CN116599185A - 车载充电机的启动方法、系统、控制电路及存储介质 - Google Patents

车载充电机的启动方法、系统、控制电路及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车载充电机的启动方法、系统、控制电路及存储介质，涉及充电领域，若电容电压纹波不在预设范围内，则车载充电机工作在低温情况下，此时控制电路需要根据电容电压纹波的具体情况确定适合车载充电机启动的当前输出功率，直至电容电压纹波处于预设范围内时，表示温度达到正常条件，车载充电机可以直接输出需求的目标输出功率；通过获取电容电压纹波并判断其是否在合理范围内，从而判断车载充电机是否可以直接以目标输出功率启动，在低温条件下先以当前输出功率启动车载充电机，确保车载充电机输出功率的稳定性，避免低温条件下车载充电机直接以目标输出功率启动时无法正常启动的问题，确保了车载充电机的正常启动。

Description

车载充电机的启动方法、系统、控制电路及存储介质
技术领域
本发明涉及充电领域，特别是涉及一种车载充电机的启动方法、系统、控制电路及存储介质。
背景技术
随着车载充电机的迅速发展，如何保证车载充电机的正常工作也逐渐成为需要关注的重点，OBC(On-board Charger，车载充电机)是一种能够将电网交流电源转换为电动汽车电池组所需要的电能的电源设备，其输入一般为工频的交流电源，而输出则通常为高压直流。OBC一般需要满足-40-85℃的工作环境，并且内部电路的硬件拓扑中多包含电容或电感等此类储能元器件。但是在低温环境下，此类器件会受到很大影响，比如，低温会导致电容中介质变化，从而导致电容的容值降低，漏电流增加，纹波电压会增加，这会导致电容过压，影响电容的使用寿命；同时低温会导致电感中的磁芯磁化变化，从而导致电感数值降低等，这些变化都会导致OBC电路输出的不稳定，对动力电池产生不良影响；特别是当低温情况下的车载充电机需要满功率输出时，若想在启动时满足满功率的输出，OBC的内部电路会非常容易触发OBC本身的过压、过流等保护限制，导致车载充电机无法正常开机，目前还没有广泛应用地可以确保低温情况下车载充电机稳定启动的解决方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种车载充电机的启动方法、系统、控制电路及存储介质，通过获取电容电压纹波并判断其是否在合理范围内，从而判断车载充电机是否可以直接以目标输出功率启动，在低温条件下先以当前输出功率启动车载充电机，确保车载充电机输出功率的稳定性，避免低温条件下车载充电机直接以目标输出功率启动时无法正常启动的问题，确保了车载充电机的正常启动。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种车载充电机的启动方法，应用于所述车载充电机的控制电路，所述车载充电机包括依次连接的PFC电路，母线电容和DC/DC电路；该方法包括：
确定预设周期内所述母线电容的电容电压纹波；
判断所述电容电压纹波是否在预设范围内；
若否，利用所述电容电压纹波确定当前输出功率，所述电容电压纹波与所述车载充电机的输出功率成负相关；
基于所述当前输出功率控制所述车载充电机工作，并返回所述判断所述电容电压纹波是否在预设范围内的步骤；
若是，基于目标输出功率控制所述车载充电机工作。
可选地，所述车载充电机还包括采样模块，所述确定预设周期内所述母线电容的电容电压纹波包括：
获取采样模块采集的所述母线电容的两端的电压；
确定预设周期内所述母线电容的最高电压值和最低电压值；
将所述最高电压值减去所述最低电压值得到所述预设周期内所述母线电容的电容电压纹波。
可选地，所述利用所述电容电压纹波确定当前输出功率包括：
利用输出功率-电容电压纹波关系式和所述电容电压纹波确定当前输出功率；
所述输出功率-电容电压纹波关系式为：
其中，Po为输出功率，VC为检测到的所述母线电容的两端的电压，Vpp为所述电容电压纹波，ESR为所述母线电容的电容电阻。
可选地，所述采样模块包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端与直流电源连接，第二端分别与所述母线电容的第一端，所述母线电容的第二端和所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地。
可选地，所述电容电压纹波的所处范围包括N个子区间，N为大于1的正整数，所述利用所述电容电压纹波确定当前输出功率包括：
确定所述电容电压纹波所属的子区间；
根据所述子区间与预设输出功率之间的对应关系和所述电容电压纹波所属的子区间确定当前输出功率。
可选地，所述基于所述当前输出功率控制所述车载充电机工作包括:
利用所述当前输出功率确定所述DC/DC电路的当前开关频率；
控制所述DC/DC电路基于所述当前开关频率工作，以控制所述车载充电机按当前输出功率工作。
可选地，利用所述电容电压纹波确定当前输出功率包括：
利用所述电容电压纹波和比例积分控制方式确定当前输出功率，以使所述车载充电机的输出功率的变化值小于预设波动值。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种车载充电机的控制电路，所述车载充电机包括依次连接的PFC电路，母线电容和DC/DC电路；该控制电路包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于实现如前述所述的车载充电机的启动方法的步骤。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述所述的车载充电机的启动方法的步骤。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种车载充电机的启动系统，应用于所述车载充电机的控制电路，所述车载充电机包括依次连接的PFC电路，母线电容和DC/DC电路；该系统包括：
纹波确定单元，用于确定预设周期内所述母线电容的电容电压纹波；
判断单元，用于判断所述电容电压纹波是否在预设范围内；若否，触发确定输出功率单元，若是，触发第二启动单元；
所述确定输出功率单元，用于利用所述电容电压纹波确定当前输出功率，所述电容电压纹波与所述车载充电机的输出功率成负相关；
第一启动单元，用于基于所述当前输出功率控制所述车载充电机工作，并触发所述判断单元；
所述第二启动单元，用于基于目标输出功率控制所述车载充电机工作。
本发明提供了一种车载充电机的启动方法，应用于所述车载充电机的控制电路，通过判断获取的母线电容的电容电压纹波是否在预设范围内来实现对车载充电机的工作环境的判断，若电容电压纹波在预设范围内，则此时车载充电机工作在正常温度条件下，可以直接输出需求的目标输出功率；若电容电压纹波不在预设范围内，则此时车载充电机工作在低温情况下，此时控制电路需要根据电容电压纹波的具体情况确定适合车载充电机启动的当前输出功率，随着车载充电机的启动并工作，温度逐渐上升，直至电容电压纹波处于预设范围内时，表示温度达到正常条件，车载充电机可以直接输出需求的目标输出功率；通过获取电容电压纹波并判断其是否在合理范围内，从而判断车载充电机是否可以直接以目标输出功率启动，在低温条件下先以当前输出功率启动车载充电机，确保车载充电机输出功率的稳定性，避免低温条件下车载充电机直接以目标输出功率启动时无法正常启动的问题，确保了车载充电机的正常启动。
本发明还提供了一种车载充电机的控制电路、计算机可读存储介质及车载充电机的启动系统，具有与上述车载充电机的启动方法相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种车载充电机的启动方法的流程图；
图2为本发明提供的另一种车载充电机的启动方法的流程图；
图3为本发明提供的一种车载充电机的输出功率随母线电容的纹波电压变化的曲线图；
图4为本发明提供的一种采样模块的结构示意图；
图5为本发明提供的一种车载充电机的控制电路的结构示意图；
图6为本发明提供的一种车载充电机的启动系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种车载充电机的启动方法、系统、控制电路及存储介质，通过获取电容电压纹波并判断其是否在合理范围内，从而判断车载充电机是否可以直接以目标输出功率启动，在低温条件下先以当前输出功率启动车载充电机，确保车载充电机输出功率的稳定性，避免低温条件下车载充电机直接以目标输出功率启动时无法正常启动的问题，确保了车载充电机的正常启动。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所提供的启动方法主要应用于车载充电机，OBC是一种能够将电网交流电源转换为电动汽车电池组所需要的电能的电源设备。OBC的输入一般为工频的交流电源，而输出则通常为高压直流。电路方面，主要包含PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)电路和DC/DC(Direct Current to Direct Current)电路两部分。PFC电路主要负责纠正交流电网电压波形、维持功率因数的合理范围，并将交流电压转换为稳定的直流电压，在PFC电路得到稳定的直流电压源后，DCDC电路负责调整直流电压，将其转换为与被充电设备匹配的电压，并保证输出电压和电流的精准度和稳定性。OBC中的母线电容，也即interlink母线电容指的是，用于连接PFC和DC/DC两部分的中间电容，通过其储存和释放能量能有效地平衡PFC-DC/DC两部分之间的能量转换，以确保输出的稳定性和可靠性。具体实施方式详见下文。
请参照图1，图1为本发明提供的一种车载充电机的启动方法的流程图；请参照图2，图2为本发明提供的另一种车载充电机的启动方法的流程图；请参照图3，图3为本发明提供的一种车载充电机的输出功率随母线电容的纹波电压变化的曲线图；为解决上述技术问题，本发明提供了一种车载充电机的启动方法，应用于车载充电机的控制电路，车载充电机包括依次连接的PFC电路，母线电容和DC/DC电路；该方法包括：
S11：确定预设周期内母线电容的电容电压纹波；
考虑到车载充电机的启动阶段在利用PFC电路进行整流的过程中，由于整流器等各种因素的原因，会引入很大的工频纹波，这需要通过增大母线电容来达到减小纹波的目的，母线电容作为能量储存器，在此时可以用于平稳输出能量并滤除电源电压的纹波。本发明针对该问题，为解决在低温条件下OBC的正常输出，研发了一种控制方法，通过获得母线电容在一定时间段内的纹波电压，从而根据其纹波大小来控制输出功率。
可以理解的是，母线电容的电容电压纹波会随着OBC工作环境的温度的变化而变化，在低温条件下时，电容电压纹波会由于低温影响，产生较大的电容电压纹波，随着温度的升高，电容电压纹波逐渐减少，因此可以通过获取母线电容的电容电压纹波来对输出功率进行调整，通过获取到的电容电压纹波有效地反映当前温度情况，因此车载充电机输出的功率是在考虑了环境因素后调控的结果。
具体地，对于母线电容的电容电压纹波的确定方法存在多种实现方式，本申请在此不做特别的限定，可以先利用电压传感器，分压电路等电压检测方法对母线电容两端的电压进行确定，从而根据预设周期内母线电容两端的电压的变化情况确定其电容电压纹波，对于确定频率以及预设周期的具体取值和实现方式等本申请在此不做特别的限定，预设周期可以是应用前提前设置好的，也可以在应用时根据具体应用情况调整得到的；一般情况下对于母线电容的电容电压纹波是实时检测的过程，也可以是按一定的频率周期性检测的过程。
S12：判断电容电压纹波是否在预设范围内；
不难理解的是，通过判断电容电压纹波是否在预设范围内，可以实现对工作温度的判断，若车载充电机工作在正常温度环境下，
具体地，对于判断的频率及具体实现方式等本申请在此不做特别的限定，可以按一定的频率周期性的进行判断，也可以设置为检测到判断指令后开始判断，预设范围也即母线电容在正常温度下所产生的电容电压纹波的合理范围，主要取决于电容类型和自身参数，对于预设范围的设置方式和具体取值等本申请在此不做特别的限定，可以根据实际应用情况进行调整。通过判断电容电压纹波是否在合理范围内，可以明确是否需要限制车载充电机的输出功率；在机器功能正常的情况下，纹波过大，可以认为是OBC处于低温情况；另外，如果OBC发生故障，比如输入滤波损坏，也有可能造成电容纹波过大，这种情况下也可以通过本申请提供的控制方式限制输出功率。
S13：若否，利用电容电压纹波确定当前输出功率，电容电压纹波与车载充电机的输出功率成负相关；
可以理解的是，若电容电压纹波不在预设范围内，则车载充电机此时工作在低温环境下，若判断电容电压纹波Vpp不在合理范围内，通常是电容电压纹波Vpp过大，需要采取降额输出，并且车载充电机的当前输出功率需要与电容电压纹波纹波对应，温度越低，电容电压纹波越大，车载充电机所能输出的功率越小。利用电容电压纹波确定当前输出功率的方式存在多种选择，本申请在此不做特别的限定。具体的车载充电机的输出功率与电压纹波纹波的对应关系可以参照图3，图3的横坐标表示电容电压纹波，Vpp1和Vpp2为两个电容电压纹波的具体值，纵坐标为车载充电机的输出功率，Pmax车载充电机为满功率输出时对应的最大输出功率。
S14：基于当前输出功率控制车载充电机工作，并返回判断电容电压纹波是否在预设范围内的步骤；
具体地，在得到与电容电压纹波对应的当前输出功率后，车载充电机可以基于当前输出功率启动并进入工作，为动力电池充电，并且随着车载充电机的启动以及工作，会产生一定的热量，因此OBC内部的温度会快速回升工作温度，因此在车载充电机工作后，可以返回判断电容电压纹波的步骤，重复进行判断以及确定当前输出功率的步骤，随着车载充电机的工作，工作温度逐渐升高，电容纹波减少，可以逐步提升输出功率，当Vpp恢复到正常范围内，则恢复目标输出功率，当目标输出功率为满功率时，可以恢复满功率输出。通过重复S12以及S13的过程实现对车载充电机的输出功率的调整，直至车载充电机的工作温度恢复正常，可以以目标输出功率工作。
可以理解的是，在返回判断电容电压纹波是否在预设范围内的步骤可以是在基于当前输出功率控制车载充电机工作的预设时间段后实现的，对于返回判断电容电压纹波是否在预设范围内的步骤的时间和具体实现方式等本申请在此不做特别的限定，通常会提前预设时间段，在固定时间段后返回S12以及S13的步骤，从而实现车载充电机的输出功率的稳定调整。
S15：若是，基于目标输出功率控制车载充电机工作。
需要说明的是，目标输出功率即当前作为负载的动力电池需求的输出功率，若电容电压纹波在预设范围内，则说明此时工作温度处于正常情况，直接启动也不会存在无法启动或触发保护机制的情况，因此可以直接基于目标输出功率控制车载充电机工作。对于目标输出功率的具体取值和实现方式等本申请在此不做特别的限定，可以根据负载应用需求进行选择和调整；对于如何控制车载充电机工作的具体实现方式等本申请在此不做特别的限定。
可以理解的是，车载充电机中包括控制电路，S11-S15的步骤的执行主体均为车载充电机的控制电路。对于控制电路的具体结构和实现方式等本申请在此不做特别的限定，可以通过控制芯片或MCU(MicrocontrollerUnit，微控制单元)等控制器实现。
具体地，特别是在目标输出功率为满功率时，在低温环境下，电容电压纹波Vpp会增大，当Vpp过大时，OBC系统会采取降低输出功率的方式来确保OBC能在低温环境下启动，在工作一段时间后，随着此段时间内电容不停的充放电，其温度会快速回升，Vpp会不断减小，对应地，软件会根据Vpp不断增大输出功率，直至电容的Vpp值恢复到正常范围，此时OBC达到满功率输出。
需要说明的是，OBC的母线电容一般采用电解电容，在低温环境下，由于电容的寄生电阻(ESR)增加，其电容量会减少，纹波电压会增加，这会导致电容过压，影响电容的使用寿命，甚至会触发保护，导致OBC无法瞬间满功率输出，此时可以利用本发明提供的车载充电机的启动方法，通过控制电路中软件监测-控制的方法，降低输出功率，同时在OBC轻载开启后，电容温度会缓慢上升，纹波相应减少，此时再慢慢提升输出功率直至满载。对于PFC电路，母线电容和DC/DC电路的具体电路结构和实现方式等本申请在此不做特别的限定。
本发明提供的车载充电机的启动方法使得在低温环境下，OBC能够实现平稳输出。通过判断母线电容的电容电压纹波，使OBC在低温下起机时工作在较低的输出功率下，从而使电容元器件自加热，并可以在一定时间后恢复满功率输出。
本发明提供了一种车载充电机的启动方法，应用于所述车载充电机的控制电路，通过判断获取的母线电容的电容电压纹波是否在预设范围内来实现对车载充电机的工作环境的判断，若电容电压纹波在预设范围内，则此时车载充电机工作在正常温度条件下，可以直接输出需求的目标输出功率；若电容电压纹波不在预设范围内，则此时车载充电机工作在低温情况下，此时控制电路需要根据电容电压纹波的具体情况确定适合车载充电机启动的当前输出功率，随着车载充电机的启动并工作，温度逐渐上升，直至电容电压纹波处于预设范围内时，表示温度达到正常条件，车载充电机可以直接输出需求的目标输出功率；通过获取电容电压纹波并判断其是否在合理范围内，从而判断车载充电机是否可以直接以目标输出功率启动，在低温条件下先以当前输出功率启动车载充电机，确保车载充电机输出功率的稳定性，避免低温条件下车载充电机直接以目标输出功率启动时无法正常启动的问题，确保了车载充电机的正常启动。
在上述实施例的基础上，
作为一种可选地实施例，车载充电机还包括采样模块，确定预设周期内母线电容的电容电压纹波包括：
获取采样模块采集的母线电容的两端的电压；
确定预设周期内母线电容的最高电压值和最低电压值；
将最高电压值减去最低电压值得到预设周期内母线电容的电容电压纹波。
考虑到电容电压纹波是电流中的高次谐波成分,会带来电流或电压幅值的变化，可以通过获取采样模块采集的母线电容的两端的电压实现对电容电压纹波的计算，通过采集Interlink母线电容电压，获得电容的纹波电压，对于获取采样模块采集的母线电容的两端的电压的频率和实现方式等本申请在此不做特别的限定，可以设置固定周期按一定的频率对母线电容两端的电压进行实时获取，一旦得到了经过预处理的信号，就可以通过简单的计算来获取电容电压纹波大小。具体地，可以选取几个获取周期内的最高值电压和最低值电压，相减即可得到电容电压纹波的大小。对于获取周期和预设周期的具体取值及对应关系等本申请在此不做特别的限定，为了确保计算结果的准确度，可以适当选择多个获取周期作为预设周期，可以进一步精确最高电压值和最低电压值的确定过程。对于采样模块的具体电路结构和实现方式等本申请在此不做特别的限定，可以利用电压传感器等电压检测电路实现。
需要说明的是，母线电容作为OBC重要的组成补充，通常会在内部控制计算中用到电容电压值，因此OBC本身会存在采样电路，因此采样模块可以直接利用OBC本身存在的采样电路实现，使得本发明在基于原有的拓扑结构上，不外加另外的控制方式，以较低的成本实现低温下的平滑起机。
具体地，利用获取到的母线电容的电压情况，可以对母线电容的电容电压纹波进行计算，得到明确的电容电压纹波，简单有效，易于实现，可以有效地实现对电容电压纹波的确定，以便后续基于电容电压纹波对车载充电机的输出功率进行控制，确保了车载充电机的正常启动。
作为一种可选地实施例，利用电容电压纹波确定当前输出功率包括：
利用输出功率-电容电压纹波关系式和电容电压纹波确定当前输出功率；
输出功率-电容电压纹波关系式为：
其中，Po为输出功率，VC为检测到的母线电容的两端的电压，Vpp为电容电压纹波，ESR为母线电容的电容电阻。
不难理解的是，电容电压纹波与车载充电机的输出功率之间存在负相关的关系，在对母线电容两端的电压进行检测的基础上，可以将确定的电容电压纹波代入上述公式计算出对应的输出功率，将计算结果作为当前输出功率。可以将该式提前设置在控制电路中，控制电路直接根据该关系式对输出功率进行计算，对于利用输出功率-电容电压纹波关系式和电容电压纹波确定当前输出功率的具体实现方式等本申请在此不做特别的限定。
具体地，在检测母线电容两端的电压，并对电容电压纹波进行的具体计算的基础上，可以进一步利用输出功率-电容电压纹波关系式对输出功率进行准确的计算，通过这种方式得到的输出功率准确具体，控制电路可以直接利用具体值控制车载充电机的工作过程，有利于车载充电机的准确工作。
请参照图4，图4为本发明提供的一种采样模块的结构示意图；作为一种可选地实施例，采样模块包括第一电阻和第二电阻，第一电阻的第一端与直流电源连接，第二端分别与母线电容的第一端，母线电容的第二端和第二电阻的第一端连接，第二电阻的第二端接地。
不难理解的是，采样模块可以通过第一电阻和第二电阻组成的分压电路实现。对于第一电阻和第二电阻的具体类型，取值和实现方式等本申请在此不做特别的限定，可以直接采用固定电阻实现，也可以采用电位器等可变电阻实现，提高灵活性。
作为一种具体地实施例，以图4为例，VDD表示供电电源，可以选择3.3V的电源实现，GND表示接地，端口A与母线电容的第一端连接，端口B与母线电容的第二端连接，在采样模块中选用47k电阻作为分压的第一电阻，使得被测电压范围能够适合AD转换器的输入电压范围，此外47k电阻的阻值比较大，可以减小电路的功耗。3.6k电阻作为第二电阻，是用来调节电压采样电路的放大倍数。两个电阻的比值为(47k+3.6k)/3.6k，放大倍数即为49.6。这样可以将被采样电压变换为AD转换器所能接受的电压范围。同时，3.6k电阻的阻值比较小，可以提高电路的带宽。同时，增加设置第一电容和第二电容，100nF的第一电容并联可减弱EMC和EMI带来的共模干扰，稳定传感输入端的工作，而2.2nF的第二电容则是用于过滤高频噪声，提高输出信号的精度和稳定性。通过上述分压电路采集后的信号还需经过低通滤波处理，用来削弱高频噪声，对采集到的电容电压信号进行滤波，有效提高数据的精确性和信噪比。其次，为使采样数据更精确，防止出现失真的情况，对于采样频率的选择一般远高于Interlink电容器中电压纹波频率。
具体地，通过第一电阻和第二电阻组成的分压电路实现对母线电容的两端的电压的检测，电路结构简单，易于实现，可以有效地实现对母线电容的两端的电压的检测，有利于电容电压纹波的确定过程，确保了电容电压纹波的准确性和可靠性，进一步保证了车载充电机的准确工作。
作为一种可选地实施例，电容电压纹波的所处范围包括N个子区间，N为大于1的正整数，利用电容电压纹波确定当前输出功率包括：
确定电容电压纹波所属的子区间；
根据子区间与预设输出功率之间的对应关系和电容电压纹波所属的子区间确定当前输出功率。
不难理解的是，电容电压纹波所处的范围是一定的，利用电容电压纹波确定当前输出功率还可以通过提前设置电容电压纹波和输出功率之间的对应关系实现，将电容电压纹波所处的范围分为N个子区间，并且提前设置与N个子区间一一对应的预设输出功率，通过进一步判断电容电压纹波所处的子区间，并将该子区间对应的预设输出功率作为当前输出功率。对于子区间的具体划分方式和区间大小等本申请在此不做特别的限定，对应的预设输出功率的具体取值以及确定方式等本申请在此不做特别的限定，电容电压纹波所处的范围可以根据母线电容的具体类型和参数取值等确定，子区间可以均分，也可以按照出现概率进行不同区间范围的划分，预设输出功率可以根据实际应用常用情况进行确定，也可以通过准确的测试和实验进行确定。子区间与预设输出功率之间的对应关系可以提前录入控制电路中。
具体地，可以直接利用电容电压纹波的所处子区间和提前设置的子区间与预设输出功率直接的对应关系确定车载充电机的输出功率，简单有效，易于实现，不需要复杂的计算过程，直接利用对应关系即可，提高了应用过程的工作效率，进一步保证了车载充电机的响应速度。
作为一种可选地实施例，基于当前输出功率控制车载充电机工作包括:
利用当前输出功率确定DC/DC电路的当前开关频率；
控制DC/DC电路基于当前开关频率工作，以控制车载充电机按当前输出功率工作。
在实际应用中，在收到开机使能信号后，PFC电路开始工作并给母线电容充电。通过对母线电容电压的采集和相应的信号处理，可以得到母线电容的纹波电压Vpp的值。本发明所提供的车载充电机的启动方法是在充电过程中，也即PFC电路开始工作后对输出功率进行确定，之后再启动DC/DC，控制车载充电机进行工作。因此利用当前输出功率对车载充电机的工作进行控制的过程一般是通过控制DC/DC电路的开关频率实现的。对于DC/DC电路的开关频率的调整方式和具体实现方式等本申请在此不做特别的限定，可以根据DC/DC电路的具体电路结构进行调控。
具体地，对车载充电机的输出功率的调整是通过对DC/DC电路的开关频率的调整实现的，利用当前输出功率确定对应的当前开关频率，使DC/DC电路基于当前开关频率工作，通过对开关频率的调控对DC/DC电路的电压进行调整，从而实现对车载充电机的输出功率的调整，同时DC/DC电路可以确保输出电压与负载的匹配度，保证输出电压和电流的精准度和稳定性，确保车载充电机的正常工作过程。
作为一种可选地实施例，利用电容电压纹波确定当前输出功率包括：
利用电容电压纹波和比例积分控制方式确定当前输出功率，以使车载充电机的输出功率的变化值小于预设波动值。
考虑到控制电路对于输出功率的调整可能存在大幅度变化的情况，在确定了电容电压纹波后，可以加入比例积分控制的控制方式来实现输出功率的平缓调节，防止纹波电压出现大幅度跳变的情况，可以通过调节适当的比例积分系数，使得车载充电机的输出功率最快最稳地达到以及稳定在设定的功率。具体地，可以采用DSP(Digital SignalProcess，数字信号处理技术)控制芯片实现比例积分控制的过程，DSP芯片可以通过调控电容电压纹波的确定周期以及在确定当前输出功率时考虑之前的输出功率的情况，使得车载充电机的输出功率维持在一定的波动范围内，避免输出功率的大幅度波动，加入比例控制的算法可以加快对输出功率调节速度，进一步提高车载充电机的响应速度，加入积分控制的算法是为了稳定输出功率，避免输出功率的大幅度波动。对于比例积分控制方式的具体方式和实现过程等本申请在此不做特别的限定。
不难理解的是，以OBC的控制电路通过MCU芯片实现为例，可以通过DSP芯片和MCU之间的配合实现对输出功率的调控，此时OBC内会有一个MCU芯片和DSP芯片，两者配合实现对OBC的控制过程，DSP的主要作用是采样、计算和控制，对母线电容的电容电压纹波的计算过程可以通过DSP芯片实现，DSP芯片还可以通过对DC/DC电路中开关频率的控制实现对输出功率的调整；MCU对外基于CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)与整车通信，整车发送的功率输出是先发给MCU，再通过MCU下发到DSP，可以通过Uart(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发器)实现。
具体地，在通过监测母线电容的电容电压纹波来调整OBC输出功率的大小，可以保证车载充电机在低温条件下的正常启动的前提下，进一步加入比例积分控制的控制方式，使车载充电机实现平滑的功率输出，避免输出大幅度跳变的情况，进一步确保车载充电机的正常工作过程，保证了车载充电机的可靠性和稳定性，同时进一步提高了车载充电机的响应速度。
请参照图5，图5为本发明提供的一种车载充电机的控制电路的结构示意图；为解决上述技术问题，本发明还提供了一种车载充电机的控制电路，车载充电机包括依次连接的PFC电路，母线电容和DC/DC电路；该控制电路包括：
存储器1，用于存储计算机程序；
处理器2，用于实现如前述的车载充电机的启动方法的步骤。
其中，处理器2可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器2可以采用DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)、PLA(ProgrammableLogic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器2也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。一些实施例中，处理器2还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器1可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器1还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器1至少用于存储以下计算机程序，其中，该计算机程序被处理器2加载并执行之后，能够实现前述任意一个实施例公开的车载充电机的启动方法的相关步骤。另外，存储器1所存储的资源还可以包括操作系统和数据等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统可以包括Windows、Unix、Linux等。数据可以包括但不限于车载充电机的启动方法的数据等。
在一些实施例中，车载充电机的控制电路还可包括有显示屏、输入输出接口、通信接口、电源以及通信总线。
本领域技术人员可以理解的是，图5中示出的结构并不构成对车载充电机的控制电路的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。
对于本发明提供的一种车载充电机的控制电路的介绍请参照上述车载充电机的启动方法的实施例，本发明在此不再赘述。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前述的车载充电机的启动方法的步骤。
可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。具体地，计算机可读存储介质可以包括但不限于任何类型的盘，包括软盘、光盘及移动硬盘等，或适合于存储指令、数据的任何类型的媒介或设备等等，本申请在此不做特别的限定。
对于本发明提供的一种计算机可读存储介质的介绍请参照上述车载充电机的启动方法的实施例，本发明在此不再赘述。
请参照图6，图6为本发明提供的一种车载充电机的启动系统的结构示意图。为解决上述技术问题，本发明还提供了一种车载充电机的启动系统，应用于车载充电机的控制电路，车载充电机包括依次连接的PFC电路，母线电容和DC/DC电路；该系统包括：
纹波确定单元21，用于确定预设周期内母线电容的电容电压纹波；
判断单元22，用于判断电容电压纹波是否在预设范围内；若否，触发确定输出功率单元23，若是，触发第二启动单元25；
确定输出功率单元23，用于利用电容电压纹波确定当前输出功率，电容电压纹波与车载充电机的输出功率成负相关；
第一启动单元24，用于基于当前输出功率控制车载充电机工作，并触发判断单元22；
第二启动单元25，用于基于目标输出功率控制车载充电机工作。
作为一种可选地实施例，车载充电机还包括采样模块，纹波确定单元21包括：
采集单元，用于获取采样模块采集的母线电容的两端的电压；
取值单元，用于确定预设周期内母线电容的最高电压值和最低电压值；
纹波确定子单元，用于将最高电压值减去最低电压值得到预设周期内母线电容的电容电压纹波。
作为一种可选地实施例，确定输出功率单元23包括：
关系式确定单元，用于利用输出功率-电容电压纹波关系式和电容电压纹波确定当前输出功率。
作为一种可选地实施例，电容电压纹波的所处范围包括N个子区间，N为大于1的正整数，确定输出功率单元23包括：
子区间确定单元，用于确定电容电压纹波所属的子区间；
确定输出功率子单元，用于根据子区间与预设输出功率之间的对应关系和电容电压纹波所属的子区间确定当前输出功率。
作为一种可选地实施例，第一启动单元24包括：
开关频率确定单元，用于利用当前输出功率确定DC/DC电路的当前开关频率；
控制DC/DC电路单元，用于控制DC/DC电路基于当前开关频率工作，以控制车载充电机按当前输出功率工作。
作为一种可选地实施例，确定输出功率单元23包括：
积分控制单元，用于利用电容电压纹波和比例积分控制方式确定当前输出功率，以使车载充电机的输出功率的变化值小于预设波动值。
对于本发明提供的一种车载充电机的启动系统的介绍请参照上述车载充电机的启动方法的实施例，本发明在此不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其他形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种车载充电机的启动方法，其特征在于，应用于所述车载充电机的控制电路，所述车载充电机包括依次连接的PFC电路，母线电容和DC/DC电路；该方法包括：
确定预设周期内所述母线电容的电容电压纹波；
判断所述电容电压纹波是否在预设范围内；
若否，利用所述电容电压纹波确定当前输出功率，所述电容电压纹波与所述车载充电机的输出功率成负相关；
基于所述当前输出功率控制所述车载充电机工作，并返回所述判断所述电容电压纹波是否在预设范围内的步骤；
若是，基于目标输出功率控制所述车载充电机工作。
2.如权利要求1所述的车载充电机的启动方法，其特征在于，所述车载充电机还包括采样模块，所述确定预设周期内所述母线电容的电容电压纹波包括：
获取采样模块采集的所述母线电容的两端的电压；
确定预设周期内所述母线电容的最高电压值和最低电压值；
将所述最高电压值减去所述最低电压值得到所述预设周期内所述母线电容的电容电压纹波。
3.如权利要求2所述的车载充电机的启动方法，其特征在于，所述利用所述电容电压纹波确定当前输出功率包括：
利用输出功率-电容电压纹波关系式和所述电容电压纹波确定当前输出功率；
所述输出功率-电容电压纹波关系式为：
其中，Po为输出功率，VC为检测到的所述母线电容的两端的电压，Vpp为所述电容电压纹波，ESR为所述母线电容的电容电阻。
4.如权利要求2所述的车载充电机的启动方法，其特征在于，所述采样模块包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端与直流电源连接，第二端分别与所述母线电容的第一端，所述母线电容的第二端和所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地。
5.如权利要求1所述的车载充电机的启动方法，其特征在于，所述电容电压纹波的所处范围包括N个子区间，N为大于1的正整数，所述利用所述电容电压纹波确定当前输出功率包括：
确定所述电容电压纹波所属的子区间；
根据所述子区间与预设输出功率之间的对应关系和所述电容电压纹波所属的子区间确定当前输出功率。
6.如权利要求1所述的车载充电机的启动方法，其特征在于，所述基于所述当前输出功率控制所述车载充电机工作包括:
利用所述当前输出功率确定所述DC/DC电路的当前开关频率；
控制所述DC/DC电路基于所述当前开关频率工作，以控制所述车载充电机按当前输出功率工作。
7.如权利要求1至6任一项所述的车载充电机的启动方法，其特征在于，利用所述电容电压纹波确定当前输出功率包括：
利用所述电容电压纹波和比例积分控制方式确定当前输出功率，以使所述车载充电机的输出功率的变化值小于预设波动值。
8.一种车载充电机的控制电路，其特征在于，所述车载充电机包括依次连接的PFC电路，母线电容和DC/DC电路；该控制电路包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于实现如权利要求1至7任一项所述的车载充电机的启动方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的车载充电机的启动方法的步骤。
10.一种车载充电机的启动系统，其特征在于，应用于所述车载充电机的控制电路，所述车载充电机包括依次连接的PFC电路，母线电容和DC/DC电路；该系统包括：
纹波确定单元，用于确定预设周期内所述母线电容的电容电压纹波；
判断单元，用于判断所述电容电压纹波是否在预设范围内；若否，触发确定输出功率单元，若是，触发第二启动单元；
所述确定输出功率单元，用于利用所述电容电压纹波确定当前输出功率，所述电容电压纹波与所述车载充电机的输出功率成负相关；
第一启动单元，用于基于所述当前输出功率控制所述车载充电机工作，并触发所述判断单元；
所述第二启动单元，用于基于目标输出功率控制所述车载充电机工作。
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