CN116632987B - 一种充电电路的控制方法、控制系统及车载充电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种充电电路的控制方法、控制系统及车载充电机，涉及充电领域，将电压纹波分量通过前馈补偿的方式以及将电流纹波分量通过反馈补偿的方式对基础控制值进行修正，并利用修正后的目标控制值调整斩波电路中开关器件的占空比，以使斩波电路输出的电压和电流均是抑制甚至消除了纹波分量后的结果，通过软件控制的方式有效抑制了三相全桥整流产生的电流纹波和电压纹波，在不明显增加系统硬件成本的情况下，避免了由于三相不可控全波整流桥导致的过大的电压纹波分量和电流纹波分量对充电电路的充电过程以及待充电电池的影响，提高了充电效率，扩展了充电电路的适用范围，使其可应用在低内阻类型电池上，提高待充电电池的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及充电领域，特别是涉及一种充电电路的控制方法、控制系统及车载充电机。
背景技术
随着车载充电机的不断发展，用户对于车载充电机的要求也越来越高，车载充电机作为充电电路广泛应用于各种车辆，特别是地铁车辆的工作过程中，提供对车辆电池的充电服务。车载充电机的充电电路中包括三相降压变压器、三相不可控全波整流桥以及斩波电路，三相交流辅助电源经三相降压变压器的降压和三相不可控全波整流桥的整流后，得到一个直流电压，再经斩波电路向车载电池充电。由于充电电路中采用的是三相不可控全波整流桥，经该整流桥整流后的直流电压中会存在6倍频的脉动电压，导致最终车载充电机输出的电压和电流含有与整流电压相同频率的脉动分量，因此车载充电机输出的电压纹波分量和电流纹波分量都过大，可能会引起充电过程的不稳定，降低充电效率，尤其应用在低内阻电池作负载时，充电电流的纹波分量可达到30%以上，会影响电池的使用寿命，使得车载充电机无法应用在低内阻和对充电纹波电流要求低的车载电池上。
发明内容
本发明的目的是提供一种充电电路的控制方法、控制系统及车载充电机，通过软件控制的方式有效抑制了三相全桥整流产生的电流纹波和电压纹波，不需要在充电电路中额外增加滤波器或其他器件，在不明显增加系统硬件成本的情况下，避免了由于三相不可控全波整流桥导致的过大的电压纹波分量和电流纹波分量对充电电路的充电过程以及待充电电池的影响，提高了充电效率，扩展了充电电路的适用范围，使其可应用在低内阻类型电池上，提高待充电电池的使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种充电电路的控制方法，充电电路包括依次连接的三相降压变压器，三相不可控全波整流桥和斩波电路，所述斩波电路的输出端与待充电电池连接；所述控制方法包括：
确定所述斩波电路输出的当前充电电流与目标充电电流之间的电流差，并基于所述电流差确定针对所述斩波电路中的开关器件的占空比的基础控制值；
确定所述三相不可控全波整流桥的输出电压的电压纹波分量，并基于所述电压纹波分量确定所述基础控制值的前馈补偿量；
确定所述当前充电电流的电流纹波分量，并基于所述电流纹波分量确定所述基础控制值的反馈补偿量；
将所述基础控制值减去所述前馈补偿量和所述反馈补偿量的和，得到目标控制值；
利用所述目标控制值和预设载波确定所述开关器件的占空比，并基于所述占空比控制所述开关器件的导通或关断以控制所述充电电路。
可选地，所述充电电路还包括与所述斩波电路的输出端连接的电流传感器，所述确定所述斩波电路输出的当前充电电流与目标充电电流之间的电流差，包括：
利用所述电流传感器获取所述斩波电路输出的当前充电电流；
对所述当前充电电流进行低通滤波得到滤波后的充电电流；
将所述滤波后的充电电流与目标充电电流之间进行作差，得到所述斩波电路输出的当前充电电流与目标充电电流之间的电流差。
可选地，所述确定所述三相不可控全波整流桥的输出电压的电压纹波分量，包括：
获取所述充电电路的供电电源的相电压；
基于所述相电压计算所述三相不可控全波整流桥的输出电压的电压纹波分量。
可选地，所述基于所述相电压计算所述三相不可控全波整流桥的输出电压的电压纹波分量，包括：
采用锁相环获取所述相电压的基波的幅值和相位；
基于所述基波的幅值和相位以及所述三相不可控全波整流桥的电路结构计算所述三相不可控全波整流桥的输出电压的电压纹波分量。
可选地，所述充电电路还包括与所述斩波电路的输出端连接的电流传感器，所述确定所述当前充电电流的电流纹波分量，包括：
利用所述电流传感器获取所述斩波电路输出的当前充电电流；
提取所述当前充电电流的电流纹波分量。
可选地，所述提取所述当前充电电流的电流纹波分量，包括：
利用带通滤波器提取所述当前充电电流中的纹波电流。
可选地，所述充电电路还包括第一电感，第二电感和电容，所述第一电感的第一端与所述斩波电路的第一输出端连接，第二端分别与所述第二电感的第一端和所述电容的第一端连接，所述电容的第二端与所述斩波电路的第二输出端连接，所述第二电感的第二端与所述待充电电池连接。
可选地，所述斩波电路为降压斩波电路。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种控制系统，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充电电路的控制方法的步骤。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种车载充电机，包括充电电路和如前述所述的控制系统，所述充电电路与所述控制系统连接。
本发明提供了一种充电电路的控制方法，充电电路的斩波电路包括开关器件，先通过确定当前充电电流和目标充电电流的电流差来确定对于开关器件的占空比的基础控制值，之后再确定三相不可控全波整流桥输出的电压纹波分量和当前充电电流的电流纹波分量，将电压纹波分量通过前馈补偿的方式以及将电流纹波分量通过反馈补偿的方式对基础控制值进行修正，并利用修正后的目标控制值和预设载波调整开关器件的占空比，使开关器件基于调整后的占空比导通或关断，目标控制值是基础控制值减去了前馈补偿量和反馈补偿量的和得到的，因此目标控制值是在考虑了电压纹波分量和电流纹波分量的情况下确定的，当开关器件基于目标控制值确定的占空比导通或关断时，斩波电路输出的电压是抑制甚至消除了电压纹波分量后的结果，电流是抑制甚至消除了电流纹波分量后的结果，通过软件控制的方式有效抑制了三相全桥整流产生的电流纹波和电压纹波，不需要在充电电路中额外增加滤波器或其他器件，在不明显增加系统硬件成本的情况下，避免了由于三相不可控全波整流桥导致的过大的电压纹波分量和电流纹波分量对充电电路的充电过程以及待充电电池的影响，提高了充电效率，扩展了充电电路的适用范围，使其可应用在低内阻类型电池上，提高待充电电池的使用寿命。
本发明还提供了一种控制系统和车载充电机，具有与上述充电电路的控制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充电电路的控制方法的流程示意图；
图2为本发明提供的一种控制系统的结构示意图；
图3为本发明提供的一种充电电路的结构示意图；
图4为本发明提供的另一种充电电路的结构示意图；
图5为本发明提供的一种斩波电路中的电流和充电电路的输出电流之间的波形对比示意图；
图6为本发明提供的另一种斩波电路中的电流和充电电路的输出电流之间的波形对比示意图；
图7为本发明提供的另一种控制系统的结构示意图；
图8为本发明提供的一种车载充电机的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种充电电路的控制方法、控制系统及车载充电机，通过软件控制的方式有效抑制了三相全桥整流产生的电流纹波和电压纹波，不需要在充电电路中额外增加滤波器或其他器件，在不明显增加系统硬件成本的情况下，避免了由于三相不可控全波整流桥导致的过大的电压纹波分量和电流纹波分量对充电电路的充电过程以及待充电电池的影响，提高了充电效率，扩展了充电电路的适用范围，使其可应用在低内阻类型电池上，提高待充电电池的使用寿命。
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。
本申请所提供的充电电路的控制方法主要是针对充电电路中斩波电路的开关器件的控制，充电电路通常应用在车载充电机的内部，也可以应用在其他充电领域，对于充电电路的具体类型和实现方式等本申请在此不做特别的限定，对于充电电路的充电对象的具体类型和实现方式等本申请在此不做特别的限定，通常为车载充电机；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充电电路的控制方法的流程示意图；为解决上述技术问题，本发明提供了一种充电电路的控制方法，充电电路21包括依次连接的三相降压变压器，三相不可控全波整流桥和斩波电路，斩波电路的输出端与待充电电池连接；控制方法包括：
S11：确定斩波电路输出的当前充电电流与目标充电电流之间的电流差，并基于电流差确定针对斩波电路中的开关器件的占空比的基础控制值；
不难理解的是，充电电路21的工作需要通过调整斩波电路中的开关器件的导通和关断的情况，也即通过控制开关器件的占空比进行调整从而使充电电路21输出的，也即斩波电路输出的当前充电电流与目标充电电流一致，从而满足待充电电池的充电需求，因此需要先确定当前充电电流与目标充电电流之间的差，从而确定针对斩波电路中的开关器件的占空比的基础控制值，使得最终对于占空比的控制是在充电电路21的输出电流满足充电需求的基础上完成的。
具体地，斩波电路输出的当前充电电流可以是实时检测到的斩波电路输出的电流值，也可以在一段时间内得到的斩波电路输出的电流的平均值，因此确定斩波电路输出的当前充电电流与目标充电电流之间的电流差也存在多种实现方式，对于具体地实现过程和方式等本申请在此不做特别的限定。一般地，基于电流差确定针对斩波电路中的开关器件的占空比的基础控制值的过程会通过PI调节器等控制器完成，对于控制系统22的具体设置方式等本申请在此不做特别的限定。充电电路21通过采集电池电压和电流，并对采集电压电流反馈信号滤波后，经过简单的PI调节器来控制IGBT（Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管）开关占空比，实现电池的恒流和恒压充电。
S12：确定三相不可控全波整流桥的输出电压的电压纹波分量，并基于电压纹波分量确定基础控制值的前馈补偿量；
考虑到经过三相不可控全波整流桥后的输出电压中会存在的电压纹波分量，为了抑制甚至消除充电电路21最终输出的电压中的纹波分量，将三相不可控全波整流桥的输出电压的电压纹波分量转换为前馈补偿量，并作用于基础控制值，从而通过调整开关器件的占空比，调整斩波电路的输出电压，使最终充电电路21输出的电压中的纹波分量被抑制甚至消除，通过前馈控制的方式使最终输出到开关器件的占空比是考虑了三相不可控全波整流桥输出电压的电压纹波分量的结果，从而使充电电路21中的开关器件在基于占空比导通或关断后的最终的输出电压是抑制甚至消除了纹波分量后的电压信号。
具体地，对于确定三相不可控全波整流桥的输出电压的电压纹波分量的具体方式等本申请在此不做特别的限定，可以根据三相不可控全波整流桥的电路结构直接进行计算，也可以根据充电电路21在实际应用中的电压纹波分量的经验值来确定，也可以通过实验检测的方式直接获取；基础控制值的前馈补偿量也即将基于电压纹波分量确定的补偿量以前馈控制的方式作用于基础控制值。
S13：确定当前充电电流的电流纹波分量，并基于电流纹波分量确定基础控制值的反馈补偿量；
考虑到经过充电电路21输出的充电电流中会存在的电流纹波分量，也即斩波电路输出的当前充电电流中会存在的电流纹波分量，为了抑制甚至消除当前充电电流中的纹波分量，将当前充电电流的电流纹波分量转换为反馈补偿量，并作用于基础控制值，从而通过调整开关器件的占空比，调整斩波电路的输出电流，使最终充电电路21输出的电流中的纹波分量被抑制甚至消除，通过反馈控制的方式使最终输出到开关器件的占空比是考虑了当前充电电流的电流纹波分量的结果，从而使充电电路21中的开关器件在基于占空比导通或关断后的最终的输出的充电电流是抑制甚至消除了纹波分量后的电流信号。
具体地，对于确定当前充电电流的电流纹波分量的具体方式等本申请在此不做特别的限定，可以对采样充电电流使用低通滤波器和高通滤波器组成的带通滤波器来提取，也可以使用其它相同效果的带通滤波器来获取，三相不可控全波整流桥的工频六脉波导致的纹波分量一般是300Hz的，但本申请在此不做过多的限定，可以根据实际应用中充电电路21的具体电路结构确定；基础控制值的反馈补偿量也即将基于电流纹波分量确定的补偿量以反馈控制的方式作用于基础控制值。
S14：将基础控制值减去前馈补偿量和反馈补偿量的和，得到目标控制值；
不难理解的是，将基础控制值减去前馈补偿量和反馈补偿量的和的做减法的过程也就是将电压纹波分量以前馈控制的方式，电流纹波分量以反馈控制的方式作用于基础控制值，当基础控制值是基于PI调节器完成时，前馈补偿值和反馈补偿值与PI调节器的输出端连接，分别形成前馈环路和反馈环路以分别实现前馈控制和反馈控制的过程。对于控制系统22中控制环路的具体设置方式等本申请在此不做特别的限定。
S15：利用目标控制值和预设载波确定开关器件的占空比，并基于占空比控制开关器件的导通或关断以控制充电电路21。
具体地，基础控制值和目标控制值是占空比的控制值，目标控制值还需要与预设载波相互配合，通过目标控制值调整最终输出到开关器件的信号的驱动脉冲信号，从而实现开关器件的占空比的调整，对于利用目标控制值和预设载波确定开关器件的占空比的具体实现方式以及控制开关器件的波形信号的具体类型等本申请在此不做特别的限定。
可以理解的是，S11-S15的步骤的执行主体为控制系统22，控制系统22可以是控制芯片、处理器或线性控制器等构成，对于控制系统22的具体类型和实现方式等本申请在此不做特别的限定，可以以PI调节器为基础，建立前馈环路和反馈环路实现；对于充电电路21中三相降压变压器，三相不可控全波整流桥和斩波电路的具体类型和实现方式等本申请在此不做特别的限定，斩波电路中的开关器件可以采用MOS管（Metal Oxide SemiconductorField Effect Transistor，金属氧化物半导体型场效应管），IGBT等电力电子器件或其他类型的开关器件实现，本申请在此不做特别的限定。
作为一种具体地实施例，请参照图2，图2为本发明提供的一种控制系统的结构示意图；如图2所示，Uab指的是获取的三相输入的A相和B相之间的相电压，Ibat_fbk指的是获取到的斩波电路输出的，也即充电电路21输出的当前充电电流，Ibat_ref指的是作为基准和参考的目标充电电流，最终控制系统22输出的Pulse作为斩波电路中开关器件的控制信号；控制系统22是在充电电流闭环PI控制的基础上，叠加了整流纹波电压前馈控制分量和输出低频纹波电流反馈控制实现的；PI控制回路将接收到的反馈电流，也即当前充电电流进行低通滤波，滤除其中的开关次和纹波电流，并基于目标充电电流对充电电流平均值进行闭环控制；先采样三相输入的380V的相电压，经单相的锁相环得到相电压的基波的幅值和相位，再利用计算模块根据三相不控全波整流的原理和整流电路的电路结构计算得到整流纹波电压，最后再将提取到的纹波电压乘以一电压补偿系数Ku，得到前馈补偿量，形成整流纹波电压前馈控制部分；充电反馈电流经过高通滤波器和低通滤波器组成的带通滤波器，提取其中的纹波电流，再将提取到的纹波电流乘以一电流补偿系数Ki，得到反馈补偿量，形成输出低频纹波电流反馈控制部分；PI调节器闭环控制并且加上了纹波电压前馈控制和纹波电流反馈控制后的目标控制值输出到比较器，比较器的另一输入端与预设载波连接，比较后输出开关器件的占空比控制信号。
不难理解的是，电压补偿系数和电流补偿系数可以是根据需求的补偿效果和经验值直接确定的一个固定值，也可以是控制系统22在应用前反复调试得出的；通过调节电压补偿系数和电流补偿系数，可以改善低频纹波的滤除效果。控制系统22输出到开关器件的Pulse控制信号可以是脉冲信号，也可以是其他类型的控制信号；预设载波一般采用三角载波实现，也可以是其他类型的载波信号；对于控制系统22中各项参数和信号的具体实现方式等本申请在此不做特别的限定。
作为一种具体地实施例，请参照图3，图3为本发明提供的一种充电电路的结构示意图；图3中的Ibat是一个与斩波电路的输出端连接的电流传感器，Vbat是一个与斩波电路的输出端连接的电压传感器，BAT是作为充电对象的待充电电池，一般为车辆电池，T1是三相降压变压器，二极管D1、D2、D3、D4、D5和D6构成了三相不可控全波整流桥，电感L1、开关器件Q1和三极管D7构成了斩波电路。
本发明提供的充电电路的控制方法创新，在充电电流电压闭环PI调节的结构上，增加交流输入整流纹波电压分量估算和前馈控制，以及输出充电电流低频纹波分量提取和反馈控制，在控制充电电流达到充电需求的过程中，通过前馈控制的方式抑制甚至消除充电电路21输出的电压纹波分量，通过反馈控制的方式抑制甚至消除充电电路21输出的电流纹波分量；通过软件控制方法，在不额外增加滤波器的情况下，可以有效抑制三相全桥整流产生的低频纹波电流以及纹波电压；在不明显增加系统硬件成本的情况下，抑制输出电流中的纹波以及输出电压中的纹波，使充电电路21可应用在低内阻类型电池上，提高电池的使用寿命。
本发明提供了一种充电电路的控制方法，充电电路21的斩波电路包括开关器件，先通过确定当前充电电流和目标充电电流的电流差来确定对于开关器件的占空比的基础控制值，之后再确定三相不可控全波整流桥输出的电压纹波分量和当前充电电流的电流纹波分量，将电压纹波分量通过前馈补偿的方式以及将电流纹波分量通过反馈补偿的方式对基础控制值进行修正，并利用修正后的目标控制值和预设载波调整开关器件的占空比，使开关器件基于调整后的占空比导通或关断，目标控制值是基础控制值减去了前馈补偿量和反馈补偿量的和得到的，因此目标控制值是在考虑了电压纹波分量和电流纹波分量的情况下确定的，当开关器件基于目标控制值确定的占空比导通或关断时，斩波电路输出的电压是抑制甚至消除了电压纹波分量后的结果，电流是抑制甚至消除了电流纹波分量后的结果，通过软件控制的方式有效抑制了三相全桥整流产生的电流纹波和电压纹波，不需要在充电电路21中额外增加滤波器或其他器件，在不明显增加系统硬件成本的情况下，避免了由于三相不可控全波整流桥导致的过大的电压纹波分量和电流纹波分量对充电电路21的充电过程以及待充电电池的影响，提高了充电效率，扩展了充电电路21的适用范围，使其可应用在低内阻类型电池上，提高待充电电池的使用寿命。
在上述实施例的基础上，
作为一种可选地实施例，充电电路21还包括与斩波电路的输出端连接的电流传感器，确定斩波电路输出的当前充电电流与目标充电电流之间的电流差，包括：
利用电流传感器获取斩波电路输出的当前充电电流；
对当前充电电流进行低通滤波得到滤波后的充电电流；
将滤波后的充电电流与目标充电电流之间进行作差，得到斩波电路输出的当前充电电流与目标充电电流之间的电流差。
可以理解的是，在确定当前充电电流和目标充电电流之间的电流差之前，需要先获取斩波电路输出的当前充电电流，可以通过增加设置与斩波电路的输出端连接的电流传感器实现对当前充电电流的检测，为了确保得到的电流差的准确度，可以将当前充电电流进行滤波后再与目标充电电流之间进行作差，从而得到准确度较高的当前充电电流与目标充电电流之间的电流差，以便提高对开关器件的控制的准确性和可靠性。对于电流传感器的具体类型和实现方式等本申请在此不做特别的限定；低通滤波的具体参数设置等本申请在此不做特别的限定，可以根据实际应用中充电电流的不同情况进行调整。
具体地，可以先利用增加设置的电流传感器对当前充电电流进行获取，并进行低通滤波等预处理后再将其与目标充电电流之间进行作差，以进一步确保后续对于开关器件控制的准确性和可靠性，进一步降低纹波电流的产生，提高控制系统22对电流纹波的滤除效果。
作为一种可选地实施例，确定三相不可控全波整流桥的输出电压的电压纹波分量，包括：
获取充电电路21的供电电源的相电压；
基于相电压计算三相不可控全波整流桥的输出电压的电压纹波分量。
不难理解的是，电压纹波分量可以根据充电电路21的供电电源的相电压计算得到的，电压纹波分量的产生与三相不可控全波整流桥的电路结构有关，因此在获取了供电电源的相电压的情况下，可以基于相电压将电压纹波分量计算出来。对于获取相电压的具体方式等本申请在此不做特别的限定，具体获取的是三相电源中的哪一相的电压也可以根据实际情况进行选择；基于相电压计算电压纹波分量也存在多种实现方式，可以提前根据电路结构在控制系统22中录入计算公式，本申请在此不做特别的限定。
具体地，电压纹波分量可以直接根据充电电路21的供电电源计算出来，因此可以获取供电电源的相电压，并基于相电压将电压纹波分量计算出来，以实现确定电压纹波分量，确保后续电压纹波分量对应的前馈补偿量的准确实现。
作为一种可选地实施例，基于相电压计算三相不可控全波整流桥的输出电压的电压纹波分量，包括：
采用锁相环获取相电压的基波的幅值和相位；
基于基波的幅值和相位以及三相不可控全波整流桥的电路结构计算三相不可控全波整流桥的输出电压的电压纹波分量。
可以理解的是，基于相电压对电压纹波分量进行计算时，可以先利用锁相环得到相电压的基波，再根据基波的幅值和相位以及三相不可控全波整流桥的具体电路结构计算出三相不可控全波整流桥输出电压中的电压纹波分量的理论值，从而以前馈控制的方式调整开关器件的占空比，将电压纹波分量通过调整占空比的方式进行抑制，甚至可以达到消除的效果。对于锁相环的具体类型和实现方式等本申请在此不做特别的限定，具体的计算过程可以根据三相不可控全波整流桥的电路结构的不同情况进行调整，本申请在此不做特别的限定。
具体地，可以通过相电压的基波的幅值和相位以及三相不可控全波整流桥的电路结构对电压纹波分量进行计算，从而准确确定三相不可控全波整流桥的输出电压中的电压纹波分量，提高对于电压纹波分量的滤除效果，抑制充电电路21输出的电压中的电压纹波。
作为一种可选地实施例，充电电路21还包括与斩波电路的输出端连接的电流传感器，确定当前充电电流的电流纹波分量，包括：
利用电流传感器获取斩波电路输出的当前充电电流；
提取当前充电电流的电流纹波分量。
可以理解的是，在确定当前充电电流的电流纹波分量时，需要先获取斩波电路输出的当前充电电流，可以通过增加设置与斩波电路的输出端连接的电流传感器实现对当前充电电流的检测，在得到了当前充电电流后，可以直接将当前充电电流中的电流纹波分量提取出来，从而便于后续通过反馈控制的方式抑制充电电路21输出的充电电流中的电流纹波。对于电流传感器的具体类型和实现方式等本申请在此不做特别的限定；提取当前充电电流的电流纹波分量的具体方式等本申请在此不做特别的限定，可以根据实际应用中充电电流的不同情况进行调整。
具体地，可以先利用增加设置的电流传感器对当前充电电流进行获取，并提取当前充电电流的电流纹波分量，以便于后续通过反馈控制的方式抑制充电电路21输出的充电电流中的电流纹波，使得对于开关器件的占空比的控制可以降低纹波电流的产生，保证控制系统22对电流纹波的滤除效果。
作为一种可选地实施例，提取当前充电电流的电流纹波分量，包括：
利用带通滤波器提取当前充电电流中的纹波电流。
不难理解的是，在提取纹波电流时，可以通过带通滤波器实现对纹波电流的提取，带通滤波器的截止频率可以根据当前充电电流和纹波电流的具体频率进行确定，对于所采用的带通滤波器的具体类型和实现方式等本申请在此不做特别的限定，可以是通过一个低通滤波器和一个高通滤波器组成的带通滤波器，也可以是其他类型的带通滤波器。
具体地，可以根据充电电流中正常电流信号与电流纹波分量之间的不同频率实现对电流纹波分量的提取，因此可以通过带通滤波器实现对当前充电电流中的电流纹波分量的提取，以便后续对于开关器件的占空比的控制可以降低纹波电流的产生，保证控制系统22对电流纹波的滤除效果。
作为一种可选地实施例，充电电路21还包括第一电感，第二电感和电容，第一电感的第一端与斩波电路的第一输出端连接，第二端分别与第二电感的第一端和电容的第一端连接，电容的第二端与斩波电路的第二输出端连接，第二电感的第二端与待充电电池连接。
考虑到由于DC/DC（直流转直流）输出也即斩波电路输出端的电抗器的滤波效果有限，充电电路21输出的电压和电流中还含有开关次的纹波分量。增加设置了与斩波电路的输出端连接的LCL滤波器来滤除开关次纹波，不难理解的是，LCL滤波器是第一电感，第二电感和电容组成的；LCL滤波器的谐振频率可以根据斩波电路中的开关器件的开关频率来确定，以确保LCL滤波器对于开关次的纹波分量的滤除效果。对于LCL滤波器中各个器件的具体类型和实现方式等本申请在此不做特别的限定，可以根据实际应用中的滤除需求和开关器件的具体情况进行选择和调整。
具体地，可以增加设置与斩波电路的输出端连接的LCL滤波器来滤除充电电路21中的开关次纹波，通过设计合适的带宽，可以有效滤除输出电流中的等效开关次纹波，LCL滤波器的电路结构简单，易于实现，滤波效果好，灵活性高，可以在不明显增加体积和成本的情况下实现对充电电路21的开关次纹波的有效滤除。
作为一种可选地实施例，斩波电路为降压斩波电路。
考虑到充电电路21中的斩波电路为BOOST升压斩波电路时，可能会存在被动充电的情况，以地铁车辆为例，地铁车辆通常采用380V/50Hz三相交流辅助电源，经工频三相降压变压器和不控三相全波整流桥后，得到略低于110V直流电压，再经Boost DC/DC升压斩波电路后向车载110V电池充电，当车载电池使用亏电时，这种情况下即使Boost升压斩波没有工作时，电池电压会低于不控整流直流电压，整流后的直流电压将会被动向电池充电，并且这个充电电流不可控，当电池严重亏电时，由于车辆的380V/50Hz交流母线固定，被动充电的电流会很大，影响电池的使用寿命。因此考虑到这种当电池亏电严重时，充电电流不可控问题，将斩波电路设置为降压斩波电路。对于降压斩波电路的具体电路结构等本申请在此不做特别的限定。
具体地，通过将斩波电路设置为降压斩波电路，避免由于整流后的直流电压大于待充电电池的电池电压时出现的不可控的被动充电的情况，进一步确保待充电电池的安全性，提高电池寿命，提高充电电路21的安全性和可靠性。
作为一种具体地实施例，请参照图4，图4为本发明提供的另一种充电电路的结构示意图；图4中的Ibat是一个与充电电路21的输出端连接的电流传感器，Vbat是一个与充电电路21的输出端连接的电压传感器，BAT是作为充电对象的待充电电池，一般为车辆电池，T1是三相降压变压器，二极管D1、D2、D3、D4、D5和D6构成了三相不可控全波整流桥，电感L2、电感L3、开关器件Q1、开关器件Q2、三极管D8和三极管D9构成了两相交错降压斩波电路，电感L4、电感L5和电容C构成了LCL滤波器，不难理解的是，此时存在两个开关器件，其控制信号分别为pulse1和pulse2，这两个控制信号可以通过控制系统22的同一个控制回路中设置两个比较器和对应的两个预设载波实现，也可以直接在控制系统22中设置两个控制回路实现。充电电路21可以是一种基于Buck DC/DC降压斩波的充电电路21，包括了三相降压变压器、三相二极管全波整流桥、两相交错降压DC/DC斩波电路、LCL滤波器，还可以包括充电输出的电压传感器、输出电流传感器、输入到交流母线，也即设置在降压变压器的输入端的电压互感器和控制系统22等。其中，降压变压器的变比设计可以基于三相全桥整流器输出的平均直流电压略高于电池允许的最大充电电压的原则设置，可以使斩波电路中的开关器件工作在高占空比区间，三相全桥整流器输出的电压与电池的充电电压越接近，斩波电路中开关器件的占空比越高，电压变换效率越高；特别地，斩波电路不仅仅设置为了降压斩波电路，还设置为了两相交错的降压斩波电路，控制系统22可以通过将两个开关器件的预设载波移相180度，实现两相电流的交错输出，使得斩波电路最终合成的输出电流中的开关次纹波频率翻倍，从而与LCL滤波器之间进行配合，达到更好的滤除效果。
具体地，以图4所示的电路结构为例，若斩波频率为fsw，则斩波电路最终的合成开关次纹波频率为2*fsw，LCL滤波器的谐振频率的计算公式为，可以取谐振频率最大为1/2的开关器件的开关频率，L4和L5设置为感值相同，之后代入公式计算出滤波电感和电容参数的大致范围，开关器件的开关频率可以根据需求的滤波效果和实际应用需求进行确定。
请参照图5，图5为本发明提供的一种斩波电路中的电流和充电电路的输出电流之间的波形对比示意图；如图5所示，斩波相1电流指的是流经斩波电路中第一开关器件的电流，斩波相2电流指的是流经斩波电路中第二开关器件的电流，斩波合成电流指的是斩波电路输出的总电流，滤波输出电流指的是经过LCL滤波器后最终输出的充电电流，将斩波相1和斩波相2的电流错开180度开关角，使得斩波合成电流开关次纹波电流翻倍；由最终的滤波输出电流的波形可以看出，与LCL滤波器配合后，滤除效果更好，经LCL滤波器滤波后，输出电流的开关次纹波分量基本滤除。
请参照图6，图6为本发明提供的另一种斩波电路中的电流和充电电路的输出电流之间的波形对比示意图；图6是应用了图4所示的电路结构，并同时采用了本申请提供的充电电路的控制方法对斩波电路中的开关器件进行控制后，充电电路21中各个位置的电流波形示意图，如图6所示，斩波相1电流指的是流经斩波电路中第一开关器件的电流，斩波相2电流指的是流经斩波电路中第二开关器件的电流，斩波合成电流指的是斩波电路输出的总电流，滤波输出电流指的是经过LCL滤波器后最终输出的充电电流，采用本发明的充电电路21和软件纹波抑制的控制方法，在系统硬件成本无明显增加的情况下，充电机的输出纹波分量显著降低，可满足低内阻类型车载电池的输入纹波要求。
本申请提供的充电电路21存在结构上的创新，通过采用Buck斩波电路，在待充电电池亏电时也可输出可控的充电电流；采用两相交错输出的斩波电路，使合成等效开关频率翻倍，从而使电流纹波减小，滤波器件小型化；增加LCL输出滤波器，通过设计合适的带宽，有效滤除输出电流中等效开关次纹波；通过采用多相Buck DC/DC交错并联和LCL滤波器，在不明显增加充电电路21的成本和体积情况下，可以有效滤除开关次纹波电流；同时通过软件控制的方式在充电电流电压闭环PI调节的结构上，增加交流输入整流纹波电压分量估算和前馈控制，以及输出充电电流低频纹波分量提取和反馈控制，有效抑制三相全桥整流产生的低频纹波电流和纹波电压。
请参照图7，图7为本发明提供的另一种控制系统的结构示意图；为解决上述技术问题，本发明还提供了一种控制系统22，包括：
存储器1，用于存储计算机程序；
处理器2，用于实现如前述的充电电路的控制方法的步骤。
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)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic 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。在一些实施例中，处理器2可以集成GPU（graphics processing unit，图形处理器），GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。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充电电路的控制方法的相关步骤。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充电电路的控制方法的数据等。
在一些实施例中，控制系统22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7中示出的结构并不构成对控制系统22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控制系统22的介绍请参照上述充电电路的控制方法的实施例，本发明在此不再赘述。
请参照图8，图8为本发明提供的一种车载充电机的结构示意图。为解决上述技术问题，本发明还提供了一种车载充电机，包括充电电路21和如前述的控制系统22，充电电路21与控制系统22连接。
对于本发明提供的一种车载充电机的介绍请参照上述充电电路的控制方法的实施例，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充电电路的控制方法的步骤。
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充电电路的控制方法的实施例，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充电电路21的控制系统22，包括：
电流差确定单元，用于确定斩波电路输出的当前充电电流与目标充电电流之间的电流差，并基于电流差确定针对斩波电路中的开关器件的占空比的基础控制值；
前馈补偿单元，用于确定三相不可控全波整流桥的输出电压的电压纹波分量，并基于电压纹波分量确定基础控制值的前馈补偿量；
反馈补偿单元，用于确定当前充电电流的电流纹波分量，并基于电流纹波分量确定基础控制值的反馈补偿量；
目标控制值确定单元，用于将基础控制值减去前馈补偿量和反馈补偿量的和，得到目标控制值；
控制单元，用于利用目标控制值和预设载波确定开关器件的占空比，并基于占空比控制开关器件的导通或关断以控制充电电路21。
作为一种可选地实施例，充电电路21还包括与斩波电路的输出端连接的电流传感器，电流差确定单元包括：
电流获取单元，用于利用电流传感器获取斩波电路输出的当前充电电流；
滤波单元，用于对当前充电电流进行低通滤波得到滤波后的充电电流；
作差单元，用于将滤波后的充电电流与目标充电电流之间进行作差，得到斩波电路输出的当前充电电流与目标充电电流之间的电流差。
作为一种可选地实施例，前馈补偿单元包括：
电压获取单元，用于获取充电电路21的供电电源的相电压；
计算单元，用于基于相电压计算三相不可控全波整流桥的输出电压的电压纹波分量。
作为一种可选地实施例，计算单元包括：
基波获取单元，用于采用锁相环获取相电压的基波的幅值和相位；
计算子单元，用于基于基波的幅值和相位以及三相不可控全波整流桥的电路结构计算三相不可控全波整流桥的输出电压的电压纹波分量。
作为一种可选地实施例，充电电路21还包括与斩波电路的输出端连接的电流传感器，反馈补偿单元包括：
电流获取单元，用于利用电流传感器获取斩波电路输出的当前充电电流；
提取单元，用于提取当前充电电流的电流纹波分量。
作为一种可选地实施例，提取单元包括：
提取子单元，用于利用带通滤波器提取当前充电电流中的纹波电流。
对于本发明提供的一种充电电路21的控制系统22的介绍请参照上述充电电路的控制方法的实施例，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 (9)
1.一种充电电路的控制方法，其特征在于，充电电路包括依次连接的三相降压变压器，三相不可控全波整流桥和斩波电路，所述斩波电路的输出端与待充电电池连接；所述控制方法包括：
确定所述斩波电路输出的当前充电电流与目标充电电流之间的电流差，并基于所述电流差确定针对所述斩波电路中的开关器件的占空比的基础控制值；
确定所述三相不可控全波整流桥的输出电压的电压纹波分量，并基于所述电压纹波分量确定所述基础控制值的前馈补偿量；
确定所述当前充电电流的电流纹波分量，并基于所述电流纹波分量确定所述基础控制值的反馈补偿量；
将所述基础控制值减去所述前馈补偿量和所述反馈补偿量的和，得到目标控制值；
利用所述目标控制值和预设载波确定所述开关器件的占空比，并基于所述占空比控制所述开关器件的导通或关断以控制所述充电电路；
所述基于所述电压纹波分量确定所述基础控制值的前馈补偿量，包括：
将所述电压纹波分量与电压补偿系数相乘得到所述基础控制值的前馈补偿量；
所述基于所述电流纹波分量确定所述基础控制值的反馈补偿量，包括：
将所述电流纹波分量与电流补偿系数相乘得到所述基础控制值的反馈补偿量；
所述确定所述三相不可控全波整流桥的输出电压的电压纹波分量，包括：
获取所述充电电路的供电电源的相电压；
基于所述相电压计算所述三相不可控全波整流桥的输出电压的电压纹波分量。
2.如权利要求1所述的充电电路的控制方法，其特征在于，所述充电电路还包括与所述斩波电路的输出端连接的电流传感器，所述确定所述斩波电路输出的当前充电电流与目标充电电流之间的电流差，包括：
利用所述电流传感器获取所述斩波电路输出的当前充电电流；
对所述当前充电电流进行低通滤波得到滤波后的充电电流；
将所述滤波后的充电电流与目标充电电流之间进行作差，得到所述斩波电路输出的当前充电电流与目标充电电流之间的电流差。
3.如权利要求1所述的充电电路的控制方法，其特征在于，所述基于所述相电压计算所述三相不可控全波整流桥的输出电压的电压纹波分量，包括：
采用锁相环获取所述相电压的基波的幅值和相位；
基于所述基波的幅值和相位以及所述三相不可控全波整流桥的电路结构计算所述三相不可控全波整流桥的输出电压的电压纹波分量。
4.如权利要求1所述的充电电路的控制方法，其特征在于，所述充电电路还包括与所述斩波电路的输出端连接的电流传感器，所述确定所述当前充电电流的电流纹波分量，包括：
利用所述电流传感器获取所述斩波电路输出的当前充电电流；
提取所述当前充电电流的电流纹波分量。
5.如权利要求4所述的充电电路的控制方法，其特征在于，所述提取所述当前充电电流的电流纹波分量，包括：
利用带通滤波器提取所述当前充电电流中的纹波电流。
6.如权利要求1至5任一项所述的充电电路的控制方法，其特征在于，所述充电电路还包括第一电感，第二电感和电容，所述第一电感的第一端与所述斩波电路的第一输出端连接，第二端分别与所述第二电感的第一端和所述电容的第一端连接，所述电容的第二端与所述斩波电路的第二输出端连接，所述第二电感的第二端与所述待充电电池连接。
7.如权利要求6所述的充电电路的控制方法，其特征在于，所述斩波电路为降压斩波电路。
8.一种控制系统，其特征在于，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任一项所述的充电电路的控制方法的步骤。
9.一种车载充电机，其特征在于，包括充电电路和如权利要求8所述的控制系统，所述充电电路与所述控制系统连接。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002272113A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-09-20 | Toshiba Corp | 直流リアクトル装置及び高周波抑制制御装置 |
| JP2005006455A (ja) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | Toshiba Corp | 整流装置 |
| CN101414788A (zh) * | 2008-11-25 | 2009-04-22 | 天水电气传动研究所有限责任公司 | 用igbt串并联混合来实现低纹波的直流稳流电源 |
| TWI578677B (zh) * | 2016-03-16 | 2017-04-11 | 國立成功大學 | 電力轉換裝置及其控制方法 |
| CN108270348A (zh) * | 2018-02-28 | 2018-07-10 | 深圳市鼎硕同邦科技有限公司 | 数字充电机的直流输出低频纹波抑制电路及其控制方法 |
| CN112953250A (zh) * | 2019-11-26 | 2021-06-11 | 比亚迪股份有限公司 | 电源控制方法、电源模块及存储介质 |
| CN114301296A (zh) * | 2020-11-23 | 2022-04-08 | 华为数字能源技术有限公司 | 一种dc/dc变换器及纹波电压的补偿方法 |
| CN115242065A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-10-25 | 新风光电子科技股份有限公司 | 一种降低不控整流电压纹波的拓扑及其控制方法 |
-
2023
- 2023-07-24 CN CN202310905690.4A patent/CN116632987B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002272113A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-09-20 | Toshiba Corp | 直流リアクトル装置及び高周波抑制制御装置 |
| JP2005006455A (ja) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | Toshiba Corp | 整流装置 |
| CN101414788A (zh) * | 2008-11-25 | 2009-04-22 | 天水电气传动研究所有限责任公司 | 用igbt串并联混合来实现低纹波的直流稳流电源 |
| TWI578677B (zh) * | 2016-03-16 | 2017-04-11 | 國立成功大學 | 電力轉換裝置及其控制方法 |
| CN108270348A (zh) * | 2018-02-28 | 2018-07-10 | 深圳市鼎硕同邦科技有限公司 | 数字充电机的直流输出低频纹波抑制电路及其控制方法 |
| CN112953250A (zh) * | 2019-11-26 | 2021-06-11 | 比亚迪股份有限公司 | 电源控制方法、电源模块及存储介质 |
| CN114301296A (zh) * | 2020-11-23 | 2022-04-08 | 华为数字能源技术有限公司 | 一种dc/dc变换器及纹波电压的补偿方法 |
| CN115242065A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-10-25 | 新风光电子科技股份有限公司 | 一种降低不控整流电压纹波的拓扑及其控制方法 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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