CN112803801A - 车载充电器（obc）单级转换器 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了车载充电器(OBC)单级转换器。一种用于对例如电动车辆的牵引电池的电池充电的车载充电器，包括AC/DC转换器和脉动缓冲(PB)转换器。AC/DC转换器被配置成将来自干线电源的AC输入转换成具有DC电压和电流纹波的输出。PB转换器连接到AC/DC转换器，并被配置成处理AC/DC转换器的输出，以减少或最小化其电流纹波，并将AC/DC转换器的输出变换成电池电平DC输出，用于对电池充电。

Description

车载充电器(OBC)单级转换器
技术领域
本发明涉及车载充电器的电气架构和对应的控制策略。
背景
电动车辆的车载充电器(OBC)用于给车辆的牵引电池充电。OBC将从AC电源吸收的电力转换成DC电力，并用DC电力对电池充电。
概述
提供了一种用于对电池(例如电动车辆的牵引电池)充电的车载充电器(OBC)。OBC包括AC/DC转换器和脉动缓冲(PB)转换器。AC/DC转换器被配置成将来自干线电源(mainssupply)的AC输入转换成具有DC电压和电流纹波(current ripple)的输出。PB转换器连接到AC/DC转换器，并被配置成处理AC/DC转换器的输出，以减少或最小化其电流纹波，并将AC/DC转换器的输出变换成电池电平DC输出，用于对电池充电。
在实施例中，AC/DC转换器包括整流器和转换器部分。整流器被配置成将来自干线电源的AC输入整流为整流的AC输入，而转换器部分被配置成将整流的AC输入转换为AC/DC转换器的输出。在实施例中，转换器部分包括变压器初级侧上的初级侧功率开关桥和变压器次级侧上的次级侧功率开关桥。初级侧功率开关桥具有第一对功率开关和第二对功率开关，次级侧功率开关桥具有第一对功率开关和第二对功率开关。
在实施例中，整流器可以是全桥二极管整流器或全桥有源整流器，例如MOSFET整流器。
在实施例中，OBC还包括至少一个附加的AC/DC转换器。每个附加的AC/DC转换器被配置成将来自干线电源的AC输入转换成具有DC电压和电流纹波的附加输出。PB转换器单独连接到每个附加AC/DC转换器并被配置成处理每个附加AC/DC转换器的输出以减少或最小化其电流纹波，并将每个附加AC/DC转换器的输出变换成电池电平DC输出，用于对电池充电。
在实施例中，PB转换器包括储能电容器和电感器以及一对功率开关。
在实施例中，AC/DC转换器缺少功率因数校正器(PFC)，并且AC/DC转换器和PB转换器之间缺少DC链路电容器。
提供了用于给电池(例如电动车辆的牵引电池)充电的另一种OBC。该OBC包括电子组件，该电子组件包括AC/DC转换器和连接到该AC/DC转换器的脉动缓冲(PB)转换器。该OBC还包括控制器，该控制器被配置成控制AC/DC转换器以将来自干线电源的AC输入转换成具有DC电压和电流纹波的输出，并且控制PB转换器处理AC/DC转换器的输出以减少或最小化其电流纹波，并将AC/DC转换器的输出变换成电池电平DC输出，用于对电池充电。
在实施例中，AC/DC转换器包括整流器，该整流器被配置成将来自干线电源的AC输入整流为整流的AC输入，并且该AC/DC转换器还包括双有源功率开关桥组件，该双有源功率开关桥组件具有位于变压器初级侧的初级侧功率开关桥和位于变压器次级侧的次级侧功率桥。初级侧功率开关桥有两对初级侧功率开关，次级侧功率开关桥有两对次级侧功率开关。控制器还被配置成根据AC/DC转换器控制策略交替地接通和关断初级侧功率开关桥和次级侧功率开关桥的功率开关，以使AC/DC转换器将整流的AC输入转换成该AC/DC转换器的输出。
控制器可以包括微控制器和比较器组件。微控制器被配置成基于整流的AC输入和期望的整流AC输入之间的差生成正参考信号和负参考信号。比较器组件被配置成将初级侧功率开关桥从整流的AC输入生成的输出电流与正参考信号进行比较，在该输出电流等于正参考信号时接通第一对初级侧功率开关和第一对次级侧功率开关，并关断第二对初级侧功率开关和第二对次级侧功率开关，以及在该输出电流等于负参考信号时，关断第一对初级侧功率开关和第一对次级侧功率开关，并接通第二对初级侧功率开关和第二对次级侧功率开关，从而使AC/DC转换器生成该AC/DC转换器的输出。
在实施例中，比较器组件包括第一比较器，其接收正参考信号和输出电流的感测值，并在输出电流等于正参考信号时切换其输出；并且该比较器组件还包括第二比较器，该第二比较器接收负参考信号和输出电流的感测值，并在输出电流等于负参考信号时切换其输出。
在实施例中，比较器组件还包括数字双态改变电路(例如数字触发器(flip-flop)电路)和数字驱动器电路，这两个电路与第一比较器和第二比较器的输出一起起作用，以保持接通第一对初级侧功率开关和第一对次级侧功率开关，和保持关断第二对初级侧功率开关和第二对次级侧功率开关，直到输出电流等于负参考信号，并且保持关断第一对初级侧功率开关和第一对次级侧功率开关，和保持接通第二对初级侧功率开关和第二对次级侧功率开关，直到输出电流等于正参考信号，从而使AC/DC转换器生成该AC/DC转换器的输出。
在实施例中，PB转换器包括储能电容器和电感器以及一对功率开关。控制器还被配置成根据PB转换器控制策略交替地接通和关断PB转换器的功率开关，以使PB转换器处理AC/DC转换器的输出以减少或最小化其电流纹波，并将AC/DC转换器的输出变换为电池电平DC输出，用于对电池充电。
在实施例中，控制器包括微控制器和比较器组件。微控制器被配置成基于(i)PB转换器的输出电流与(ii)目标输出电流之间的差来生成正参考信号和负参考信号。比较器组件被配置成将由PB转换器从带有纹波的DC输出吸收的缓冲电流与正参考信号进行比较，在PB转换器缓冲电流等于正参考信号时，接通PB转换器的第一个功率开关并关断PB转换器的第二个功率开关，以及在该PB转换器缓冲电流等于负参考信号时，关断PB转换器的第一个功率开关，并接通PB转换器的第二个功率开关，从而使得PB转换器处理AC/DC转换器的输出，以减少或最小化其电流纹波，并将AC/DC转换器的输出变换成电池电平DC输出，用于对电池充电。
在实施例中，比较器组件包括第一比较器，该第一比较器接收正参考信号和PB转换器缓冲电流的感测值，并在该PB转换器缓冲电流等于正参考信号时切换其输出；并且比较器组件还包括第二比较器，该第二比较器接收负参考信号和PB转换器缓冲电流的感测值，并且在该PB转换器缓冲电流等于负参考信号时切换其输出。
在实施例中，比较器组件还包括数字双态改变电路和数字驱动器电路，这两个电路与第一比较器和第二比较器的输出一起起作用，以保持接通PB转换器的第一功率开关，和保持关断PB转换器的第二功率开关，直到PB转换器缓冲电流等于负参考信号，并保持关断PB转换器的第一功率开关，和保持接通PB转换器的第二功率开关，直到PB转换器缓冲电流等于正参考信号，从而使PB转换器处理AC/DC转换器的输出，以减少或最小化其电流纹波，并将AC/DC转换器的输出变换成电池电平DC输出，用于对电池充电。
在实施例中，OBC还包括连接到PB转换器的附加AC/DC转换器。控制器还被配置成控制附加AC/DC转换器，以将来自干线电源的AC输入转换成具有DC电压和电流纹波的输出，并控制PB转换器处理附加AC/DC转换器的输出，以减少或最小化其电流纹波，并将附加AC/DC转换器的输出变换成电池电平DC输出，用于对电池充电。
附图简述
图1示出了具有车载充电器(OBC)的电气系统的框图；
图2示出了OBC的框图，其中OBC是三相OBC；
图3示出了根据实施例的OBC的电气示意图，其中OBC是单相OBC；
图4示出了根据另一实施例的OBC的电气示意图，其中OBC是三相OBC；
图5示出了根据另一实施例的OBC的电气示意图，其中OBC是三相OBC；
图6示出了OBC轨道的电气示意图，其中电压/电流波形图分别与电气系统的干线电源、OBC的AC/DC转换器的初级侧功率开关桥和次级侧功率开关桥、OBC的脉动缓冲(PB)转换器以及电气系统的牵引电池相关联；
图7A示出了关于控制器如何控制PB转换器从AC/DC转换器汲取与缓冲电压(vb)相关联的必要量的缓冲电流(ib)并由此生成目标电池电压/电流的细节；
图7B示出了由PB转换器从AC/DC转换器汲取的缓冲电流(ib)的放大的曲线图；
图7C示出了控制器的示意框图，该控制器包括第一微控制器和第一滞后比较器组件，它们用于一起控制PB转换器从AC/DC转换器汲取与缓冲电压(vb)相关联的必要量的缓冲电流(ib)，并由此生成目标电池电压/电流；
图8A示出了关于控制器如何控制AC/DC转换器的初级侧功率开关桥生成期望的初级侧输出电压/电流(vop)/(iop)以及如何结合地控制AC/DC转换器的次级侧功率开关桥从期望的初级侧输出电压/电流(vop)/(iop)生成期望的次级侧输入电压/电流(vos)/(ios)的细节；
图8B示出了由初级侧功率开关桥生成的初级侧输出电流(iop)的放大的曲线图；
图8C示出了控制器的示意框图，该控制器包括第二微控制器和第二滞后比较器组件，它们用于一起控制初级侧功率开关桥以生成期望的初级侧输出电压/电流(vop)/(iop)，并且结合地控制次级侧功率开关桥从期望的初级侧输出电压/电流(vop)/(iop)生成期望的次级侧输入电压/电流(vos)/(ios)；以及
图9示出了关于控制器如何生成目标整流器输出电流(ip,目标)的细节，该目标整流器输出电流(ip,目标)用于控制初级侧功率开关桥以生成期望的初级侧输出电压/电流(vop)/(iop)，并且结合地控制次级侧功率开关桥以从期望的初级侧输出电压/电流(vop)/(iop)生成期望的次级侧输入电压/电流(vos)/(ios)。
详细描述
本文公开了本发明的详细实施例；然而，应理解，所公开的实施例仅是本发明的示例，本发明可以以各种形式和替代形式来体现。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中所公开的特定的结构细节和功能细节不应被解释为限制性的，而是仅仅作为用于教导本领域中的技术人员以各种方式利用本发明的代表性基础。
现在参考图1，示出了具有车载充电器(OBC)12的电气系统10的框图。OBC 12“装载”在电动车辆上。术语“电动车辆”在本文中包括使用电力用于车辆推进的任何类型的车辆，并且包括纯电池电动车辆(BEV)、混合电动车辆(HEV)、插入式混合电动车辆(PHEV)、等等。OBC 12用于对电动车辆的牵引电池14充电。牵引电池14是按照电动车辆推进的电能需求的高压(HV)DC牵引电池。
电气系统10还包括AC电源，例如电网的干线电源16。OBC 12使用来自干线电源16的电力给牵引电池14充电。OBC 12具有通过外部电动车辆供电装备(EVSE)18连接到干线电源16的输入端，以从干线电源吸收电力。OBC 12具有连接到牵引电池14的输出端。OBC 12将从干线电源16吸收的电力转换成DC电力，并用DC电力对牵引电池14充电。
控制器20与OBC 12相关联。控制器20是装载在电动车辆上的电子设备，例如处理器、微控制器等(例如，计算机)(例如，控制器20是车辆控制器)。控制器20与OBC 12通信，以控制OBC的操作。控制器20控制OBC 12将来自干线电源16的电力转换成DC电力，并用DC电力对牵引电池14充电。例如，控制器20适当地控制OBC 12的功率开关的切换和切换持续时间，用于将来自干线电源16的电力转换成选定量的DC电力。控制器20可操作来通信并控制电气系统10的其他节点和包括充电应用中所涉及节点的电动车辆。
普通OBC具有双级架构(dual stage architecture)，包括功率因数校正器(PFC)和DC/DC转换器。PFC和DC/DC转换器通过电容性能量缓冲器连接，该电容性能量缓冲器被称为“DC链路电容器”。PFC可连接到干线电源，DC/DC转换器被连接到牵引电池。PFC处理AC/DC转换，并由控制器控制来确保输入端的高功率因数。DC/DC转换器由控制器控制，以将DC链路电容器处的高压稳定输入转换为用于牵引电池的DC电池电平。关于这一点，DC/DC转换器使输出电压/电流适应牵引电池的要求。总之，PFC用作电网前端，DC/DC转换器使输出适应牵引电池的范围。
PFC包括一个或更多个大体积且高成本的电感器。普通OBC的能量转换方案本质上需要一个能量存储元件来存储/提供瞬时输入功率和输出功率之间的差，瞬时输入功率是符合EMC标准的正弦曲线，输出功率预期是恒定的。目前，由于高功率要求，所选择的能量存储元件是电解电容器(electrolytic capacitors)(即，DC链路电容器)的配置。所需的高容量导致大体积的电容器(即DC链路电容器)，这降低了功率密度(例如，大约30％的容积)，并对最大工作温度和估计寿命(MTBF)有重大影响。
此外，OBC的每条轨道都有一个PFC和一个DC/DC转换器。因此，三相普通OBC包括三组PFC和DC/DC转换器。如上所述，每个组包括几个能量存储元件。也就是说，每条轨道在PFC级包括一个或更多个电感器，并且在DC/DC转换器级包括多个电解电容器，这导致相对差的功率密度和相对差的MTBF以及增加的成本。
现在参照图2，并且继续参照图1，图2示出了OBC 12的框图。OBC 12是n相OBC，其中n是至少为1的整数。例如，如图2所示，OBC 12是具有第一轨道22a、第二轨道22b和第三轨道22c的三相OBC。
轨道22a、22b、22c具有“模块化转换器”形式的相同类型的电路，分别包括AC/DC转换器24a、24b、24c。每个AC/DC转换器24a、24b、24c是单级拓扑结构。因此，不同于具有双级架构的普通OBC(这种双级架构包括用于每条轨道的PFC、DC链路电容器和DC/DC转换器)，OBC 12具有单级架构，该单级架构包括用于每条轨道的AC/DC转换器。
OBC 12还包括脉动缓冲(PB)转换器26。PB转换器26由AC/DC转换器24a、24b、24c共享。特别地，如图2所示，AC/DC转换器24a、24b、24c单独地级联连接(cascading-connect)到PB转换器26。AC/DC转换器24a、24b、24c在其输入端可连接到干线电源16，并且在其输出端连接到PB 26的输入端。PB转换器26的输出端连接到牵引电池14。AC/DC转换器24a、24b、24c与PB转换器26一起用于将来自干线电源16的电力转换成DC电力，用于对牵引电池14充电。更特别地，控制器20根据OBC 12的控制策略来控制AC/DC转换器24a、24b、24c的操作和PB转换器26的操作，以将来自干线电源16的电力转换成DC电力，用于对牵引电池14充电。
AC/DC转换器24a、24b、24c包括相同类型的电路并且功能相同。因此，将仅更详细地描述AC/DC转换器24a。一般来说，AC/DC转换器24a具有忽略经典PFC及其相关电感器的使用的转换器拓扑结构。AC/DC转换器24a与使储能电容器(与牵引电池14并联)的使用最大化的脉动缓冲(PB)转换器26的使用相结合，显著降低了轨道电容器尺寸要求。
在操作中，AC/DC转换器24a将来自干线电源16的输入AC直接转换成DC电压和正振荡电流(即，“电流纹波”)。如所理解的，来自干线电源16的输入AC是正弦的。AC/DC转换器24a的输出是DC电压和电流纹波。PB转换器26对AC/DC转换器24a的DC电压和电流纹波输出进行后处理，以优选地消除或基本上消除(或最小化或至少减少)电流纹波，并将AC/DC转换器24a的输出转换成电池电平DC输出。
现在参考图3，继续参考图1和图2，图3示出了OBC 12的电气示意图，其中OBC是单相OBC。图3中OBC 12的描绘表示单相直接OBC实现(单向)。如图3所示，OBC 12包括AC/DC转换器24和脉动缓冲(PB)转换器26。AC/DC转换器24连接到干线电源16。PB转换器26连接到牵引电池14。
如图3进一步所示，AC/DC转换器24包括一组四个二极管，它们在AC/DC转换器的前端形成一个全二极管桥式整流器28。整流器28连接到干线电源16，以对AC/DC转换器24的AC输入进行整流。AC/DC转换器24还包括第一组四个功率开关，它们在变压器Tx的初级侧形成初级侧功率开关桥30。AC/DC转换器24还包括第二组四个功率开关，它们在变压器Tx的次级侧形成次级侧功率开关桥32。在一种改进中，可以在变压器Tx的次级侧提供多个次级侧功率开关桥32(每个优选地具有Tx的单独的次级线圈)。次级侧功率开关桥32可以串联连接，每个桥包括一组四个功率开关。以这种方式，较低电压或其他较低规格(并且可能较便宜)的部件可以用于功率开关桥32，以提供来自OBC 12的等效输出电压。(多个功率开关桥的这种连接也可以用在OBC 12的三相版本的每条支路上，这将在下文中描述。)
在变压器Tx的各侧上具有初级侧功率开关桥30和次级侧功率开关桥32的AC/DC转换器24具有基于双有源桥(DAB)拓扑的结构。控制器20控制功率开关桥30、32，以将从整流器28输入的整流电压转换成DC电压和电流纹波输出。DC电压和电流纹波输出从AC/DC转换器24输出到PB转换器26。
如图3进一步所示，PB转换器26包括一对功率开关34、电感器Lr和储能电容器Cb。因此，PB转换器26具有基于脉动缓冲拓扑的电流纹波处理。PB转换器26接收从AC/DC转换器24输出的电流纹波。控制器20控制一对功率开关34，以消除电流纹波，并将AC/DC转换器24的输出变换成电池电平DC输出，用于对牵引电池14充电。
如图3所示，AC/DC转换器24的初级侧功率开关桥30和次级侧功率开关桥32的功率开关和PB转换器26的功率开关对34的功率开关都是MOSFET。
与如上所述的普通OBC相比，OBC 12不具有传统的PFC转换器，从而避免了对大体积且昂贵的电感器线圈的需要。在OBC 12中，在AC/DC转换器24的整流器和DC/DC块中只有一个磁性部件，即变压器Tx。PB转换器26取代了普通OBC的DC链路电容器补偿功能。PB转换器26补偿从AC/DC转换器24输出到PB转换器的电流纹波，以提供平滑的DC输出电压，从而显著减小PB转换器的储能电容器Cb的尺寸。
现在参考图4，继续参考图1、图2和图3，图4示出了根据实施例的OBC 12的电气示意图，其中OBC是三相OBC。图4中OBC 12的描绘表示三相直接OBC实现(单向)。如图4所示，OBC 12包括三条轨道22a、22b、22c，分别具有AC/DC转换器24a、24b、24c。AC/DC转换器24a、24b、24c在干线电源16和PB转换器26之间相互并联。关于这一点，AC/DC转换器24a、24b、24c的输入端连接到干线电源16，而PB转换器26的输出端连接到牵引电池14。
每条轨道22a、22b、22c吸收来自干线电源16的电力并将该电力转换成DC电力，用于对牵引电池14充电。例如，每条轨道22a、22b、22c可以输送3.6kW的电力用于对牵引电池14充电。这样，在这种情况下，图4中所示的三相OBC 12可以输送10.8kW(3*3.6kW)的电力用于对牵引电池14充电。
如所描述和图示的，OBC 12具有模块化实现，其能够实现如图3所示的单相OBC实现和多相OBC实现，例如如图4所示的三相OBC实现。除了先前提到的单相OBC实现的益处，多相OBC实现还具有共享单个PB转换器26从而进一步实现成本降低的益处。此外，由于多相OBC实现，AC/DC转换器24a、24b、24c的输出上的纹波减少，从而能够使用PB转换器26的更小的电感器Lr和储能电容器Cb部件(典型地，对于3相OBC实现，3:1的尺寸对比(vs.)功率减小)。
如所示，图3和图4每一个中所示的OBC 12是单向的，因为功率流是从干线电源16到AC/DC转换器24到PB转换器26到牵引电池14。然而，OBC 12可以是双向的。例如，通过用有源开关(例如，MOSFET开关(如图5所示))代替AC/DC转换器24的整流器28的二极管而使整流器成为双向的，在图3和图4中的每一个中示出的OBC 12可以成为双向的。因此，OBC 12的拓扑结构可以使用同步整流器(双向)来实现，从而实现双向功率流：电网到车辆(G2V)和车辆到电网(V2G)。
现在参考图5，继续参考图1、图2、图3和图4，图5示出了根据另一实施例的OBC 12的电气示意图，其中OBC是三相OBC。图5中OBC 12的描绘表示三相直接OBC实现(双向)。如图5所示，OBC 12包括三条轨道22a、22b、22c，分别具有AC/DC转换器24a、24b、24c。OBC 12还包括PB转换器26x。PB转换器26x与AC/DC转换器24a、24b、24c级联连接。AC/DC转换器24a、24b、24c彼此并联，其中它们的输入端连接到干线电源16，它们的输出端与PB转换器26x一起连接到牵引电池14。在操作中，所有三个AC/DC转换器24a、24b、24c向PB转换器26x提供能量，PB转换器26x补偿能量(即，补偿AC/DC转换器的能量输出)，以提供DC电力(即，恒压、恒流输出)，用于对牵引电池14充电。
除了前面提到的益处，图5所示的具有级联PB转换器实现的这个三相OBC还具有共享单个优化PB转换器26x从而增加整个OBC的功率密度(由于PB转换器26x中的附加半导体而增加的一些成本损失(penalty))的益处。进一步的益处包括独立于牵引电池14的电压最大化地使用PB转换器26x的储能电容器Cb，从而实现更高的性能。这里的想法是，PB转换器26x的储能电容Cb可能具有高于所需输出电压的最大工作电压。然后，利用图5所示的这种拓扑结构，储能电容器Cb可以在需要较小电流的较高电压下工作(与这个级的损失直接相关)。
现在参考图6，继续参考图1、图2、图3和图4，图6示出了OBC 12的轨道的电气示意图，其具有分别与干线电源16、AC/DC转换器24的初级侧功率开关桥30和次级侧功率开关桥32、PB转换器26和牵引电池14相关联的电压/电流波形图。
在操作中，干线电源16向OBC 12输入电压/电流。电压/电流波形图40表示从干线电源16输入到OBC 12的电压/电流。输入电压/电流包括具有正弦电压波形40a的输入电压(vac)和具有对应的正弦电流波形40b的输入电流(iac)。
AC/DC转换器24的整流器28从干线电源16接收输入的电压/电流，并将输入的电压/电流整流成整流的电压/电流。电压/电流波形图42表示从整流器28输出的整流的电压/电流。整流的输出电压/电流包括具有整流正弦电压波形42a的整流输出电压(vp)和具有对应的整流正弦电流波形42b的整流输出电流(ip)。
变压器Tx的DC/DC初级侧上的AC/DC转换器24的初级侧功率开关桥30接收来自整流器28的整流输出电压/电流。如下文将更详细描述的，控制器20控制初级侧功率开关桥30的操作，以从整流器28汲取与整流输出电压相关联的必要量的整流输出电流，并由此在变压器Tx的初级侧上生成初级侧输出电压/电流。电压/电流波形图44表示初级侧输出电压/电流。初级侧输出电压/电流包括具有整流正弦峰值电压波形44a的初级侧输出电压(vop)和具有镜像的正弦峰值电流波形44b的初级侧输出电流(iop)。
如下文将进一步描述的，结合控制初级侧功率开关桥30的操作以生成初级侧输出电压/电流(vop)/(iop)，控制器20相应地控制AC/DC转换器24的次级侧功率开关桥32的操作以在变压器Tx的次级侧上根据初级侧电压/电流(vop)/(iop)生成次级侧输入电压/电流。电压/电流波形图46表示次级侧输入电压/电流。次级侧输入电压/电流包括具有DC峰值电压波形46a的次级侧输入电压(vos)和具有镜像的正弦峰值电流波形46b的次级侧输入电流(ios)。
在图6所示的OBC 12的实施例中，OBC还包括在次级侧功率开关桥32和PB转换器26之间并联连接的电容器Cs。电容器Cs由次级侧输入电压/电流(vos)/(ios)充电，以由此提供次级侧输出电压/电流。电压/电流波形图48表示次级侧输出电压/电流。次级侧输出电压/电流包括正DC源电压(vs)48a和整流的正弦源电流(is)48b。
PB转换器26从电容器Cs汲取与缓冲电压相关联的缓冲电流。如下文将更详细描述的，控制器20控制PB转换器26的一对功率开关34的操作，以使PB转换器汲取与缓冲电压相关联的必要量的缓冲电流，并由此生成目标电池电压/电流。目标电池电压/电流从PB转换器26输出，以对牵引电池14充电。
电压/电流波形图50表示由PB转换器26汲取的缓冲电流(ib)和相关联的缓冲电压(vb)。缓冲电压(vb)是正DC偏移正弦电压50a，缓冲电流(ib)具有正弦峰值电流波形50b。
电压/电流波形图52表示从PB转换器26实际输出的电池电压/电流，以对牵引电池14充电。从PB转换器26输出的电池电压/电流包括正DC电压(v电池)52a和正DC电流(i电池)52b。
现在参考图7A、图7B和图7C，继续参考图6，图7A、图7B和图7C将描述由控制器20执行的控制策略操作，用于控制PB转换器26从AC/DC转换器24汲取与缓冲电压(vb)相关联的必要量的缓冲电流(ib)，并由此生成目标电池电压/电流。
图7A示出了与这些控制策略操作相关的细节72。如其中所描绘的，控制器20对PB转换器26的一对功率开关34的调制(“PB调制”)基于(i)从PB转换器输出的电池电流(i电池)与(ii)期望从PB转换器输出的目标电池电流(i电池,目标)之间的差。控制器20根据PB调制控制PB转换器26的开关34，以使PB转换器汲取与缓冲电压(vb)相关联的必要量的缓冲电流(ib)，并由此生成目标电池电压/电流。也就是说，PB转换器26的功率开关34的这种PB调制使得PB转换器汲取具有正弦峰值电流波形50b并且与缓冲电压(vb)相关联的必要量的缓冲电流(ib)，并由此生成目标电池电压/电流。
图7A中示出的细节72涉及控制器20如何控制PB转换器26以使PB转换器汲取必要量的缓冲电流(ib)。用于这种确定的输入是(i)从PB转换器26输出的电池电流(i电池)和(ii)目标电池电流(i电池，目标)。使用传感器测量从PB转换器26输出的电池电流(i电池)。该确定的输出是峰值目标缓冲电流(ib,峰值,目标)。峰值目标缓冲电流(ib,峰值,目标)定义了PB调制，控制器20根据该PB调制控制PB转换器26的功率开关34。特别地，如下文参考图7B和图7C所描述的，峰值目标缓冲电流(ib,峰值,目标)表示正弦峰值电流波形50b，该波形又表示必要量的缓冲电流(ib)。如下面参考图7C进一步描述的，峰值目标缓冲电流(ib,峰值,目标)被输入到控制器20的高速(硬件)转换级(即，图7C所示的第一微控制器76)，用于使PB转换器26被相应地控制以汲取必要量的缓冲电流(ib)。
图7B示出了由PB转换器26汲取的缓冲电流(ib)的放大的曲线图74。如放大的曲线图74所示，缓冲电流(ib)由三角电流波形组成，其以比正弦峰值电流波形50b的频率高得多的频率振荡。三角电流波形是由于控制器20根据PB调制交替地接通和关断PB转换器26的功率开关34而生成的，用于使PB转换器汲取具有正弦峰值电流波形50b的必要量的缓冲电流(ib)，并生成目标电池电压/电流。
图7C示出了控制器20的第一微控制器76和第一滞后比较器组件78的示意框图。第一微控制器76和第一比较器组件78一起用于控制PB转换器26的操作，以使PB转换器从AC/DC转换器24汲取具有正弦峰值电流波形50b的必要量的缓冲电流(ib)，并由此生成目标电池电压/电流。
在操作中，第一微控制器76生成第一参考信号(“Ref_H”)80和第二参考信号(“Ref_L”)82。从图7B和图7C的比较可以看出，第一参考信号80对应于正弦峰值电流波形50b的正半周期正弦峰值电流波形分量，第二参考信号82对应于正弦峰值电流波形50b的负半周期正弦峰值电流波形分量。如图7C所示，第一微控制器76基于峰值目标缓冲电流(ib,峰值,目标)的相应下游调节生成第一参考信号80和第二参考信号82中的每一个。
第一比较器组件78用于生成控制(即触发)信号，以交替地接通和关断PB转换器26的功率开关34。第一比较器组件78基于由PB转换器26汲取的缓冲电流(ib)与第一参考信号80和第二参考信号82中每一个的比较来生成控制信号。例如，参考图7B和图7C，当缓冲电流(ib)的值等于第一参考信号80的值时(即，当缓冲电流(ib)与正弦峰值电流波形50b的正半周期正弦峰值电流波形分量相交时)，第一比较器组件78生成控制信号以关断功率开关对34中的一个(例如，关断功率开关(MH))，并接通功率开关对34中的另一个(例如，接通功率开关(ML))。同样，进一步参考图7B和图7C，当缓冲电流(ib)的值等于第二参考信号82的值时(即，当缓冲电流(ib)与正弦峰值电流波形50b的负半周期正弦峰值电流波形分量相交时)，第一比较器组件78生成控制信号以接通功率开关对34中的一个(即，接通功率开关(MH))，并关断功率开关对34中的另一个(即，关断功率开关(ML))。
详细地，如图7C所示，第一比较器组件78包括第一模拟比较器电路84和第二模拟比较器电路86、数字触发器电路88和数字驱动器电路90。第一比较器电路84接收第一参考信号(“Ref_H”)80和由PB转换器26汲取的缓冲电流(ib)的感测值作为输入。第二比较器电路86接收第二参考信号(“Ref_L”)82和缓冲电流(ib)的感测值作为输入。第一比较器电路84在缓冲电流(ib)的值等于第一参考信号80的值时(即，在缓冲电流(ib)的值是构成第一参考信号80的外幅度包络的值时)切换其输出。第二比较器电路86在缓冲电流(ib)的值等于第二参考信号82的值时(即，在缓冲电流(ib)的值是构成第二参考信号82的外幅度包络的值时)切换其输出。
触发器电路88和驱动器电路90相应地用于使脉冲宽度调制(PWM)控制信号被提供给PB转换器26的功率开关34。PMW控制信号规定，当PB转换器26汲取的缓冲电流(ib)等于第二参考信号82时，这些功率开关中的第一个关断，这些功率开关中的第二个接通，并且第一个功率开关保持关断，第二个功率开关保持接通，直到缓冲器电流(ib)等于第一参考信号80。同样，该PWM控制信号规定，当缓冲电流(ib)等于第一参考信号80时，第一功率开关接通，第二功率开关关断，并且第一功率开关保持接通，第二功率开关保持关断，直到缓冲电流(ib)等于第二参考信号82。
第一微控制器76成本相对较低，因为它生成数字外部慢回路(即，第一参考信号80和第二参考信号82)。第一比较器组件78是低成本模拟快速电流控制回路。总之，第一微控制器76基于(i)从PB转换器26输出的电池电流(i电池)和(ii)目标电池电流(i电池，目标)生成参考信号80和82；并且第一比较器组件78(即硬件)基于由PB转换器26汲取的缓冲电流(ib)与参考信号80、82的比较来控制PB转换器26的功率开关的切换。以这种方式，第一微控制器76分配高级软件控制回路，该回路生成到硬件电路(即，第一比较器组件78)的波形输入。
与传统方法不同，第一微控制器76不直接测量、执行控制动作和/或生成控制信号。第一微控制器76由此避免了高资源利用率和时序约束。也就是说，第一微控制器76不计算由PB转换器26汲取的缓冲电流(ib)将遇到第一参考信号80或第二参考信号82的顶点。因此，第一微控制器76不生成用于控制功率开关的控制信号。如图7B所示，由于顶点相对快速地出现，这种控制信号需要相对快速的处理。代替生成这样的控制信号，第一微控制器76生成第一参考信号80和第二参考信号82。参考信号80、82的生成采用毫秒级的处理。相应地，第一微控制器76以相对低的速度(例如，毫秒)运行，而不是以相对高的速度(例如，纳秒)运行。
现在参考图8A、图8B和图8C，继续参考图6，图8A、图8B和图8C将描述由控制器20执行的控制策略操作，用于控制初级侧功率开关桥30生成期望的初级侧输出电压/电流(vop)/(iop)，并结合地控制次级侧功率开关桥32从期望的初级侧输出电压/电流(vop)/(iop)生成期望的次级侧输入电压/电流(vos)/(ios)。
图8A示出了与这些控制策略操作相关的细节92。如其中所描绘的，控制器20对功率开关桥30、32的功率开关的调制(“DC-DC调制”)基于(i)由初级侧功率开关桥30汲取的整流输出电流(ip)与(ii)要由初级侧功率开关桥汲取来生成期望的初级侧输出电流(iop)的目标整流输出电流(ip,目标)之间的差。控制器20根据DC-DC调制控制初级侧功率开关桥30的功率开关，以使初级侧功率开关桥从与整流输出电压(vp)相关联的整流输出电流(ip)生成期望的初级侧输出电压/电流(vop)/(iop)。相结合地，控制器20根据DC-DC调制控制次级侧功率开关桥32的功率开关，以使次级侧功率开关桥从期望的初级侧输出电压/电流(vop)/(iop)生成期望的次级侧输入电压/电流(vos)/(ios)。
图8A中所示的细节92涉及控制器20如何控制初级侧功率开关桥30来生成期望的初级侧输出电流(iop)。用于该确定的输入是(i)由初级侧功率开关桥30汲取的整流输入电流(ip)和(ii)期望由初级侧功率开关桥汲取以生成期望的初级侧输出电流(iop)的目标整流器输出电流(ip,目标)。使用传感器测量由初级侧功率开关桥30汲取的整流输入电流(ip)。控制器20生成目标整流器输出电流(ip,目标)，这将参考图9及其描述进行描述。该确定的输出是峰值目标初级侧输出电流(iop,峰值,目标)。峰值目标初级侧输出电流(iop,峰值,目标)定义了DC-DC调制，根据该调制，控制器20控制功率开关桥30、32的功率开关，由此在功率开关桥30、32中，初级侧输出电流(iop)和次级侧输入电流相等(ios)(即，iop＝ios)。
特别地，如下面参考图8B和图8C所描述的，峰值目标初级侧输出电流(iop,峰值,目标)表示期望初级侧输出电流(iop)的镜像的正弦峰值电流波形44b。如下面参考图8C所描述的，峰值目标初级侧输出电流(iop,峰值,目标)被输入到控制器20的高速(硬件)转换级(即，图8C所示的第二微控制器94)，用于使功率开关桥30、32被相应地控制以生成期望的初级侧输出电流(iop)和次级侧输入电流(ios)，其中iop＝ios。
图8B示出了由初级侧功率开关桥30生成的初级侧输出电流(iop)的放大的曲线图91。如放大的曲线图91所示，初级侧输出电流(iop)由三角电流波形组成，其以比镜像的正弦峰值电流波形44b的频率高得多的频率振荡。由于控制器20根据DC-DC调制交替地接通和关断初级侧功率开关桥30的各对功率开关，从而导致初级侧功率开关桥从与整流输出电压(vp)相关联的整流输出电流(ip)生成期望的初级侧输出电压/电流(vop)/(iop)，所以生成三角形电流波形。
控制器20在交替接通和关断初级侧功率开关桥30的功率开关对的同时，交替接通和关断次级侧功率开关桥32的对应功率开关对，用于使次级侧功率开关桥从期望的初级侧输出电压/电流(vop)/(iop)生成期望的次级侧输入电压/电流(vos)/(ios)。例如，控制器20接通一对初级侧功率开关(例如，接通功率开关(Mp,H1)和(Mp,L2))并同时接通其对应的一对次级侧功率开关(即，接通功率开关(Ms,L1)和(Ms,H2))，同时关断另一对初级侧功率开关(例如，关断功率开关(Mp,L1)和(Mp,H2))并同时关断其对应的一对次级侧功率开关(即，关断功率开关(Ms,H1)和(Ms,L2))。这是因为AC/DC转换器26具有双有源桥(DAB)拓扑结构。以这种方式，次级侧功率开关桥32从初级侧输出电压/电流(vop)/(iop)生成次级侧电压/电流(vos)/(ios)。
图8C示出了控制器20的第二微控制器94和第二滞后比较器组件95的示意框图。第二微控制器94和第二比较器组件95一起控制初级侧功率开关桥30的操作，以生成期望的初级侧输出电压/电流(vop)/(iop)，并结合次级侧功率开关桥32的操作，根据期望的初级侧输出电压/电流(vop)/(iop)生成期望的次级侧输入电压/电流(vos)/(ios)。
在操作中，第二微控制器94生成第三参考信号(“Ref_H”)96和第四参考信号(“Ref_L”)98。从图8B和图8C的比较可以看出，第三参考信号96对应于镜像的正弦峰值电流波形44b的正周期，第四参考信号98对应于镜像的正弦峰值电流波形44b的负周期。如图8C所示，第二微控制器94基于峰值目标初级侧输出电流(iop,峰值,目标)的相应下游调节生成第三参考信号96和第四参考信号98中的每一个。
第二比较器组件95用于生成控制(即触发)信号，用于交替地接通和关断初级侧功率开关桥30和次级侧功率开关桥32的相应功率开关对。第二比较器组件95基于初级侧输出电流(iop)与第三参考信号96和第四参考信号98中每一个的比较来生成控制信号。例如，参考图8B和图8C，当初级侧输出电流(iop)的值等于第三参考信号96的值时(即，当初级侧输出电流(iop)与镜像的正弦峰值电流波形44b的正周期相交时)，第二比较器组件95生成控制信号以关断一对初级侧功率开关(例如，关断功率开关(Mp,H1)和(Mp,L2))并接通另一对初级侧功率开关(例如，接通功率开关(Mp,L1)和(Mp,H2))。同样，进一步参考图8B和图8C，当初级侧输出电流(iop)的值等于第四参考信号98的值时(即，当初级侧电流(iop)与镜像的正弦峰值电流波形44b的负周期相交时)，第二比较器组件95生成控制信号以接通一对初级侧功率开关(即，接通功率开关(Mp,H1)和(Mp,L2))并关断另一对初级侧功率开关(即，关断功率开关(Mp,L1)和(Mp,H2))。
就像第一比较器组件78一样，第二比较器组件95包括第一模拟比较器电路和第二模拟比较器电路、数字触发器电路和数字驱动器电路的相同类型的布局，如图8C所示。第二微控制器94和第二比较器组件95的操作类似于上述第一微控制器76和第一比较器组件78的操作。
第一微控制器76和第二微控制器94可以被实现为如所述的单独的微控制器或者单个微控制器。第一微控制器76和第二微控制器94可以是如所述的控制器20的一部分，或者可以是其他控制器的一部分。
现在参考图9，继续参考图6和图8C，图9示出了与控制器20如何生成目标整流器输出电流(ip,目标)相关的细节100。该确定的输入是(i)PB转换器26的缓冲电压(vb)和(ii)PB转换器26的峰值目标缓冲电压(vb,峰值,目标)。由控制器20的微控制器在内部测量PB转换器26的缓冲电压(vb)，例如每10毫秒(100Hz)周期性地测量。该确定的输出是峰值目标整流器输出电流(ib,峰值,目标)。控制器20使用峰值目标整流器输出电流(ib,峰值,目标)作为输入来生成目标整流器输出电流(ip,目标)。特别地，目标整流器输出电流(ip,目标)根据(ip,目标)＝PI_Function(vb,峰值,目标,vb)来生成。此外，目标整流器输出电流(ip,目标)根据来自系统的i电池,目标委托(consign)而饱和(受限)，该i电池,目标根据充电功率需求(i电池,目标,v电池,感测)确定最大输入电流。同样，这是在控制器20的微控制器中进行的低速计算。
总之，对于OBC 12的每个相：
-来自车辆系统：v电池,目标，i电池,目标；
-如果v电池,感测>v电池,目标，则i电池,目标＝0；
-ib,峰值,目标＝PI_Function(i电池,目标,i电池)；
-vb,峰值,目标是由设计确定的恒定值(PB缓冲器26的电容器Cb能够承受的最大电压)；
-v电池(＝vs)和vb被测量；
–vp是整流的vac(标准过程)；
-当MH处于接通状态时：is＝i电池+ib；并且
-当iop＝ios，Mp,H1、MpH2、MpL1、MpL2、MsH1、MsH2、MsL1和MsL2由相同的高速信号控制(考虑切换交替和空载时间(dead times)，以避免“H”和“L”同时接通)。
对于三相交错式OBC 12，电池电流分为三相：
-i电池＝i电池_1+i电池_2+i电池_3(3相交错OBC)；并且
-i电池_n＝pi/(2*sqrt(2))*(irms_n*vac_rms_n)/v电池)n＝1..3(有源相)。
尽管上面描述了示例性实施例，但是并不意味着这些实施例描述了本发明的所有可能形式。相反，在说明书中所使用的词是描述性而不是限制性的词，并且理解的是，可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下做出各种变化。另外，各种实现实施例的特征可被组合以形成本发明的另外的实施例。

Claims (20)

1.一种用于给电池充电的车载充电器，包括：
AC/DC转换器，所述AC/DC转换器被配置成将来自干线电源的AC输入转换成具有DC电压和电流纹波的输出；以及
脉动缓冲(PB)转换器，所述脉动缓冲(PB)转换器连接到所述AC/DC转换器，并且被配置成处理所述AC/DC转换器的输出，以最小化其电流纹波，并将所述AC/DC转换器的输出变换成电池电平DC输出，用于对所述电池充电。
2.根据权利要求1所述的车载充电器，其中：
所述AC/DC转换器包括整流器和转换器部分，所述整流器被配置成将来自所述干线电源的AC输入整流为整流的AC输入，而所述转换器部分被配置成将所述整流的AC输入转换为所述AC/DC转换器的输出。
3.根据权利要求2所述的车载充电器，其中：
所述转换器部分包括变压器的初级侧的初级侧功率开关桥和所述变压器的次级侧的次级侧功率开关桥，所述初级侧功率开关桥具有第一对功率开关和第二对功率开关，所述次级侧功率开关桥具有第一对功率开关和第二对功率开关。
4.根据权利要求2所述的车载充电器，其中：
所述整流器是全桥二极管整流器，或者是全桥有源整流器。
5.根据权利要求1所述的车载充电器，还包括：
至少一个附加AC/DC转换器，每个附加AC/DC转换器被配置成将来自所述干线电源的AC输入转换成具有DC电压和电流纹波的附加输出；并且
所述PB转换器单独连接到每个附加AC/DC转换器并被配置成处理每个附加AC/DC转换器的附加输出以减少或最小化来自每个附加AC/DC转换器的电流纹波，并将每个附加AC/DC转换器的附加输出变换成电池电平DC输出，用于对所述电池充电。
6.根据权利要求1所述的车载充电器，其中：
所述PB转换器包括储能电容器和电感器以及一对功率开关。
7.根据权利要求1所述的车载充电器，其中：
所述AC/DC转换器缺少功率因数校正器。
8.根据权利要求1所述的车载充电器，其中：
所述AC/DC转换器和所述PB转换器之间缺少DC链路电容器。
9.一种用于给电池充电的车载充电器，包括：
电子组件，所述电子组件包括AC/DC转换器和连接到所述AC/DC转换器的PB转换器；以及
控制器，所述控制器被配置成控制所述AC/DC转换器以将来自干线电源的AC输入转换成具有DC电压和电流纹波的输出，并且控制所述PB转换器处理所述AC/DC转换器的输出以减少或最小化其电流纹波，并将所述AC/DC转换器的输出变换成电池电平DC输出，用于对所述电池充电。
10.根据权利要求9所述的车载充电器，其中：
所述AC/DC转换器包括整流器，所述整流器被配置成将来自所述干线电源的AC输入整流为整流的AC输入，并且所述AC/DC转换器还包括双有源功率开关桥组件，所述双有源功率开关桥组件具有位于变压器的初级侧的初级侧功率开关桥和位于所述变压器的次级侧的次级侧功率开关桥，所述初级侧功率开关桥具有两对初级侧功率开关，所述次级侧功率开关桥具有两对次级侧功率开关；并且
其中，所述控制器还被配置成根据AC/DC转换器控制策略交替地接通和关断所述初级侧功率开关桥和次级侧功率开关桥的功率开关，以使所述AC/DC转换器将所述整流的AC输入转换成所述AC/DC转换器的输出。
11.根据权利要求10所述的车载充电器，其中：
所述PB转换器包括储能电容器和电感器以及一对功率开关；并且
其中，所述控制器还被配置成根据PB转换器控制策略交替地接通和关断所述PB转换器的功率开关，以使所述PB转换器处理所述AC/DC转换器的输出以减少或最小化其电流纹波，并将所述AC/DC转换器的输出变换为电池电平DC输出，用于对所述电池充电。
12.根据权利要求10所述的车载充电器，其中：
所述控制器包括微控制器和比较器组件，所述微控制器被配置成基于所述整流的AC输入和期望的整流AC输入之间的差生成正参考信号和负参考信号，所述比较器组件被配置成将所述初级侧功率开关桥从所述整流的AC输入生成的输出电流与所述正参考信号进行比较，在所述输出电流等于所述正参考信号时接通第一对初级侧功率开关和第一对次级侧功率开关，并关断第二对初级侧功率开关和第二对次级侧功率开关，以及在该输出电流等于所述负参考信号时，关断所述第一对初级侧功率开关和所述第一对次级侧功率开关，并接通所述第二对初级侧功率开关和所述第二对次级侧功率开关，从而使所述AC/DC转换器生成所述AC/DC转换器的输出。
13.根据权利要求12所述的车载充电器，其中：
所述比较器组件包括第一比较器，所述第一比较器接收所述正参考信号和所述输出电流的感测值，并在所述输出电流等于所述正参考信号时切换其输出；并且
所述比较器组件还包括第二比较器，所述第二比较器接收所述负参考信号和所述输出电流的感测值，并在所述输出电流等于所述负参考信号时切换其输出。
14.根据权利要求13所述的车载充电器，其中：
所述比较器组件还包括数字双态改变电路和数字驱动器电路，所述数字双态改变电路和数字驱动器电路与所述第一比较器和第二比较器的输出一起起作用，以保持接通所述第一对初级侧功率开关和所述第一对次级侧功率开关，和保持关断所述第二对初级侧功率开关和所述第二对次级侧功率开关，直到所述输出电流等于所述负参考信号，并保持关断所述第一对初级侧功率开关和所述第一对次级侧功率开关，和保持接通所述第二对初级侧功率开关和所述第二对次级侧功率开关，直到所述输出电流等于所述正参考信号，从而使所述AC/DC转换器生成所述AC/DC转换器的输出。
15.根据权利要求9所述的车载充电器，其中：
所述PB转换器包括储能电容器和电感器以及一对功率开关；并且
其中，所述控制器还被配置成根据PB转换器控制策略交替地接通和关断所述PB转换器的功率开关，以使所述PB转换器处理所述AC/DC转换器的输出以减少或最小化其电流纹波，并将所述AC/DC转换器的输出变换为电池电平DC输出，用于对所述电池充电。
16.根据权利要求15所述的车载充电器，其中：
所述控制器包括微控制器和比较器组件，所述微控制器被配置成基于(i)所述PB转换器的输出电流与(ii)目标输出电流之间的差来生成正参考信号和负参考信号，所述比较器组件被配置成将由所述PB转换器从带有纹波的DC输出吸收的缓冲电流与所述正参考信号进行比较，在PB转换器缓冲电流等于所述正参考信号时，接通所述PB转换器的第一个功率开关并关断所述PB转换器的第二个功率开关，以及在所述PB转换器缓冲电流等于所述负参考信号时，关断所述PB转换器的所述第一个功率开关，并接通所述PB转换器的所述第二个功率开关，从而使得所述PB转换器处理所述AC/DC转换器的输出，以减少或最小化其电流纹波，并将所述AC/DC转换器的输出变换成电池电平DC输出，用于对所述电池充电。
17.根据权利要求16所述的车载充电器，其中：
所述比较器组件包括第一比较器，所述第一比较器接收所述正参考信号和所述PB转换器缓冲电流的感测值，并在所述PB转换器缓冲电流等于所述正参考信号时切换其输出；并且
所述比较器组件还包括第二比较器，所述第二比较器接收所述负参考信号和所述PB转换器缓冲电流的感测值，并在所述PB转换器缓冲电流等于所述负参考信号时切换其输出。
18.根据权利要求17所述的车载充电器，其中：
所述比较器组件还包括数字双态改变电路和数字驱动器电路，所述数字双态改变电路和数字驱动器电路与所述第一比较器和第二比较器的输出一起起作用，以保持接通所述PB转换器的第一功率开关，和保持关断所述PB转换器的第二功率开关，直到所述PB转换器缓冲电流等于所述负参考信号，并保持关断所述PB转换器的第一功率开关，和保持接通所述PB转换器的第二功率开关，直到所述PB转换器缓冲电流等于所述正参考信号，从而使所述PB转换器处理所述AC/DC转换器的输出，以减少或最小化其电流纹波，并将所述AC/DC转换器的输出变换成电池电平DC输出，用于对所述电池充电。
19.根据权利要求9所述的车载充电器，其中：
所述AC/DC转换器缺少功率因数校正器；并且
所述AC/DC转换器和所述PB转换器之间缺少DC链路电容器。
20.根据权利要求9所述的车载充电器，还包括：
附加AC/DC转换器，所述附加AC/DC转换器连接到所述PB转换器；并且
所述控制器还被配置成控制所述附加AC/DC转换器，以将来自所述干线电源的AC输入转换成具有DC电压和电流纹波的附加输出，并控制所述PB转换器处理每个附加AC/DC转换器的附加输出，以减少或最小化其电流纹波，并将每个附加AC/DC转换器的附加输出变换成电池电平DC输出，用于对所述电池充电。
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