CN111262318B - 电动汽车及电动汽车的车载充电器控制方法、装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车及电动汽车的车载充电器控制方法、装置,其中,方法包括:获取本次允许的充电功率;根据充电功率确定PFC电路的导通相数;获取通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD;根据通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD确定需要导通的相。该方法可以在不同功率等级情况下,控制不同相的开通关断来实现整流,降低交流电流的谐波含量,提高小功率时前级PFC的效率,不仅提高了PFC中开关管的工作寿命,且延长车载充电器的生命周期。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,特别涉及一种电动汽车及电动汽车的车载充电器控制方法、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,车载充电器的功率因数(Power Factor,简称PF),及THD(TotalHarmonic Distortion,总谐波失真)等特性也成为衡量车载充电器性能的重要性能指标。
相关技术中,通过在交流侧使用多相交错PFC(Power Factor Correction,功率因数校正)进行功率因素校正。
然而,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,使得当通过在交流侧使用多相交错PFC进行功率因素校正时,如果交流侧电流较小,交流电流的谐波含量会较大,电流畸变明显,效率相对较低,控制效果较差;当功率较小时,效率也会大大将降低,不仅降低了PFC中开关管的工作寿命,且缩短了车载充电器的生命周期
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电动汽车的车载充电器控制方法,可以降低交流电流的谐波含量,提高小功率时前级PFC的效率,不仅提高了PFC中开关管的工作寿命,且延长车载充电器的生命周期。
本发明的第二个目的在于提出一种电动汽车的车载充电器控制装置。
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一种电子设备。
本发明的第六个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。
为达到上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种电动汽车的车载充电器控制方法,包括:获取本次允许的充电功率;根据所述当前允许充电功率确定所述PFC电路的导通相数;获取所述电动汽车的动力电池通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD;根据所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD确定需要导通的相。
根据本发明实施例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,如果PFC电路的导通相数未达到四相,则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,实现功率对温度、效率的平衡控制,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。
另外,根据本发明上述实施例的电动汽车的车载充电器控制方法,还可以具有如下附加的技术特征:
根据本发明的一个实施例,上述的电动汽车的车载充电器控制方法,还包括:获取所述电动汽车的动力电池通过第1相的第一充电时间、通过第2相的第二充电时间、通过第3相的第三充电时间和通过第4相的第四充电时间;根据所述通过第1相的第一充电时间、所述通过第2相的第二充电时间、所述通过第3相的第三充电时间和所述通过第4相的第四充电时间对所述PFC电路的第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,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:如果所述本次允许的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。
根据本发明的一个实施例,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、通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD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:判断所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值;根据所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值控制所述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,所述根据所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值控制所述PFC电路中的第1相到第4相交替导通包括:如果所述通过第1相的实际充电时间TA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;如果所述通过第2相的实际充电时间TB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;如果所述通过第3相的实际充电时间TC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;如果所述通过第4相的实际充电时间TD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。
根据本发明的一个实施例,如果所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD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。
根据本发明的一个实施例,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。
根据本发明的一个实施例,上述的电动汽车的车载充电器控制方法,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。
根据本发明的一个实施例,上述的电动汽车的车载充电器控制方法,还包括: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、通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD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:判断所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值;根据所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值控制所述PFC电路中的所述第一组合到所述第二组合交替导通。
根据本发明的一个实施例,所述根据所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值控制所述PFC电路中的所述第一组合到所述第二组合交替导通包括:如果所述通过第1相的实际充电时间TA最小,或者通过第2相所述的实际充电时间TB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;如果所述通过第3相的实际充电时间TC最小,或者通过第4相所述的实际充电时间TD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。
根据本发明的一个实施例,还包括:如果所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD均相等,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。
根据本发明的一个实施例,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:当所述通过第1相的实际充电时间TA最小时,所述第一组合中的第1相和第2相导通,并在所述第一组合中导通时间达到第一充电时间时,控制所述第二组合中第3相和第4相导通,并在所述第二组合的导通时间达到第三充电时间时,控制所述第一组合中的第1相和第2相导通;当所述通过第2相的实际充电时间TB最小时,所述第一组合中的第1相和第2相导通,并在所述第一组合中导通时间达到第二充电时间时,控制所述第二组合中第3相和第4相导通,并在所述第二组合的导通时间达到第三充电时间时,控制所述第一组合中的第1相和第2相导通;当所述通过第3相的实际充电时间TC最小时,所述第二组合中的第3相和第4相导通,并在所述第二组合中导通时间达到第三充电时间时,控制所述第一组合中第1相和第2相导通,并在所述第一组合的导通时间达到第一充电时间时,控制所述第二组合中的第3相和第4相导通;当所述通过第4相的实际充电时间TD最小时,所述第二组合中的第3相和第4相导通,并在所述第二组合中导通时间达到第四充电时间时,控制所述第一组合中第1相和第2相导通,并在所述第一组合的导通时间达到第一充电时间时,控制所述第二组合中的第3相和第4相导通。
根据本发明的一个实施例,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。
根据本发明的一个实施例,还包括:如果所述PFC电路的导通相数未达到四相,则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相的导通和关断依次进行控制。
根据本发明的一个实施例,还包括:如果所述PFC电路的导通相数达到四相,则控制所述PFC电路的第1相到第4相同时导通。
为达到上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种电动汽车的车载充电器控制装置,包括:第一获取模块,用于获取本次允许的充电功率;第一确定模块,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;第二获取模块,用于获取所述电动汽车的动力电池通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD;第二确定模块,用于根据所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD确定需要导通的相。
根据本发明实施例的上电动汽车的车载充电器控制装置,可以通过第一获取模块获取本次允许的充电功率,并通过第一确定模块根据当前允许充电功率确定PFC电路的导通相数,并通过第二获取模块获取电动汽车的动力电池通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD,以及通过第二确定模块根据通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD确定需要导通的相。由此,可以在不同功率等级情况下,控制不同相的开通关断来实现整流,降低交流电流的谐波含量,提高小功率时前级PFC的效率,不仅提高了PFC中开关管的工作寿命,且延长车载充电器的生命周期。
为达到上述目的,本发明第三方面实施例提出了一种车载充电器,其包括上述的电动汽车的车载充电器控制装置。
根据本发明实施例的车载充电器,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,实现功率对温度、效率的平衡控制,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。
为达到上述目的,本发明第四方面实施例提出了一种电动汽车,其包括上述的车载充电器。
根据本发明实施例的电动汽车,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,实现功率对温度、效率的平衡控制,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。
为达到上述目的,本发明第五方面实施例提出了一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时,实现上述的电动汽车的车载充电器控制方法。
根据本发明实施例的电子设备,通过执行上述的电动汽车的车载充电器控制方法,可以在不同功率等级情况下,控制不同相的开通关断来实现整流,降低交流电流的谐波含量,提高小功率时前级PFC的效率,不仅提高了PFC中开关管的工作寿命,且延长车载充电器的生命周期。
为达到上述目的,本发明第六方面实施例提出了一种非临时性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,实现上述的电动汽车的车载充电器控制方法。
根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质,通过执行上述的电动汽车的车载充电器控制方法,可以在不同功率等级情况下,控制不同相的开通关断来实现整流,降低交流电流的谐波含量,提高小功率时前级PFC的效率,不仅提高了PFC中开关管的工作寿命,且延长车载充电器的生命周期。
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
图1是根据本发明实施例的电动汽车的车载充电器控制方法的流程图;
图2是根据本发明一个实施例的应用于隔离车载充电器拓扑图的结构示意图;
图3是根据本发明实施例的电动汽车的车载充电器控制装置的结构示意图。
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。
图1是本发明实施例的电动汽车的车载充电器控制方法的方框示意图。
该实施例中,本发明实施例的电动汽车的车载充电器控制方法涉及的车载充电器主要包括:单向PFC电路和单向DC\DC变换器。
其中,如图2所示,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。
如图1所示,该电动汽车的车载充电器控制方法包括以下步骤:
S1,获取本次允许的充电功率。
具体而言,当车载充电器连接到外部交流电源时,当检测到有交流电输入,即可首先通过识别外接充电设备规格及外部环境温度确认本次允许的充电功率,例如,本次允许的充电功率可以为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,获取电动汽车的动力电池通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD。
S4,根据所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD确定需要导通的相。
进一步地,根据本发明的一个实施例,上述的电动汽车的车载充电器控制方法,还包括:获取电动汽车的动力电池通过第1相的第一充电时间、通过第2相的第二充电时间、通过第3相的第三充电时间和通过第4相的第四充电时间;根据通过第1相的第一充电时间、通过第2相的第二充电时间、通过第3相的第三充电时间和通过第4相的第四充电时间对PFC电路的第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:如果PFC电路的导通相数未达到四相,则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相的导通和关断依次进行控制。
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。
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:如果PFC电路的导通相数达到四相,则控制PFC电路的第1相到第4相同时导通。
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、以开第2相的实际充电时间TB、以开第3相的实际充电时间TC和以开第4相的实际充电时间TD,并判断TA、TB、TC和TD之间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,在本发明的一个实施例中,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、通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD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:
判断通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值;根据通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值控制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,开可以先获取通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值确定导通相,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。
进一步地,根据本发明的一个实施例,根据通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值控制PFC电路中的第1相到第4相交替导通包括:如果通过第1相的实际充电时间TA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;如果通过第2相的实际充电时间TB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;如果通过第3相的实际充电时间TC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;如果通过第4相的实际充电时间TD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,根据本发明的一个实施例,上述的电动汽车的车载充电器的控制方法还包括:如果通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD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相的实际充电时间TA最小”可以指仅第1相的实际充电时间TA最小、第1相的实际充电时间TA和第2相的实际充电时间TB最小、第1相的实际充电时间TA和第3相的实际充电时间TC最小、第1相的实际充电时间TA和第4相的实际充电时间TD最小、以及第1相的实际充电时间TA、第2相的实际充电时间TB和第3相的实际充电时间TC均最小。“第2相的实际充电时间TB最小”可以指仅第2相的实际充电时间TB最小、第2相的实际充电时间TB和第3相的实际充电时间TC最小、第2相的实际充电时间TB和第4相的实际充电时间TD最小、以及第2相的实际充电时间TB、第3相的实际充电时间TC和第4相的实际充电时间TD均最小。“第3相的实际充电时间TC最小”可以指仅第3相的实际充电时间TC最小、第3相的实际充电时间TC和第4相的实际充电时间TD均最小。“第4相的实际充电时间TD最小”可以指仅第4相的实际充电时间TD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,上述的电动汽车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Tx;计时结束在控制第2相导通,且持续时间为第二充电时间Ty;计时结束控制第3相导通,且持续时间为第三充电时间Tz;计时结束控制第4相导通,且持续时间为第四充电时间Tw。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,记录通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD。
在本发明的一些实施例中,持续时间Tx/Ty/Tz/Tw可为固定值,持续时间Tx/Ty/Tz/Tw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持续时间Tx/Ty/Tz/Tw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Tx,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Tx。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Ty,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Ty。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Tz,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Tz。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Tw,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Tw。
在车载充电器进行再次充电时,先判断通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD。
若TA最小,则控制第1相导通,且持续时间为第一充电时间Tx。计时结束再控制第2相导通,且持续时间为第二充电时间Ty。计时结束再控制第3相导通,且持续时间为第三充电时间Tz。计时结束再控制第4相导通,且持续时间为第二充电时间Tw。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TB最小,则控制第2相导通,且持续时间为第二充电时间Ty。计时结束再控制第3相导通,且持续时间为第三充电时间Tz。计时结束再控制第4相导通,且持续时间为第四充电时间Tw。计时结束再控制第1相导通,且持续时间为第一充电时间Tx。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TC最小,则控制第3相导通,且持续时间为第三充电时间Tz。计时结束再控制第4相导通,且持续时间为第四充电时间Tw。计时结束再控制第1相导通,且持续时间为第一充电时间Tx。计时结束再控制第2相导通,且持续时间为第二充电时间Ty。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TD最小,则控制第4相导通,且持续时间为第二充电时间Tw。计时结束再控制第1相导通,且持续时间为第一充电时间Tx。计时结束再控制第2相导通,且持续时间为第二充电时间Ty。计时结束再控制第3相导通,且持续时间为第三充电时间Tz。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TA=TB=TC=TD,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Tx;计时结束在控制第2相导通,且持续时间为第二充电时间Ty;计时结束控制第3相导通,且持续时间为第三充电时间Tz;计时结束控制第4相导通,且持续时间为第四充电时间Tw。
与初次充电的示例类似,再次充电时,充电时间Tx/Ty/Tz/Tw可为固定值,充电时间Tx/Ty/Tz/Tw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Tx/Ty/Tz/Tw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Tx,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Tx。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Ty,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Ty。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Tz,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Tz。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Tw,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Tw。
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,先控制第1相导通,且持续时间为第一充电时间Tx;计时结束在控制第2相导通,且持续时间为第二充电时间Ty;计时结束控制第3相导通,且持续时间为第三充电时间Tz;计时结束控制第4相导通,且持续时间为第四充电时间Tw。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,记录通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD。
并且,当导通相数为两相时,根据PFC电路的导通相数、通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD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:判断通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值;根据通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值控制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,先获取通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值,然后根据最小值确定导通项,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。
进一步地,根据本发明的一个实施例,根据通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值控制PFC电路中的第一组合到第二组合交替导通包括:如果通过第1相的实际充电时间TA最小,或者通过第2相的实际充电时间TB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;如果通过第3相的实际充电时间TC最小,或者通过第4相的实际充电时间TD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,上述的电动汽车的车载充电器的控制方法还包括:如果通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD均相等,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:当通过第1相的实际充电时间TA最小时,第一组合中的第1相和第2相导通,并在第一组合中导通时间达到第一充电时间时,控制第二组合中第3相和第4相导通,并在第二组合的导通时间达到第三充电时间时,控制第一组合中的第1相和第2相导通;当通过第2相的实际充电时间TB最小时,第一组合中的第1相和第2相导通,并在第一组合中导通时间达到第二充电时间时,控制第二组合中第3相和第4相导通,并在第二组合的导通时间达到第三充电时间时,控制第一组合中的第1相和第2相导通;当通过第3相的实际充电时间TC最小时,第二组合中的第3相和第4相导通,并在第二组合中导通时间达到第三充电时间时,控制第一组合中第1相和第2相导通,并在第一组合的导通时间达到第一充电时间时,控制第二组合中的第3相和第4相导通;当通过第4相的实际充电时间TD最小时,第二组合中的第3相和第4相导通,并在第二组合中导通时间达到第四充电时间时,控制第一组合中第1相和第2相导通,并在第一组合的导通时间达到第一充电时间时,控制第二组合中的第3相和第4相导通。
进一步地,根据本发明的一个实施例,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1相导通,且持续时间为第一充电时间Tx;计时结束在控制第2相导通,且持续时间为第二充电时间Ty;计时结束控制第3相导通,且持续时间为第三充电时间Tz;计时结束控制第4相导通,且持续时间为第四充电时间Tw。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,记录通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD。
在本发明的一些实施例中,持续时间Tx/Ty/Tz/Tw可为固定值,持续时间Tx/Ty/Tz/Tw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持续时间Tx/Ty/Tz/Tw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Tx,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Tx。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Tz,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Tz。
在车载充电器进行再次充电时,先判断通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD。
若TA最小,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Tx,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Tz。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TB最小,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Ty,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Tz。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TC最小,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Tz,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Tx。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TD最小,则控制第二组合即第3+4相导通,且持续时间为第四充电时间Tw,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Tx。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TA=TB=TC=TD,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Tx;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Tz。
与初次充电的示例类似,再次充电时,持续时间Tx/Ty/Tz/Tw可为固定值,持续时间Tx/Ty/Tz/Tw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持续时间Tx/Ty/Tz/Tw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Tx,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Tx。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Tz,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Tz。
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,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,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。
根据本发明实施例提出的电动汽车的车载充电器控制方法,可以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,以实现功率对温度、效率的平衡控制。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电动汽车的车载充电器的控制装置。
图3是根据本发明实施例的电动汽车的车载充电器的控制装置的方框示意图。如图3所示,该电动汽车的车载充电器的控制装置包括第一获取模块100、确定模块200、第二获取模块300和控制模块400。
其中,第一获取模块100用于获取本次允许的充电功率。第一确定模块200用于根据当前允许充电功率确定PFC电路的导通相数。第二获取模块300用于获取电动汽车的动力电池通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD。第二确定模块,用于根据所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD确定需要导通的相
根据本发明的一个实施例,上述的电动汽车的车载充电器控制装置,还包括:控制模块。控制模块用于获取电动汽车的动力电池通过第1相的第一充电时间、通过第2相的第二充电时间、通过第3相的第三充电时间和通过第4相的第四充电时间;根据通过第1相的第一充电时间、通过第2相的第二充电时间、通过第3相的第三充电时间和通过第4相的第四充电时间对PFC电路的第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200具体用于:如果本次允许的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,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,控制模块具体用于:判断通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值;根据通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值控制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,控制模块具体用于:如果通过第1相的实际充电时间TA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;如果通过第2相的实际充电时间TB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;如果通过第3相的实际充电时间TC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;如果通过第4相的实际充电时间TD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,如果通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD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,控制模块具体用于: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,控制模块进一步用于,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、通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD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:判断通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值;根据通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值控制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,控制模块具体用于:如果通过第1相的实际充电时间TA最小,或者通过第2相的实际充电时间TB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;如果通过第3相的实际充电时间TC最小,或者通过第4相的实际充电时间TD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,控制模块进一步用于,如果通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD均相等,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,控制模块进一步用于,当通过第1相的实际充电时间TA最小时,第一组合中的第1相和第2相导通,并在第一组合中导通时间达到第一充电时间时,控制第二组合中第3相和第4相导通,并在第二组合的导通时间达到第三充电时间时,控制第一组合中的第1相和第2相导通;当通过第2相的实际充电时间TB最小时,第一组合中的第1相和第2相导通,并在第一组合中导通时间达到第二充电时间时,控制第二组合中第3相和第4相导通,并在第二组合的导通时间达到第三充电时间时,控制第一组合中的第1相和第2相导通;当通过第3相的实际充电时间TC最小时,第二组合中的第3相和第4相导通,并在第二组合中导通时间达到第三充电时间时,控制第一组合中第1相和第2相导通,并在第一组合的导通时间达到第一充电时间时,控制第二组合中的第3相和第4相导通;当通过第4相的实际充电时间TD最小时,第二组合中的第3相和第4相导通,并在第二组合中导通时间达到第四充电时间时,控制第一组合中第1相和第2相导通,并在第一组合的导通时间达到第一充电时间时,控制第二组合中的第3相和第4相导通。
根据本发明的一个实施例,控制模块进一步用于,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,控制模块进一步用于,如果PFC电路的导通相数未达到四相,则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相的导通和关断依次进行控制。
根据本发明的一个实施例,控制模块进一步用于,如果PFC电路的导通相数达到四相,则控制PFC电路的第1相到第4相同时导通。
需要说明的是,前述对电动汽车的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电动汽车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电动汽车的车载充电器的控制装置,通过第一获取模块获取本次允许的充电功率,并通过第一确定模块根据当前允许充电功率确定PFC电路的导通相数,并通过第二获取模块获取电动汽车的动力电池通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD,以及通过第二确定模块根据通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD确定需要导通的相。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,实现功率对温度、效率的平衡控制,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,包括前述实施例的电动汽车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,实现功率对温度、效率的平衡控制,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,实现功率对温度、效率的平衡控制,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,实现上述实施例的电动汽车的车载充电器的控制方法。
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电动汽车的车载充电器的控制方法。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
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。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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。
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 (18)
1.一种电动汽车的车载充电器控制方法,其特征在于,包括:
获取本次允许的充电功率;
根据所述本次允许的充电功率确定PFC电路的导通相数;
获取所述电动汽车的动力电池通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD;
根据所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD确定需要导通的相;如果所述PFC电路的导通相数未达到四相,则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相的导通和关断依次进行控制;如果所述PFC电路的导通相数达到四相,则控制所述PFC电路的第1相到第4相同时导通。
2.如权利要求1所述的电动汽车的车载充电器控制方法,还包括:
获取所述电动汽车的动力电池通过第1相的第一充电时间、通过第2相的第二充电时间、通过第3相的第三充电时间和通过第4相的第四充电时间;
根据所述通过第1相的第一充电时间、所述通过第2相的第二充电时间、所述通过第3相的第三充电时间和所述通过第4相的第四充电时间对所述PFC电路的第1相到第4相的导通和关断进行控制。
3.如权利要求1或2所述的电动汽车的车载充电器控制方法,其特征在于,所述根据所述本次允许的充电功率确定所述PFC电路的导通相数,包括:
如果所述本次允许的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;
如果所述本次允许的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。
4.如权利要求3所述的电动汽车的车载充电器控制方法,其特征在于,当所述导通相数为一相时,所述根据所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD确定需要导通的相,包括:
判断所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值;
根据所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值控制所述PFC电路中的第1相到第4相交替导通。
5.如权利要求4所述的电动汽车的车载充电器控制方法,其特征在于,所述根据所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值控制所述PFC电路中的第1相到第4相交替导通包括:
如果所述通过第1相的实际充电时间TA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;
如果所述通过第2相的实际充电时间TB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;
如果所述通过第3相的实际充电时间TC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;
如果所述通过第4相的实际充电时间TD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。
6.如权利要求5所述的电动汽车的车载充电器控制方法,其特征在于,如果所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD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。
7.如权利要求4-6任一所述的电动汽车的车载充电器控制方法,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。
8.如权利要求7所述的电动汽车的车载充电器控制方法,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相导通,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。
9.如权利要求3所述的电动汽车的车载充电器控制方法,其特征在于,还包括:当所述导通相数为两相时,以所述第1相和所述第2相构成第一组合,且以所述第3相和所述第4相构成第二组合,其中,所述根据所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD确定需要导通的相,包括:
判断所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值;
根据所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值控制所述PFC电路中的所述第一组合到所述第二组合交替导通。
10.如权利要求9所述的电动汽车的车载充电器控制方法,其特征在于,所述根据所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD之中的最小值控制所述PFC电路中的所述第一组合到所述第二组合交替导通包括:
如果所述通过第1相的实际充电时间TA最小,或者通过第2相所述的实际充电时间TB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;
如果所述通过第3相的实际充电时间TC最小,或者通过第4相所述的实际充电时间TD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。
11.如权利要求10所述的电动汽车的车载充电器控制方法,其特征在于,还包括:
如果所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD均相等,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。
12.如权利要求9-11任一所述的电动汽车的车载充电器控制方法,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:
当所述通过第1相的实际充电时间TA最小时,所述第一组合中的第1相和第2相导通,并在所述第一组合中导通时间达到第一充电时间时,控制所述第二组合中第3相和第4相导通,并在所述第二组合的导通时间达到第三充电时间时,控制所述第一组合中的第1相和第2相导通;
当所述通过第2相的实际充电时间TB最小时,所述第一组合中的第1相和第2相导通,并在所述第一组合中导通时间达到第二充电时间时,控制所述第二组合中第3相和第4相导通,并在所述第二组合的导通时间达到第三充电时间时,控制所述第一组合中的第1相和第2相导通;
当所述通过第3相的实际充电时间TC最小时,所述第二组合中的第3相和第4相导通,并在所述第二组合中导通时间达到第三充电时间时,控制所述第一组合中第1相和第2相导通,并在所述第一组合的导通时间达到第一充电时间时,控制所述第二组合中的第3相和第4相导通;
当所述通过第4相的实际充电时间TD最小时,所述第二组合中的第3相和第4相导通,并在所述第二组合中导通时间达到第四充电时间时,控制所述第一组合中第1相和第2相导通,并在所述第一组合的导通时间达到第一充电时间时,控制所述第二组合中的第3相和第4相导通。
13.如权利要求12所述的电动汽车的车载充电器控制方法,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。
14.一种电动汽车的车载充电器控制装置,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于获取本次允许的充电功率;
第一确定模块,用于根据所述本次允许的充电功率确定PFC电路的导通相数;
第二获取模块,用于获取所述电动汽车的动力电池通过第1相的实际充电时间TA、通过第2相的实际充电时间TB、通过第3相的实际充电时间TC和通过第4相的实际充电时间TD;
第二确定模块,用于根据所述通过第1相的实际充电时间TA、所述通过第2相的实际充电时间TB、所述通过第3相的实际充电时间TC和所述通过第4相的实际充电时间TD确定需要导通的相;如果所述PFC电路的导通相数未达到四相,则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相的导通和关断依次进行控制;如果所述PFC电路的导通相数达到四相,则控制所述PFC电路的第1相到第4相同时导通。
15.一种车载充电器,其特征在于,包括根据权利要求14所述的电动汽车的车载充电器控制装置。
16.一种电动汽车,其特征在于,包括根据权利要求15所述的车载充电器。
17.一种电子设备,其特征在于,包括存储器、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1-13中任一所述的电动汽车的车载充电器控制方法。
18.一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1-13中任一所述的电动汽车的车载充电器控制方法。
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