JP2019500839A

JP2019500839A - 電気自動車及び車載充電器、並びにそれを制御する方法

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Publication number: JP2019500839A
Application number: JP2018531175A
Authority: JP
Inventors: シンフェイ・ワン
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2015-12-18
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2019-01-10
Also published as: US10618416B2; EP3390144A4; CN106891736B; EP3390144B1; US20180361860A1; WO2017101839A1; EP3390144A1; CN106891736A; KR20180084077A

Abstract

電気自動車、車載充電器、及びその制御方法。前記方法は、車載充電器がパワーバッテリーを充電し始めるとき、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の合計充電期間ＴＡ及び第２の方式でＨブリッジを制御する第２の合計充電期間ＴＢを得ることと（Ｓ１）；前記第１の合計充電期間ＴＡと前記第２の合計充電期間ＴＢとの関係を決定することと（Ｓ２）；前記第１の合計充電期間ＴＡと前記第２の合計充電期間ＴＢとの関係に従って前記Ｈブリッジを制御する方式を選択して、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管、及び第４のスイッチ管に亘って温度釣り合い制御を実施すること（Ｓ３）とを含む。【選択図】図４

Description

関連技術の相互参照
本願は、２０１５年１２月１８日出願の中国特許出願第２０１５１０９５５０９９．５号に基づき、またそれに対する優先権を主張し、その内容全体を参照によって本明細書に援用する。

本開示は、電気自動車の技術分野、具体的には、電気自動車の車載充電器を制御する方法、電気自動車の車載充電器、及び電気自動車に関する。

電気自動車の商業化が進むとともに、電気自動車の車載充電器は、電気自動車における重要な部品のうちの１つになっている。

自動車全体を充電する及び車載充電器を介して自動車全体から外向きに放電する多くの方法が存在する。単相Ｈブリッジ制御法は、関連技術の大部分で採用されており、二重極制御法及び単極制御法を含む。

しかし、二重極制御法を採用すると、Ｈブリッジにおける４本のスイッチ管が全て高周波ＯＮ／ＯＦＦ状態になり、その結果、スイッチング損失及び熱損失がより大きくなる。単極制御法を採用すると、二重極制御法を採用したときに発生するスイッチ管の熱損失はある程度解決することができるが、Ｈブリッジにおける４本のスイッチ管は、自動車全体の充電プロセス又は放電プロセスの間固定の方式に従って制御され、Ｈブリッジにおける一部のスイッチ管を電流でオフにする必要があるので、電流でオフにされるスイッチ管の過熱の問題は有効に解決されてはいない。

したがって、二重極制御法を採用しようと単極制御法を採用しようと、Ｈブリッジにおけるスイッチ管の加熱の問題を有効に解決することはできず、スイッチ管の耐用寿命に影響を及ぼす。

本開示は、関連技術における技術的課題のうちの少なくとも１つをある程度解決することを目的とする。この目的のために、本開示の第１の目的は、Ｈブリッジにおける第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管、及び第４のスイッチ管を比較的釣り合いがとれるように加熱し、Ｈブリッジにおけるスイッチ管の耐用寿命を改善することができる、電気自動車の車載充電器を制御する方法を提供することにある。

本開示の第２の目的は、電気自動車の車載充電器を提供することにある。本開示の第３の目的は、電気自動車を提供することにある。

上記目的のために、本開示の実施形態の一態様では、電気自動車の車載充電器を制御する方法が提供される。前記車載充電器は、Ｈブリッジを含む。前記Ｈブリッジは、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管、及び第４のスイッチ管を含む。前記方法は、前記車載充電器がパワーバッテリーを充電し始めるとき、第１の方式で前記Ｈブリッジを制御する第１の合計充電期間及び第２の方式で前記Ｈブリッジを制御する第２の合計充電期間を得ることと；前記第１の合計充電期間と前記第２の合計充電期間との関係を決定することと；前記第１のスイッチ管、前記第２のスイッチ管、前記第３のスイッチ管、及び前記第４のスイッチ管に亘って温度釣り合い制御を実施するために、前記第１の合計充電期間と前記第２の合計充電期間との関係に従って前記Ｈブリッジを制御する方式を選択することとを含む。

本開示の実施形態における電気自動車の車載充電器を制御する方法によれば、車載充電器によってパワーバッテリーが充電される度毎に、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の合計充電期間及び第２の方式で前記Ｈブリッジを制御する第２の合計充電期間が得られ；第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管、及び第４のスイッチ管に亘って温度釣り合い制御を実施するために、前記第１の合計充電期間と前記第２の合計充電期間との関係に従って前記Ｈブリッジを制御する方式が選択され、その結果、比較的各スイッチ管の加熱の釣り合いがとれ、前記Ｈブリッジにおける前記スイッチ管の耐用寿命が延長されるので、耐用期間が延長される。

上記目的のために、本開示の実施形態の別の態様では、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管、及び第４のスイッチ管を含むＨブリッジと、車載充電器がパワーバッテリーを充電し始めるとき、第１の方式で前記Ｈブリッジを制御する第１の合計充電期間及び第２の方式で前記Ｈブリッジを制御する第２の合計充電期間を得；前記第１の合計充電期間と前記第２の合計充電期間との関係を決定し；前記第１の合計充電期間と前記第２の合計充電期間との関係に従って前記Ｈブリッジを制御する方式を選択して、前記第１のスイッチ管、前記第２のスイッチ管、前記第３のスイッチ管、及び前記第４のスイッチ管に亘って温度釣り合い制御を実施するようになっているコントローラとを含む電気自動車の車載充電器が提供される。

本開示の実施形態における電気自動車の車載充電器によれば、車載充電器によってパワーバッテリーが充電される度毎に、前記コントローラは、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の合計充電期間及び第２の方式でＨブリッジを制御する第２の合計充電期間を得；第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管、及び第４のスイッチ管に亘って温度釣り合い制御を実施するために、前記第１の合計充電期間と前記第２の合計充電期間との関係に従って前記Ｈブリッジを制御する方式を選択するようになっており、その結果、比較的各スイッチ管の加熱の釣り合いがとれ、前記Ｈブリッジにおける前記スイッチ管の耐用寿命が延長されるので、耐用期間が延長される。

更に、本開示の実施形態は、電気自動車の車載充電器を含む電気自動車も提供する。

本開示の実施形態における電気自動車によれば、上記車載充電器によってパワーバッテリーが充電されるとき、Ｈブリッジにおける第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管、及び前記第４のスイッチ管に亘って温度釣り合い制御を実現することができ、その結果、各スイッチ管の加熱の釣り合いがとれ、前記Ｈブリッジにおけるスイッチ管の耐用寿命が延長されるので、車載充電器の耐用期間が延長される。

本開示の実施形態の電気自動車の車載充電器の概略回路図である。本開示の別の実施形態の電気自動車の車載充電器の概略回路図である。本開示の更に別の実施形態の電気自動車の車載充電器の概略回路図である。本開示の実施形態の電気自動車の車載充電器を制御する方法のフローチャートである。本開示の実施形態に従ってパワーバッテリーを充電できるようにするために第１の方式を採用することによってＨブリッジが制御されたときの４本のスイッチ管の制御波形の概略図である。本開示の実施形態に従ってパワーバッテリーを充電できるようにするために第２の方式を採用することによってＨブリッジが制御されたときの４本のスイッチ管の制御波形の概略図である。本開示の特定の実施形態に係る車載充電器を介してパワーバッテリーが充電されるときの制御フローチャートである。

本開示の実施形態について詳細に説明する。実施形態の例を図面に示すが、図中、全体を通して、同じ又は類似の数字は同じ又は類似の機能を有する同じ又は類似のエレメントを表す。図面を参照して説明される実施形態は例示的であり、本開示を限定すると理解されるのではなく、本開示を説明することを目的とする。

本開示の実施形態に提供される電気自動車の車載充電器を制御する方法、電気自動車の車載充電器、及び車載充電器を備える電気自動車について、以下の通り図面を参照して説明する。

図１〜３は、本開示の実施形態に係る電気自動車の車載充電器の接続方式を示す。図１〜３に示す通り、本開示の実施形態に係る電気自動車の車載充電器は、Ｈブリッジを含む。Ｈブリッジは、第１のスイッチ管Ｔ１、第２のスイッチ管Ｔ２、第３のスイッチ管Ｔ３、及び第４のスイッチ管Ｔ４を含む。図１に示す電気自動車の車載充電器は、第１のインダクタＬ１及び第２のインダクタＬ２を含み、前記第１のインダクタＬ１の第１の末端は負荷の一端又は交流電力グリッドＡＣのアノード末端に接続され、第２のインダクタＬ２の第１の末端は、負荷の他端又は交流電力グリッドＡＣのカソード末端に接続され、第１のインダクタＬ１の第２の末端及び第２のインダクタＬ２の第２の末端は、Ｈブリッジに接続されている。図２に示す電気自動車の車載充電器は、インダクタ、例えば、インダクタＬ１のみを含み、第１のインダクタＬ１の第１の末端は、負荷の一端又は交流電力グリッドＡＣのアノード末端に接続され、第１のインダクタＬ１の第２の末端は、Ｈブリッジに接続されている。図３に示す電気自動車の車載充電器は、インダクタ、例えば、第１のインダクタＬ１のみを含み、第１のインダクタＬ１の第１の末端は、負荷の他端又は交流電力グリッドＡＣのカソード末端に接続され、第１のインダクタＬ１の第２の末端は、Ｈブリッジに接続されている。

図４は、本開示の実施形態に係る電気自動車の車載充電器を制御する方法のフローチャートである。図４に示す通り、本開示の実施形態における電気自動車の車載充電器を制御する方法は、以下を含む。

工程Ｓ１では、車載充電器がパワーバッテリーを充電し始めるとき、第１の方式でＨブリッジを制御するための第１の合計充電期間ＴＡ及び第２の方式でＨブリッジを制御するための第２の合計充電期間ＴＢが得られる。

本開示の実施形態によれば、図５に示す通り、パワーバッテリーを充電するためにＨブリッジが第１の方式Ａで制御される場合、且つ車載充電器に供給される電力グリッド過渡電圧値が０よりも大きいとき、第１のスイッチ管Ｔ１は、ＯＮになるように制御され、第２のスイッチ管Ｔ２は、ＯＦＦになるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３及び第４のスイッチ管Ｔ４は、相補的に且つ交互にＯＮ及びＯＦＦになるように制御される。第３のスイッチ管Ｔ３及び第４のスイッチ管Ｔ４が交互に且つ相補的にＯＮ及びＯＦＦになるように制御されるとき、第３のスイッチ管Ｔ３のＰＷＭ波形及び第４のスイッチ管Ｔ４のＰＷＭ波形は互いに相補的になるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３のＰＷＭ波形のデューティ比は大から小に、次いで大になるように制御され、第４のスイッチ管Ｔ４のＰＷＭ波形のデューティ比は、小から大に、次いで小になるように制御される。車載充電器に供給される電力グリッド過渡電圧値が０よりも小さいとき、第３のスイッチ管Ｔ３は、ＯＮになるように制御され、第４のスイッチ管Ｔ４は、ＯＦＦになるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１及び第２のスイッチ管Ｔ２は、相補的に且つ交互にＯＮ及びＯＦＦになるように制御される。第１のスイッチ管Ｔ１及び第２のスイッチ管Ｔ２が交互に且つ相補的にＯＮ及びＯＦＦになるように制御されるとき、第１のスイッチ管Ｔ１のＰＷＭ波形及び第２のスイッチ管Ｔ２のＰＷＭ波形は、互いに相補的になるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１のＰＷＭ波形のデューティ比は大から小に、次いで大になるように制御され、第２のスイッチ管Ｔ２のＰＷＭ波形のデューティ比は、小から大に、次いで小になるように制御される。

本開示の実施形態によれば、図６に示す通り、パワーバッテリーを充電するためにＨブリッジが第２の方式Ｂで制御される場合、且つ車載充電器に供給される電力グリッド過渡電圧値が０よりも大きいとき、第２のスイッチ管Ｔ２は、ＯＮになるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１は、ＯＦＦになるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３及び第４のスイッチ管Ｔ４は、相補的に且つ交互にＯＮ及びＯＦＦになるように制御される。第３のスイッチ管Ｔ３及び第４のスイッチ管Ｔ４が交互に且つ相補的にＯＮ及びＯＦＦになるように制御されるとき、第３のスイッチ管Ｔ３のＰＷＭ波形及び第４のスイッチ管Ｔ４のＰＷＭ波形は、互いに相補的になるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３のＰＷＭ波形のデューティ比は小から大に、次いで小になるように制御され、第４のスイッチ管Ｔ４のＰＷＭ波形のデューティ比は、大から小に、次いで大になるように制御される。車載充電器に供給される電力グリッド過渡電圧値が０よりも小さいとき、第４のスイッチ管Ｔ４は、ＯＮになるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３は、ＯＦＦになるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１及び第２のスイッチ管Ｔ２は、相補的に且つ交互にＯＮ及びＯＦＦになるように制御される。第１のスイッチ管Ｔ１及び第２のスイッチ管Ｔ２が交互に且つ相補的にＯＮ及びＯＦＦになるように制御されるとき、第１のスイッチ管Ｔ１のＰＷＭ波形及び第２のスイッチ管Ｔ２のＰＷＭ波形は、互いに相補的になるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１のＰＷＭ波形のデューティ比は小から大に、次いで小になるように制御され、第２のスイッチ管Ｔ２のＰＷＭ波形のデューティ比は、大から小に、次いで大になるように制御される。

工程Ｓ２では、第１の合計充電期間ＴＡと第２の合計充電期間ＴＢとの関係を決定する。

工程Ｓ３では、第１の合計充電期間ＴＡと第２の合計充電期間ＴＢとの関係に従ってＨブリッジを制御する方式を選択して、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管、及び第４のスイッチ管に亘って温度釣り合い制御を実施する。

実施形態では、工程Ｓ３は、以下を含む。

工程Ｓ３１では、第１の合計充電期間ＴＡと第２の合計充電期間ＴＢとの関係に従ってＨブリッジを制御する方式を第１の方式及び第２の方式から選択する。

工程Ｓ３２では、選択された方式で前記Ｈブリッジを制御して、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管、及び第４のスイッチ管に亘って温度釣り合い制御を実施する。

車載充電器によってパワーバッテリーを充電するプロセスにおいて、Ｈブリッジが第１の方式Ａを採用することによってのみ制御される場合、電力グリッド過渡電圧値が０よりも大きいとき、第１のスイッチ管Ｔ１は、常にＯＮで維持され、第２のスイッチ管Ｔ２は、常にＯＦＦで維持され、第３のスイッチ管Ｔ３及び第４のスイッチ管Ｔ４は、交互に且つ相補的にＯＮ及びＯＦＦになり、車載充電器のインダクタは、第３のスイッチ管Ｔ３がＯＮであり且つ第４のスイッチ管Ｔ４がＯＦＦであるときに充電され、第３のスイッチ管Ｔ３がＯＦＦであり且つ第４のスイッチ管Ｔ４がＯＮであるときに放電する。電力グリッド過渡電圧値が０よりも小さいとき、第３のスイッチ管Ｔ３は、常にＯＮで維持され、第４のスイッチ管Ｔ４は、常にＯＦＦで維持され、第１のスイッチ管Ｔ１及び第２のスイッチ管Ｔ２は、交互に且つ相補的にＯＮ及びＯＦＦになり、車載充電器のインダクタは、第１のスイッチ管Ｔ１がＯＮであり且つ第２のスイッチ管Ｔ２がＯＦＦであるときに充電され、第１のスイッチ管Ｔ１がＯＦＦであり且つ第２のスイッチ管Ｔ２がＯＮであるときに放電する。インダクタは、第１のスイッチ管Ｔ１及び第３のスイッチ管Ｔ３がＯＮであるときに充電されるので、ＯＮデューティ比が大きくなる。したがって、第１のスイッチ管Ｔ１及び第３のスイッチ管Ｔ３が過熱する。

同様に、車載充電器によってパワーバッテリーを充電するプロセスにおいて、Ｈブリッジが第２の方式Ｂを採用することによってのみ制御される場合、電力グリッド過渡電圧値が０よりも大きいとき、第１のスイッチ管Ｔ１は、常にＯＦＦで維持され、第２のスイッチ管Ｔ２は、常にＯＮで維持され、第３のスイッチ管Ｔ３及び第４のスイッチ管Ｔ４は、交互に且つ相補的にＯＮ及びＯＦＦになり、車載充電器のインダクタは、第４のスイッチ管Ｔ４がＯＮであり且つ第３のスイッチ管Ｔ３がＯＦＦであるときに充電され、第４のスイッチ管Ｔ４がＯＦＦであり且つ第３のスイッチ管Ｔ３がＯＮであるときに放電する。電力グリッド過渡電圧値が０よりも小さいとき、第４のスイッチ管Ｔ４は、常にＯＮで維持され、第３のスイッチ管Ｔ３は、常にＯＦＦで維持され、第１のスイッチ管Ｔ１及び第２のスイッチ管Ｔ２は、交互に且つ相補的にＯＮ及びＯＦＦになり、車載充電器のインダクタは、第２のスイッチ管Ｔ２がＯＮであり且つ第１のスイッチ管Ｔ１がＯＦＦであるときに充電され、第２のスイッチ管Ｔ２がＯＦＦであり且つ第１のスイッチ管Ｔ１がＯＮであるときに放電する。インダクタは、第２のスイッチ管Ｔ２及び第４のスイッチ管Ｔ４がＯＮであるときに充電されるので、ＯＮデューティ比が大きくなる。したがって、第２のスイッチ管Ｔ２及び第４のスイッチ管Ｔ４が過熱する。

したがって、本開示の実施形態では、第１の方式Ａを採用することによってＨブリッジを制御し、その結果、車載充電器がパワーバッテリーを充電するとき、前記第１の方式ＡでＨブリッジが制御される期間を記録して、前記第１の方式Ａで前記Ｈブリッジを制御する第１の合計充電期間ＴＡを得、次いで、保存する。第２の方式Ｂを採用することによってＨブリッジを制御し、その結果、車載充電器がパワーバッテリーを充電するとき、前記第２の方式Ｂで前記Ｈブリッジが制御される期間を記録して、前記第２の方式Ｂで前記Ｈブリッジを制御する第２の合計充電期間ＴＢを得、次いで、保存する。次いで、車載充電器によってパワーバッテリーを充電するプロセスでは、第１の合計充電期間ＴＡと第２の合計充電期間ＴＢとの関係を決定する。最後に、第１の合計充電期間ＴＡと第２の合計充電期間ＴＢとの関係に従ってＨブリッジを制御する方式を選択して、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管、及び前記第４のスイッチ管に亘って温度釣り合い制御を実現する。

本開示の実施形態によれば、第１の合計充電期間ＴＡと第２の合計充電期間ＴＢとの関係に従ってＨブリッジを制御する方式を選択することは、以下を含む。第１の合計充電期間ＴＡが第２の合計充電期間ＴＢよりも大きい場合、車載充電器がパワーバッテリーを充電し始めるとき、Ｈブリッジを制御するために第２の方式Ｂを選択する。第２の合計充電期間ＴＢが第１の合計充電期間ＴＡよりも大きい場合、車載充電器がパワーバッテリーを充電し始めるとき、Ｈブリッジを制御するために第１の方式Ａを選択する。第１の合計充電期間ＴＡが第２の合計充電期間ＴＢと等しい場合、車載充電器がパワーバッテリーを充電し始めるとき、Ｈブリッジを制御するために第１の方式Ａ又は第２の方式Ｂを選択する。

即ち、車載充電器がパワーバッテリーを充電する前に、Ｈブリッジが第１の方式Ａで制御される第１の合計充電期間ＴＡ及びＨブリッジが第２の方式Ｂで制御される第２の合計充電期間ＴＢを保存領域から得る。次いで、第１の合計充電期間ＴＡと第２の合計充電期間ＴＢとの関係を決定し、前記第１の合計充電期間ＴＡと前記第２の合計充電期間ＴＢとの関係に従って、先ず第１の方式ＡでＨブリッジを制御するか、先ず第２の方式ＢでＨブリッジを制御するかを決定する。言い換えれば、第１の合計充電期間ＴＡ及び第２の合計充電期間ＴＢは、保存領域から得られ、前記第１の合計充電期間ＴＡと前記第２の合計充電期間ＴＢとの関係を決定する目的は、車載充電器がパワーバッテリーを充電するときにＨブリッジを制御するために先ず選択される方式を決定することである。各充電サイクル中に方式が選択された後、Ｈブリッジは、固定の方式、即ち、第１又は第２の方式に従ってパワーバッテリーを充電するために制御され、方式が切り替えられたとき、合計充電期間が記録される。例えば、第１の方式Ａを採用することによってＨブリッジが先ず制御されるとき、この方式切り替えにおいて第１の合計充電期間ＴＡが記録され、次いで、この充電を開始したときに保存領域から得られた第１の合計充電期間ＴＡにこの時の充電サイクルにおいて記録された充電期間を加える。

本開示の一実施形態によれば、図７に示す通り、電気自動車の車載充電器を制御する方法は、以下を含む。

工程Ｓ５０１では、充電波を開く、即ち、車載充電器がパワーバッテリーを充電するとき、制御波形を出力してＨブリッジにおけるスイッチ管を制御する必要がある。

工程Ｓ５０２では、第１の方式Ａにおける第１の合計充電期間ＴＡ及び第２の方式Ｂにおける第２の合計充電期間ＴＢを得る。

工程Ｓ５０３では、第１の合計充電期間ＴＡが第２の合計充電期間ＴＢよりも大きいかどうかを判定し、ｙｅｓであれば工程Ｓ５０４を実行し、ｎｏであれば工程Ｓ５０８を実行する。

工程Ｓ５０４では、第２の方式Ｂを選択してＨブリッジを制御し、次いで、工程Ｓ５０５を実行する。

工程Ｓ５０５では、車載充電器がパワーバッテリーを充電し、次いで、工程Ｓ５０６を実行する。

工程Ｓ５０６では、充電プロセスを終了するかどうかを判定し、ｙｅｓであれば工程Ｓ５０７を実行し、ｎｏであれば工程Ｓ５０５を実行する。

工程Ｓ５０７では、この充電期間を記録し、その結果、アップデートされた第２の合計充電期間ＴＢが、保存領域から得られた第２の合計充電期間ＴＢとこの充電期間との合計に等しくなる。

工程Ｓ５０８では、第１の合計充電期間ＴＡが第２の合計充電期間ＴＢよりも小さいかどうかを判定し、ｙｅｓであれば工程Ｓ５０９を実行し、ｎｏであれば工程Ｓ５１３を実行する。

工程Ｓ５０９では、第２の方式Ｂを選択してＨブリッジを制御し、次いで、工程Ｓ５０５を実行する。

工程Ｓ５１０では、車載充電器がパワーバッテリーを充電し、次いで、工程Ｓ５１１を実行する。

工程Ｓ５１１では、充電プロセスを終了させるかどうかを判定し、ｙｅｓであれば工程Ｓ５１２を実行し、ｎｏであれば工程Ｓ５１０を実行する。

工程Ｓ５１２では、この充電期間を記録し、その結果、アップデートされた第１の合計充電期間ＴＡは、保存領域から得られた第１の合計充電期間ＴＡとこの充電期間との合計に等しくなる。

工程Ｓ５１３では、第１の方式Ａ又は第２の方式Ｂを選択してＨブリッジを制御し、次いで、工程Ｓ５１４を実行する。

工程Ｓ５１４では、車載充電器がパワーバッテリーを充電し、次いで、工程Ｓ５０６を実行する。

工程Ｓ５１５では、充電プロセスを終了させるかどうかを判定し、ｙｅｓであれば工程Ｓ５１６を実行し、ｎｏであれば工程Ｓ５１４を実行する。

工程Ｓ５１６では、この充電期間を記録する。ここでは、第１の方式Ａを選択した場合、アップデートされた第１の合計充電期間ＴＡは、保存領域から得られた第１の合計充電期間ＴＡとこの充電期間との合計に等しくなる。第２の方式Ｂを選択した場合、アップデートされた第２の合計充電期間ＴＢは、保存領域から得られた第２の合計充電期間ＴＢとこの充電期間との合計に等しくなる。

したがって、電気自動車の車載充電器を制御する方法によれば、充電の度毎にＨブリッジを制御するための第１の方式又はＨブリッジを制御するための第２の方式を記録し、次いで、第１の方式Ａを採用する第１の合計充電期間ＴＡ及び第２の方式Ｂを採用する第２の合計充電期間ＴＢを記録し、次いで、前記第１の合計充電期間ＴＡと前記第２の合計充電期間ＴＢとの関係を決定し、最後に、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管、及び第４のスイッチ管に亘って温度釣り合い制御を実施するために、前記第１の合計充電期間ＴＡと前記第２の合計充電期間ＴＢとの関係に従ってＨブリッジを制御する方式を選択することによって、前記第１のスイッチ管、前記第２のスイッチ管、前記第３のスイッチ管、及び前記第４のスイッチ管を比較的釣り合いがとれるように加熱することができるようになり、車載充電器の耐用寿命が延長される。

本開示の実施形態における電気自動車の車載充電器を制御する方法によれば、車載充電器によってパワーバッテリーが充電される度毎に、第１の方式ＡでＨブリッジを制御する第１の合計充電期間ＴＡ及び第２の方式ＢでＨブリッジを制御する第２の合計充電期間ＴＢが得られ；前記第１の合計充電期間ＴＡと前記第２の合計充電期間ＴＢとの関係に従って前記Ｈブリッジを制御する方式が前記第１の方式Ａ及び前記第２の方式Ｂから選択され、最後に、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管、及び第４のスイッチ管に亘って温度釣り合い制御を実施するために、前記Ｈブリッジを前記第１の方式又は前記第２の方式で制御し、その結果、比較的各スイッチ管の加熱の釣り合いがとれ、前記Ｈブリッジにおけるスイッチ管の耐用寿命が延長されるので、耐用期間が延長される。

図１〜３に示す通り、本開示の実施形態に係る車載充電器は、Ｈブリッジと、ＭＣＵ（マイクロコントロールユニット）等のコントローラとを含む。Ｈブリッジは、第１のスイッチ管Ｔ１、第２のスイッチ管Ｔ２、第３のスイッチ管Ｔ３、及び第４のスイッチ管Ｔ４を含む。コントローラは、車載充電器がパワーバッテリーを充電し始めるとき、第１の方式ＡでＨブリッジを制御する第１の合計充電期間ＴＡ及び第２の方式ＢでＨブリッジを制御する第２の合計充電期間ＴＢを得；前記第１の合計充電期間ＴＡと前記第２の合計充電期間ＴＢとの関係を決定し；前記第１の合計充電期間ＴＡと前記第２の合計充電期間ＴＢとの関係に従って前記Ｈブリッジを制御する方式を選択して、第１のスイッチ管Ｔ１、第２のスイッチ管Ｔ２、第３のスイッチ管Ｔ３、及び第４のスイッチ管Ｔ４に亘って温度釣り合い制御を実施するようになっている。

実施形態では、コントローラは、更に、第１の合計充電期間ＴＡと第２の合計充電期間ＴＢとの関係に従ってＨブリッジを制御する方式を第１の方式及び第２の方式から選択し、選択された方式で前記Ｈブリッジを制御して、第１のスイッチ管Ｔ１、第２のスイッチ管Ｔ２、第３のスイッチ管Ｔ３、及び第４のスイッチ管Ｔ４に亘って温度釣り合い制御を実施するようになっている。

本開示の実施形態によれば、コントローラは、更に、第１の合計充電期間ＴＡが第２の合計充電期間ＴＢよりも大きいとき、Ｈブリッジを制御するために第２の方式を選択し；第１の合計充電期間ＴＡが第２の合計充電期間ＴＢよりも小さいとき、Ｈブリッジを制御するために第１の方式を選択し；第１の合計充電期間ＴＡが第２の合計充電期間ＴＢに等しいとき、Ｈブリッジを制御するために第１の方式又は第２の方式を選択するようになっている。

即ち、実施形態では、コントローラは、第１の方式ＡでＨブリッジを制御するようになっており、その結果、車載充電器がパワーバッテリーを充電するとき、前記第１の方式ＡでＨブリッジが制御される期間が記録され、前記第１の方式Ａで前記Ｈブリッジを制御する第１の合計充電期間ＴＡが得られ、次いで、保存される。コントローラは、第２の方式ＢでＨブリッジを制御するようになっており、その結果、車載充電器がパワーバッテリーを充電するとき、前記第２の方式Ｂで前記Ｈブリッジが制御される期間が記録され、前記第２の方式Ｂで前記Ｈブリッジを制御する第２の合計充電期間ＴＢが得られ、次いで、保存される。次いで、車載充電器によってパワーバッテリーを充電するプロセスでは、コントローラが、第１の合計充電期間ＴＡと第２の合計充電期間ＴＢとの関係を決定する。最後に、第１の合計充電期間ＴＡと第２の合計充電期間ＴＢとの関係に従ってＨブリッジを制御する方式が選択されて、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管、及び前記第４のスイッチ管に亘って温度釣り合い制御が実現される。

本開示の実施形態によれば、コントローラが第１の方式ＡでＨブリッジを制御してパワーバッテリーを充電するようになっている場合、且つ車載充電器に供給される電力グリッド過渡電圧値が０よりも大きいとき、第１のスイッチ管Ｔ１は、ＯＮになるように制御され、第２のスイッチ管Ｔ２は、ＯＦＦになるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３及び第４のスイッチ管Ｔ４は、相補的に且つ交互にＯＮ及びＯＦＦになるように制御される。第３のスイッチ管Ｔ３及び第４のスイッチ管Ｔ４が交互に且つ相補的にＯＮ及びＯＦＦになるように制御されるとき、第３のスイッチ管Ｔ３のＰＷＭ波形及び第４のスイッチ管Ｔ４のＰＷＭ波形は、互いに相補的になるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３のＰＷＭ波形のデューティ比は大から小に、次いで大になるように制御され、第４のスイッチ管Ｔ４のＰＷＭ波形のデューティ比は、小から大に、次いで小になるように制御される。車載充電器に供給される電力グリッド過渡電圧値が０よりも小さいとき、第３のスイッチ管Ｔ３は、ＯＮになるように制御され、第４のスイッチ管Ｔ４は、ＯＦＦになるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１及び第２のスイッチ管Ｔ２は、相補的に且つ交互にＯＮ及びＯＦＦになるように制御される。第１のスイッチ管Ｔ１及び第２のスイッチ管Ｔ２が交互に且つ相補的にＯＮ及びＯＦＦになるように制御されるとき、第１のスイッチ管Ｔ１のＰＷＭ波形及び第２のスイッチ管Ｔ２のＰＷＭ波形は、互いに相補的になるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１のＰＷＭ波形のデューティ比は大から小に、次いで大になるように制御され、第２のスイッチ管Ｔ２のＰＷＭ波形のデューティ比は、小から大に、次いで小になるように制御される。

本開示の実施形態によれば、コントローラが、パワーバッテリーを充電するために第２の方式ＢでＨブリッジを制御するようになっている場合、且つ車載充電器に供給される電力グリッド過渡電圧値が０よりも大きいとき、第２のスイッチ管Ｔ２は、ＯＮになるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１は、ＯＦＦになるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３及び第４のスイッチ管Ｔ４は、相補的に且つ交互にＯＮ及びＯＦＦになるように制御される。第３のスイッチ管Ｔ３及び第４のスイッチ管Ｔ４が交互に且つ相補的にＯＮ及びＯＦＦになるように制御されるとき、第３のスイッチ管Ｔ３のＰＷＭ波形及び第４のスイッチ管Ｔ４のＰＷＭ波形は、互いに相補的になるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３のＰＷＭ波形のデューティ比は小から大に、次いで小になるように制御され、第４のスイッチ管Ｔ４のＰＷＭ波形のデューティ比は、大から小に、次いで大になるように制御される。車載充電器に供給される電力グリッド過渡電圧値が０よりも小さいとき、第４のスイッチ管Ｔ４は、ＯＮになるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３は、ＯＦＦになるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１及び第２のスイッチ管Ｔ２は、相補的に且つ交互にＯＮ及びＯＦＦになるように制御される。第１のスイッチ管Ｔ１及び第２のスイッチ管Ｔ２が交互に且つ相補的にＯＮ及びＯＦＦになるように制御されるとき、第１のスイッチ管Ｔ１のＰＷＭ波形及び第２のスイッチ管Ｔ２のＰＷＭ波形は、互いに相補的になるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１のＰＷＭ波形のデューティ比は小から大に、次いで小になるように制御され、第２のスイッチ管Ｔ２のＰＷＭ波形のデューティ比は、大から小に、次いで大になるように制御される。

本開示の実施形態では、図１又は図２又は図３に示す通り、第１のスイッチ管Ｔ１、第２のスイッチ管Ｔ２、第３のスイッチ管Ｔ３、及び第４のスイッチ管Ｔ４は、全てＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）であり、確かに、本開示の他の実施形態では、第１のスイッチ管Ｔ１、第２のスイッチ管Ｔ２、第３のスイッチ管Ｔ３、及び第４のスイッチ管Ｔ４は、ＭＯＳ（金属酸化物半導体）であってもよい。

本開示の実施形態における電気自動車の車載充電器によれば、パワーバッテリーが車載充電器によって充電される度毎に、コントローラは、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の合計充電期間及び第２の方式でＨブリッジを制御する第２の合計充電期間を得；前記第１の合計充電期間と前記第２の合計充電期間との関係に従って前記Ｈブリッジを制御する方式を前記第１の方式及び前記第２の方式から選択し、最後に、選択された方式で前記Ｈブリッジを制御して、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管、及び第４のスイッチ管に亘って温度釣り合い制御を実施するようになっており、その結果、比較的各スイッチ管の加熱の釣り合いがとれ、前記Ｈブリッジにおけるスイッチ管の耐用寿命が延長されるので、耐用期間が延長される。

更に、本開示の実施形態は、電気自動車の上記車載充電器を含む電気自動車も提供する。

本開示の実施形態の電気自動車によれば、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管、及び前記第４のスイッチ管に亘って温度釣り合い制御を実施するために、パワーバッテリーは車載充電器によって充電され、その結果、比較的各スイッチ管の加熱の釣り合いがとれ、Ｈブリッジにおけるスイッチ管の耐用寿命が延長されるので、車載充電器の耐用寿命が延長される。

本開示の記載において、用語「中心」、「長軸方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚み」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「上部」、「底部」、「内側」、「外側」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「放射状」、及び「周囲」によって示される位置関係の方向は、図面に示す通りの方向又は位置関係に基づき、装置又は要素が特定の方向を有しなければならない、又は特定の方向で構成されたり動作したりしなければならないという事実を示す又は意味するものではなく、本開示を説明し、記載を単純化するための単なる便宜上であることが理解可能であり、したがって、本開示を限定すると理解することはできない。

更に、用語「第１」及び「第２」は、相対的な重要性を示唆又は意味するものでも、指定の技術的機構の数を黙示的に示すものでもなく、単に説明を目的とするものである。したがって、「第１」及び「第２」によって規定される特徴は、明示的に又は黙示的に少なくとも１つのかかる特徴を含み得る。本開示の記載において、特に明示的に規定しない限り、「複数の（ｍｏｒｅ）」とは、少なくとも２つ（例えば、２、３等）を意味する。

本開示においては、特に明示的に指定又は規定しない限り、「実装された」、「結合された」、「接続された」、及び「固定された」などの用語は、一般化して理解すべきであり、例えば、「接続された」は、特に明示的に規定しない限り、固定して接続されていてもよく、着脱可能に接続されていてもよく、又は一体化していてもよく、機械的に接続されていてもよく又は電気的に接続されていてもよく、また、直接接続されていてもよく、中間媒体によって接続されていてもよく、また、２つの要素が内部連通していてもよく、相互作用してもよい。当業者であれば、特定の条件に従って本開示における用語の具体的な意味を理解することができる。

本開示においては、特に明示的に指定及び規定しない限り、第１の特徴が第２の特徴「上」又は「下」にある場合は、第１の特徴及び第２の特徴が直接接触しているか又は中間媒体によって間接的に接触している場合であり得る。更に、第１の特徴が第２の特徴の「上」、「上方」、又は「上部」にある場合は、第１の特徴が第２の特徴の真上又は斜め上にある場合であり得るか、単に、第１の特徴の水平高さが、第２の特徴の水平高さよりも高いことを表す。第１の特徴が第２の特徴の「下」、「下方」、及び「下部」にある場合は、第１の特徴が第２の特徴の真下又は斜め下にある場合であり得るか、単に、第１の特徴の水平高さが、第２の特徴の水平高さよりも低いことを表す。

本明細書の記載において、参照用語「一実施形態」、「幾つかの実施形態」、「例」、「具体例」、又は「幾つかの例」という記載は、実施形態又は例と組み合わせて記載される特定の特徴、構造、材料、又は機構が本開示の少なくとも１つの実施形態又は例に含まれているという事実を示す。本明細書では、上記用語の概略表現は、必ずしも同じ実施形態又は例を指すものではない。更に、記載される特定の特徴、構造、材料、又は機構は、任意の１以上の実施形態又は例において適切な方法で組み合わせてもよい。更に、相互に矛盾しない場合、当業者は、本明細書に記載される異なる実施形態若しくは例又は異なる実施形態若しくは例の特徴を一体化したり組み合わせたりすることができる。

上記の通り本開示の実施形態を示し、記載してきたが、当業者であれば、本開示の範囲内で上記実施形態を変更、改変、置換、及び変換できることが理解可能である。

工程Ｓ５０９では、第１の方式Ａを選択してＨブリッジを制御し、次いで、工程Ｓ５１０を実行する。

工程Ｓ５１４では、車載充電器がパワーバッテリーを充電し、次いで、工程Ｓ５１５を実行する。

Claims

電気自動車の車載充電器を制御する方法であって、前記車載充電器がＨブリッジを含み、前記Ｈブリッジが、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管、及び第４のスイッチ管を含み、前記方法が、
前記車載充電器がパワーバッテリーを充電し始めるとき、第１の方式で前記Ｈブリッジを制御する第１の合計充電期間（ＴＡ）及び第２の方式で前記Ｈブリッジを制御する第２の合計充電期間（ＴＢ）を得ることと、
前記第１の合計充電期間（ＴＡ）及び前記第２の合計充電期間（ＴＢ）との関係を決定することと、
前記第１の合計充電期間（ＴＡ）と前記第２の合計充電期間（ＴＢ）との関係に従って前記Ｈブリッジを制御する方式を選択して、前記第１のスイッチ管、前記第２のスイッチ管、前記第３のスイッチ管、及び前記第４のスイッチ管に亘って温度釣り合い制御を実施することと
を含むことを特徴とする方法。
前記第１の合計充電期間（ＴＡ）と前記第２の合計充電期間（ＴＢ）との関係に従って前記Ｈブリッジを制御する方式を選択して、前記第１のスイッチ管、前記第２のスイッチ管、前記第３のスイッチ管、及び前記第４のスイッチ管に亘って温度釣り合い制御を実施することが、
前記第１の合計充電期間（ＴＡ）と前記第２の合計充電期間（ＴＢ）との関係に従って前記Ｈブリッジを制御する方式を前記第１の方式及び前記第２の方式から選択することと、
選択された方式で前記Ｈブリッジを制御して、前記第１のスイッチ管、前記第２のスイッチ管、前記第３のスイッチ管、及び前記第４のスイッチ管に亘って温度釣り合い制御を実施することと
を含む請求項１に記載の方法。
前記第１の合計充電期間（ＴＡ）と前記第２の合計充電期間（ＴＢ）との関係に従って前記Ｈブリッジを制御する方式を前記第１の方式及び前記第２の方式から選択することが、
前記第１の合計充電期間（ＴＡ）が前記第２の合計充電期間（ＴＢ）よりも大きいとき、前記Ｈブリッジを制御するために前記第２の方式を選択し、
前記第１の合計充電期間（ＴＡ）が前記第２の合計充電期間（ＴＢ）よりも小さいとき、前記Ｈブリッジを制御するために前記第１の方式を選択し、
前記第１の合計充電期間（ＴＡ）が前記第２の合計充電期間（ＴＢ）に等しいとき、前記Ｈブリッジを制御するために前記第１の方式又は前記第２の方式を選択すること
を含む請求項２に記載の方法。
前記第１の方式における前記Ｈブリッジの制御が、
前記車載充電器に供給される電力グリッド過渡電圧値が０よりも大きいとき、前記第１のスイッチ管をＯＮになるように制御し、前記第２のスイッチ管をＯＦＦになるように制御し、前記第３のスイッチ管及び前記第４のスイッチ管を交互に且つ相補的にＯＮ及びＯＦＦになるように制御し、
前記車載充電器に供給される電力グリッド過渡電圧値が０よりも小さいとき、前記第３のスイッチ管をＯＮになるように制御し、前記第４のスイッチ管をＯＦＦになるように制御し、前記第１のスイッチ管及び前記第２のスイッチ管を交互に且つ相補的にＯＮ及びＯＦＦになるように制御すること
を含む請求項１から３のいずれかに記載の方法。
前記第２の方式における前記Ｈブリッジの制御が、
前記車載充電器に供給される電力グリッド過渡電圧値が０よりも大きいとき、前記第２のスイッチ管をＯＮになるように制御し、前記第１のスイッチ管をＯＦＦになるように制御し、前記第３のスイッチ管及び前記第４のスイッチ管を交互に且つ相補的にＯＮ及びＯＦＦになるように制御し、
前記車載充電器に供給される電力グリッド過渡電圧値が０よりも小さいとき、前記第４のスイッチ管をＯＮになるように制御し、前記第３のスイッチ管をＯＦＦになるように制御し、前記第１のスイッチ管及び前記第２のスイッチ管を交互に且つ相補的にＯＮ及びＯＦＦになるように制御すること
を含む請求項１から３のいずれかに記載の方法。
電気自動車の車載充電器であって、
第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管、及び第４のスイッチ管を含むＨブリッジと、
前記車載充電器がパワーバッテリーを充電し始めるとき、第１の方式で前記Ｈブリッジを制御する第１の合計充電期間（ＴＡ）及び第２の方式で前記Ｈブリッジを制御する第２の合計充電期間（ＴＢ）を得；前記第１の合計充電期間（ＴＡ）と前記第２の合計充電期間（ＴＢ）との関係を決定し；前記第１の合計充電期間（ＴＡ）と前記第２の合計充電期間（ＴＢ）との関係に従って前記Ｈブリッジを制御する方式を選択して、前記第１のスイッチ管、前記第２のスイッチ管、前記第３のスイッチ管、及び前記第４のスイッチ管に亘って温度釣り合い制御を実施するようになっているコントローラと
を含むことを特徴とする車載充電器。
前記コントローラが、更に、
前記第１の合計充電期間（ＴＡ）と前記第２の合計充電期間（ＴＢ）との関係に従って前記Ｈブリッジを制御する方式を前記第１の方式及び前記第２の方式から選択し、
選択された方式で前記Ｈブリッジを制御して、前記第１のスイッチ管、前記第２のスイッチ管、前記第３のスイッチ管、及び前記第４のスイッチ管に亘って温度釣り合い制御を実施するようになっている請求項６に記載の車載充電器。
前記コントローラが、更に、
前記第１の合計充電期間（ＴＡ）が前記第２の合計充電期間（ＴＢ）よりも大きいとき、前記Ｈブリッジを制御するために前記第２の方式を選択し、
前記第１の合計充電期間（ＴＡ）が前記第２の合計充電期間（ＴＢ）よりも小さいとき、前記Ｈブリッジを制御するために前記第１の方式を選択し、
前記第１の合計充電期間（ＴＡ）が前記第２の合計充電期間（ＴＢ）に等しいとき、前記Ｈブリッジを制御するために前記第１の方式又は前記第２の方式を選択するようになっている請求項７に記載の車載充電器。
前記コントローラが、更に、
前記車載充電器に供給される電力グリッド過渡電圧値が０よりも大きいとき、前記第１のスイッチ管をＯＮになるように制御し、前記第２のスイッチ管をＯＮになるように制御し、前記第３のスイッチ管及び前記第４のスイッチ管を交互に且つ相補的にＯＮ及びＯＦＦになるように制御し、
前記車載充電器に供給される電力グリッド過渡電圧値が０よりも小さいとき、前記第３のスイッチ管をＯＮになるように制御し、前記第４のスイッチ管をＯＦＦになるように制御し、前記第１のスイッチ管及び前記第２のスイッチ管を交互に且つ相補的にＯＮ及びＯＦＦになるように制御するようになっている請求項６から８のいずれかに記載の車載充電器。
前記コントローラが、更に、
前記車載充電器に供給される電力グリッド過渡電圧値が０よりも大きいとき、前記第２のスイッチ管をＯＮになるように制御し、前記第１のスイッチ管をＯＦＦになるように制御し、前記第３のスイッチ管及び前記第４のスイッチ管を交互に且つ相補的にＯＮ及びＯＦＦになるように制御し、
前記車載充電器に供給される電力グリッド過渡電圧値が０よりも小さいとき、前記第４のスイッチ管をＯＮになるように制御し、前記第３のスイッチ管をＯＦＦになるように制御し、前記第１のスイッチ管及び前記第２のスイッチ管を交互に且つ相補的にＯＮ及びＯＦＦになるように制御するようになっている請求項６から８のいずれかに記載の車載充電器。
前記第１のスイッチ管、前記第２のスイッチ管、前記第３のスイッチ管、及び前記第４のスイッチ管が、それぞれＩＧＢＴ又はＭＯＳ管である請求項６から１０のいずれかに記載の車載充電器。
請求項６から１１のいずれかに記載の電気自動車の前記車載充電器を含むことを特徴とする電気自動車。