的控制PFC电路的不同相导通或关断,以对PFC电路中的开关管进行温度均衡控制,实现对温度和功率的分配控制,进而实现对效率的优化,并使得每个开关管的发热相对平衡,提高PFC电路中开关管的工作寿命,延长车载充电器的生命周期。
为了实现上述实施例,本发明实施例还提出了一种车载充电器,包括处理器存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行程序时,实现上述实施例的车载充电器的控制方法。
本发明一个实施例的车载充电器的控制装置可以执行如图1、图3和图4的流程,为避免重复,在此不再赘述。
为了实现上述实施例,本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现前述实施例的车载充电器的控制方法。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如,如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (20)

1.一种车载充电器的控制方法,其特征在于,所述车载充电器具有功率因数校正PFC电路,所述方法包括以下步骤:
获取所述车载充电器的当前允许充电功率;
根据所述当前允许充电功率确定所述PFC电路的导通相数;
在所述车载充电器进行再次充电时,获取所述PFC电路的第1相的温度、所述PFC电路的第2相的温度、所述PFC电路的第3相的温度和所述PFC电路的第4相的温度,并根据所述PFC电路的导通相数、所述第1相的温度、所述第2相的温度、所述第3相的温度和所述第4相的温度对所述PFC电路中的第1相到第4相的导通和关断进行控制。
2.根据权利要求1所述的车载充电器的控制方法,其特征在于,所述根据所述当前允许充电功率确定所述PFC电路的导通相数包括:
如果所述当前允许充电功率小于或等于第一预设阈值,则确定所述导通相数为一相;
如果所述本次允许的充电功率大于第一预设阈值且小于或等于第二预设阈值,则确定所述导通相数为两相;
如果所述当前允许充电功率大于所述第二预设阈值,确定所述导通相数为四相。
3.根据权利要求1所述的车载充电器的控制方法,其特征在于,当所述导通相数为一相时,所述根据所述PFC电路的导通相数、所述第1相的温度、所述第2相的温度、所述第3相的温度和所述第4相的温度对所述PFC电路中的第1相到第4相的导通和关断进行控制包括:
判断所述第1相的温度、所述第2相的温度、所述第3相的温度和所述第4相的温度之中最小值;
根据所述第1相的温度、所述第2相的温度、所述第3相的温度和所述第4相的温度之中最小值控制所述PFC电路中的第1相到第4相交替导通。
4.根据权利要求3所述的车载充电器的控制方法,其特征在于,所述根据所述第1相的温度、所述第2相的温度、所述第3相的温度和所述第4相的温度之中最小值控制所述PFC电路中的第1相到第4相交替导通包括:
如果所述第1相的温度最小,则从所述第1相开始,控制所述PFC电路中的第1相到第4相按照从第1相、第2相、第3相到第4相的顺序交替导通;
如果所述第2相的温度最小,则从所述第2相开始,控制所述PFC电路中的第1相到第4相按照从第2相、第3相、第4相到第1相的顺序交替导通;
如果所述第3相的温度最小,则从所述第3相开始,控制所述PFC电路中的第1相到第4相按照从第3相、第4相、第1相到第2相的顺序交替导通;
如果所述第4相的温度最小,则从所述第4相开始,控制所述PFC电路中的第1相到第4相按照从第4相、第1相、第2相到第3相的顺序交替导通。
5.如权利要求4所述的车载充电器的控制方法,其特征在于,还包括:
如果所述第1相的温度、所述第2相的温度、所述第3相的温度和所述第4相的温度均相等,则从所述第1相开始,控制所述PFC电路中的第1相到第4相按照从第1相、第2相、第3相到第4相的顺序交替导通。
6.如权利要求3-5中任一项所述的车载充电器的控制方法,其特征在于,所述控制所述PFC电路中的第1相到第4相交替导通包括:
当所述第1相导通时,记录所述第1相的导通时间;
判断所述第1相的导通时间是否达到第一充电时间;
如果所述第1相的导通时间达到所述第一充电时间,则控制所述第2相导通;
当所述第2相导通时,记录所述第2相的导通时间;
判断所述第2相的导通时间是否达到第二充电时间;
如果所述第2相的导通时间达到所述第二充电时间,则控制所述第3相导通;
判断所述第3相的导通时间是否达到第三充电时间;
如果所述第3相的导通时间达到所述第三充电时间,则控制所述第4相导通;
判断所述第4相的导通时间是否达到第四充电时间;
如果所述第4相的导通时间达到所述第四充电时间,则控制所述第1相导通。
7.如权利要求6所述的车载充电器的控制方法,其特征在于,还包括:
如果所述第1相的导通时间未达到所述第一充电时间,则判断所述第1相的温度是否达到预设温度阈值,并在所述第1相的温度达到所述预设温度阈值时,控制所述第2相导通,根据所述第1相的此次导通时间更新所述第一充电时间,以便在所述第1相下次导通时判断所述第1相的导通时间是否达到更新后的第一充电时间;
如果所述第2相的导通时间未达到所述第二充电时间,则判断所述第2相的温度是否达到预设温度阈值,并在所述第2相的温度达到所述预设温度阈值时,控制所述第3相导通,根据所述第2相的此次导通时间更新所述第二充电时间,以便在所述第2相下次导通时判断所述第2相的导通时间是否达到更新后的第二充电时间;
如果所述第3相的导通时间未达到所述第三充电时间,则判断所述第3相的温度是否达到预设温度阈值,并在所述第3相的温度达到所述预设温度阈值时,控制所述第4导通,根据所述第3相的此次导通时间更新所述第三充电时间,以便在所述第3相下次导通时判断所述第3相的导通时间是否达到更新后的第三充电时间;
如果所述第4相的导通时间未达到所述第四充电时间,则判断所述第4相的温度是否达到预设温度阈值,并在所述第4相的温度达到所述预设温度阈值时,控制所述第1相导通,根据所述第4相的此次导通时间更新所述第四充电时间,以便在达到第4相下次导通时判断所述第4相的导通时间是否达到更新后的第四充电时间。
8.根据权利要求1所述的车载充电器的控制方法,其特征在于,当所述导通相数为两相时,以所述第1相和所述第2组构成第一组合,且以所述第3相和所述第4组构成第二组合,其中,所述根据所述PFC电路的导通相数、所述第1相的温度、所述第2相的温度、所述第3相的温度和所述第4相的温度对所述PFC电路中的第1相到第4相的导通和关断进行控制包括:
获取所述第一组合中第1相的温度与所述第2相的温度之和以得到第一温度和;
获取所述第二组合中第3相的温度与所述第4相的温度之和以得到第二温度和;
判断所述第一温度和与所述第二温度和中最小值;
根据所述第一温度和与所述第二温度和中最小值控制所述PFC电路中的所述第一组合到所述第二组合交替导通。
9.根据权利要求8所述的车载充电器的控制方法,其特征在于,所述根据所述第一温度和与所述第二温度和中最小值控制所述PFC电路中的所述第一组合到所述第二组合交替导通包括:
如果所述第一温度和最小,则从所述第一组合开始,控制所述PFC电路中的所述第一组合和所述第二组合按照从所述第一组合到所述第二组合的顺序交替导通;
如果所述第二温度和最小,则从所述第二组合开始,控制所述PFC电路中的所述第一组合和所述第二组合按照从所述第二组合到所述第一组合的顺序交替导通。
10.如权利要求9所述的车载充电器的控制方法,其特征在于,还包括:
如果所述第一温度和与所述第二温度和相等,则从所述第一组合开始,控制所述PFC电路中的所述第一组合和所述第二组合按照从所述第一组合到所述第二组合的顺序交替导通。
11.如权利要求8-10中任一项所述的车载充电器的控制方法,其特征在于,所述控制所述PFC电路中的所述第一组合到所述第二组合交替导通包括:
当所述第一组合中的第1相和第2相导通时,记录所述第一组合的导通时间;
判断所述第一组合的导通时间是否达到第一充电时间;
如果所述第一组合的导通时间达到所述第一充电时间,则控制所述第二组合中第3相和第4相导通;
当所述第二组合中第3相和第4相导通时,记录所述第二组合的导通时间;
判断所述第二组合的导通时间是否达到第三充电时间;
如果所述第二组合的导通时间达到所述第三充电时间,则控制所述第一组合中的第1相和第2相导通。
12.如权利要求11所述的车载充电器的控制方法,其特征在于,还包括:
如果所述第一组合的导通时间未达到所述第一充电时间,则判断所述第1相的温度或所述第2相的温度是否达到预设温度阈值,并在所述第1相的温度或所述第2相的温度达到所述预设温度阈值时,控制所述第二组合导通,根据所述第一组合的此次导通时间更新所述第一充电时间,以便在所述第一组合下次导通时判断所述第一组合的导通时间是否达到更新后的第一充电时间;
如果所述第二组合的导通时间未达到所述第三充电时间,则判断所述第3相的温度或所述第4相的温度是否达到预设温度阈值,并在所述第3相的温度或所述第4相的温度达到所述预设温度阈值时,控制所述第一组合导通,根据所述第二组合的此次导通时间更新所述第三充电时间,以便在所述第二组合下次导通时判断所述第二组合的导通时间是否达到更新后的第三充电时间。
13.如权利要求1或2所述的电车载充电器的控制方法,其特征在于,当所述导通相数为四相时,所述根据所述PFC电路的导通相数、所述第1相的温度、所述第2相的温度、所述第3相的温度和所述第4相的温度对所述PFC电路中的第1相到第4相的导通和关断进行控制包括:
控制所述PFC电路的第1相到第4相同时导通。
14.如权利要求1所述的电车载充电器的控制方法,其特征在于,还包括:
在所述车载充电器进行初始充电时,根据所述PFC电路的导通相数对所述PFC电路中的第1相到第4相的导通和关断进行控制。
15.根据权利要求1所述的车载充电器的控制方法,其特征在于,获取所述车载充电器的当前允许充电功率包括:
获取所述车载充电器的线缆允许最大功率和输出最大功率;
获取所述车载充电器的交流侧的交流输入电流和交流输入电压,根据所述交流输入电流和交流输入电压计算当前充电功率;
获取整车动力电池允许充电功率;
将所述线缆允许最大功率、所述输出最大功率、所述当前充电功率和所述整车动力电池允许充电功率中的最小值作为所述当前允许充电功率。
16.一种车载充电器的控制装置,其特征在于,所述车载充电器具有功率因数校正PFC电路,所述装置包括:
获取模块,用于获取所述车载充电器的当前允许充电功率;
确定模块,用于根据所述当前允许充电功率确定所述PFC电路的导通相数;
控制模块,用于在所述车载充电器进行再次充电时,获取所述PFC电路的第1相的温度、所述PFC电路的第2相的温度、所述PFC电路的第3相的温度和所述PFC电路的第4相的温度,并根据所述PFC电路的导通相数、所述第1相的温度、所述第2相的温度、所述第3相的温度和所述第4相的温度对所述PFC电路中的第1相到第4相的导通和关断进行控制。
17.一种车载充电器,其特征在于,包括根据权利要求16所述的车载充电器的控制装置。
18.一种电动汽车,其特征在于,包括根据权利要求17所述的车载充电器。
19.一种车载充电器,其特征在于,包括处理器存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时,实现如权利要求1-15中任一所述的车载充电器的控制方法。
20.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-15中任一所述的车载充电器的控制方法。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103636106A (zh) * 2011-02-10 2014-03-12 保尔王有限公司 用于过渡和不连续模式功率转换器的输入电流整形
CN104348340A (zh) * 2013-07-30 2015-02-11 控制技术有限公司 控制方法、控制系统及开关功率变换器
CN106891750A (zh) * 2015-12-18 2017-06-27 比亚迪股份有限公司 电动汽车及其车载充电器和车载充电器的控制方法
CN106891746A (zh) * 2015-12-18 2017-06-27 比亚迪股份有限公司 电动汽车及其车载充电器和车载充电器的控制方法
CN107248814A (zh) * 2016-03-29 2017-10-13 比亚迪股份有限公司 单相交错式pfc电路和具有其的车载充电器及电动汽车
CN108768153A (zh) * 2018-05-25 2018-11-06 青岛海尔空调电子有限公司 多相交错pfc电路中运行通道数量的管理方法及设备
KR20180124688A (ko) * 2017-05-12 2018-11-21 주식회사 웰랑 부하 구동장치 및 이를 포함하는 led 장치

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103636106A (zh) * 2011-02-10 2014-03-12 保尔王有限公司 用于过渡和不连续模式功率转换器的输入电流整形
CN104348340A (zh) * 2013-07-30 2015-02-11 控制技术有限公司 控制方法、控制系统及开关功率变换器
CN106891750A (zh) * 2015-12-18 2017-06-27 比亚迪股份有限公司 电动汽车及其车载充电器和车载充电器的控制方法
CN106891746A (zh) * 2015-12-18 2017-06-27 比亚迪股份有限公司 电动汽车及其车载充电器和车载充电器的控制方法
CN107248814A (zh) * 2016-03-29 2017-10-13 比亚迪股份有限公司 单相交错式pfc电路和具有其的车载充电器及电动汽车
KR20180124688A (ko) * 2017-05-12 2018-11-21 주식회사 웰랑 부하 구동장치 및 이를 포함하는 led 장치
CN108768153A (zh) * 2018-05-25 2018-11-06 青岛海尔空调电子有限公司 多相交错pfc电路中运行通道数量的管理方法及设备

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