JP2019506823A - 電気自動車、車載充電器およびその制御方法 - Google Patents

電気自動車、車載充電器およびその制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】本開示は、電気自動車、車載充電器、およびその制御方法を提供する。方法は、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体充電期間、第２の方式でＨブリッジを制御する第２の全体充電期間、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体放電期間、および、第２の方式でＨブリッジを制御する第２の全体放電期間を種痘し、第１の方式の第１全体作動期間と第２の方式の第２の全体作動期間を算出し、車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、車載充電器により電源バッテリを放電する場合、第１〜第４のスイッチ管で温度平衡制御を実行するため、第１の全体作動期間および第２の全体作動期間の間の関係に従って方式を選択する。
【選択図】

Description

［関連出願の相互参照］
本願は、２０１５年１２月１８日に提出された中国特許出願第２０１５１０９５６９２６．２号に基づき、優先権を主張するものであり、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、電気自動車の技術分野、特に、電気自動車の車載充電器の制御方法、電気自動車の車載充電器および電気自動車に関する。
電気自動車の商業化が進むと共に、電気自動車の車載充電器は電気自動車における重要な構成要素の１つとなってきた。
車載充電器により車両全体を充電し、車両全体から外部に放電するための多くの方法が存在する。関連技術において、二重極性制御方法および単極性制御方法を有する単相Ｈブリッジ制御方法が最も採用されている。
しかし、二重極性制御方法が採用された場合、Ｈブリッジ内の４個のスイッチ管は全て高周波数オン／オフ状態であるため、スイッチング損失が高くなり、熱損失が大きくなる。単極性制御方法が採用された場合、二重極性制御方法が採用された場合に生成されるスイッチ管の熱損失はある程度解決されるが、Ｈブリッジ内の４個のスイッチ管は車両全体の充電処理あるいは放電処理中の固定方式に応じて制御され、Ｈブリッジ内の一部のスイッチ管は電流でオフに切り替える必要があり、電流でオフに切り替えられるスイッチ管の過熱問題が効率的に解決されない。
したがって、二重極性制御方法あるいは単極性制御方法を採用しても、Ｈブリッジ内のスイッチ管の加熱問題は効率的に解決することができず、スイッチ管の耐用年数に影響を与える。
本開示は、関連技術における技術的課題の少なくとも１つをある程度解決することを目的とする。このために、本開示の第１の目的は、Ｈブリッジ内の第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管を比較的平衡化させて加熱し、Ｈブリッジ内のスイッチ管の耐用年数を改良させることが可能である電気自動車の車載充電器の制御方法を提供することである。
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である。本開示の第３の目的は、電気自動車を提供することである。
前述した目的のため、本開示の実施形態の一態様は、電気自動車の車載充電器の制御方法を提供する。前記車載充電器はＨブリッジを有する。前記Ｈブリッジは、第１のスイッチ管と、第２のスイッチ管と、第３のスイッチ管と、第４のスイッチ管と、を有する。方法は、第１の方式で前記Ｈブリッジを制御する第１の全体充電期間と、第２の方式で前記Ｈブリッジを制御する第２の全体充電期間と、前記第１の方式で前記Ｈブリッジを制御する第１の全体放電期間と、前記第２の方式で前記Ｈブリッジを制御する第２の全体放電期間とを取得し、前記第１の全体充電期間および前記第１の前記放電期間に従って、前記第１の方式で前記Ｈブリッジの第１の全体作動期間を算出し、前記第２の全体充電期間および前記第２の全体放電期間に従って、前記第２の方式で前記Ｈブリッジの第２の全体作動期間を算出し、前記第１の全体作動期間および前記第２の全体作動期間の間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、前記車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、前記車載充電器により前記電源バッテリを放電する場合に、前記第１のスイッチ管、前記第２のスイッチ管、前記第３のスイッチ管および前記第４のスイッチ管において温度平衡制御を実行する。
本開示の電気自動車の車載充電器の制御方法により、取得した第１の全体充電期間および取得した第１の全体放電期間に従って第１の方式でのＨブリッジの第１の全体作動期間を算出し、取得した第２の全体充電期間および取得した第２の全体放電期間に従って第２の方式でＨブリッジの第２の全体作動期間を算出し、車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、車載充電器により電源バッテリを外部放電する場合、第１の全体作動期間および第２の全体作動期間の間の関係に従って、第１の方式および第２の方式からＨブリッジを制御する方式を選択し、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管における温度平衡化制御を実行し、各スイッチ管の加熱が比較的平衡化され、Ｈブリッジ内のスイッチ管の耐用年数が長くなり、その結果、提供期間が長くなる。
前述した目的のため、本開示の実施形態の他の態様において、電気自動車の車載充電器を提供する。車載充電器は、第１のスイッチ管と、第２のスイッチ管と、第３のスイッチ管と、第４のスイッチ管と、を有するＨブリッジと、第１の方式で前記Ｈブリッジを制御する第１の全体充電期間と、第２の方式で前記Ｈブリッジを制御する第２の全体充電期間と、前記第１の方式で前記Ｈブリッジを制御する第１の全体放電期間と、前記第２の方式で前記Ｈブリッジを制御する第２の全体放電期間とを取得し、前記第１の全体充電期間および前記第１の前記放電期間に従って、前記第１の方式で前記Ｈブリッジの第１の全体作動期間を算出し、前記第２の全体充電期間および前記第２の全体放電期間に従って、前記第２の方式で前記Ｈブリッジの第２の全体作動期間を算出し、前記第１の全体作動期間および前記第２の全体作動期間の間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、前記車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、前記車載充電器により前記電源バッテリを放電する場合に、前記第１のスイッチ管、前記第２のスイッチ管、前記第３のスイッチ管および前記第４のスイッチ管において温度平衡制御を実行するように構成されるコントローラと、を有する。
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り、コントローラは、取得した第１の全体充電期間および取得した第１の全体放電期間に従って第１の方式でのＨブリッジの第１の全体作動期間と、取得した第２の全体充電期間および取得した第２の全体放電期間に従って第２の方式でＨブリッジの第２の全体作動期間とを算出し、車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、車載充電器により電源バッテリを外部放電する場合、第１の全体作動期間および第２の全体作動期間の間の関係に従って、第１の方式および第２の方式からＨブリッジを制御する方式を選択し、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管における温度平衡化制御を実行し、各スイッチ管の加熱が比較的平衡化され、Ｈブリッジ内のスイッチ管の耐用年数が長くなり、その結果、提供期間が長くなる。
また、本開示の実施形態は、電気自動車の前記車載充電器を有する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り、電源バッテリが上記車載充電器により充電および放電される場合、Ｈブリッジ内の第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管における温度平衡制御を実現可能とし、各スイッチ管の加熱を平衡化し、Ｈブリッジ内のスイッチ管の耐用年数が長くなり、その結果、車載充電器の提供期間が長くなる。
本開示の実施形態の電気自動車の車載充電器の回路概略図 本開示の他の実施形態の電気自動車の車載充電器の回路概略図 本開示のさらに他の実施形態の電気自動車の車載充電器の回路概略図 本開示の実施形態の電気自動車の車載充電器の制御方法のフローチャート 本開示の実施形態により電源バッテリを充電するための第１の方式を採用してＨブリッジを制御する場合の４個のスイッチ管の制御波形の概略図 本開示の実施形態により電源バッテリを充電するための第２の方式を採用してＨブリッジを制御する場合の４個のスイッチ管の制御波形の概略図 本開示の実施形態により電源バッテリを外部に放電可能な第１の方式を採用してＨブリッジを制御する場合の４個のスイッチ管の制御波形の概略図 本開示の実施形態により電源バッテリを外部に放電可能な第１の方式を採用してＨブリッジを制御する場合の４個のスイッチ管の制御波形の概略図 本開示の特定の実施形態により車載充電器により電源バッテリを充電する場合の制御フローチャート 本開示の特定の実施形態により車載充電器により電源バッテリを放電する場合の制御フローチャート
本開示の実施形態を詳細に説明する。実施形態の例を図面で示し、同じ、あるいは類似した番号は全体において同じ、あるいは類似した機能を有する同じ、あるいは類似した要素を表す。図面を参照して説明する実施形態は例示的であり、本開示を理解するための説明を目的としており、本開示を限定しない。
本開示の実施形態において提供される、電気自動車の車載充電器の制御方法、電気自動車の車載充電器、および、車載充電器を備えた電気自動車を以下の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に示すように、本開示の実施形態に係る電気自動車の車載充電器は、Ｈブリッジを有する。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３および第４のスイッチ管Ｔ４を有する。図１に示すように、電気自動車の車載充電器は第１インダクタＬ１と第２インダクタＬ２を有し、第１インダクタＬ１の第１端は交流送電網ＡＣの負荷の一端またはアノード端に接続され、第２インダクタＬ２の第１端は交流送電網ＡＣの負荷の他端またはカソード端に接続され、第１インダクタＬ１の第２端および第２インダクタＬ２の第２端はＨブリッジに接続される。図２に示すように、電気自動車の車載充電器は、たとえばインダクタＬ１のようなインダクタを単に有し、第１インダクタＬ１の第１端は交流送電網ＡＣの負荷の一端またはアノード端に接続され、第１インダクタＬ１の第２端はＨブリッジに接続される。図３に示すように、電気自動車の車載充電器は、たとえば第１インダクタＬ１のようなインダクタを単に有し、第１インダクタＬ１の第１端は交流送電網ＡＣの負荷の他端またはカソード端に接続され、第１インダクタＬ１の第２端はＨブリッジに接続される。
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の制御方法のフローチャートである。図４に示すように、本開示の実施形態における電気自動車の車載充電器の制御方法は以下を有する。
ステップＳ１で、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体充電期間ＴＡと第２の方式でＨブリッジを制御する第２の全体充電期間ＴＢ、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体放電期間ＴＣおよび第２の方式でＨブリッジを制御する第２の全体放電期間ＴＤを取得する。
実施形態において、車載充電器が電気自動車の電源バッテリの充電を開始した際、あるいは、電源バッテリが車載充電器による放電を開始した際、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体充電期間ＴＡおよび第２の方式でＨブリッジを制御する第２の全体充電期間ＴＢ、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体放電期間ＴＣおよび第２の方式でＨブリッジを制御する第２の全体放電期間ＴＤを取得する。
本開示の実施形態により、図５に示すように、電源バッテリを充電するためにＨブリッジが第１の方式Ａで制御され、車載充電器の送電網過渡電圧値が０より大きい場合、第１のスイッチ管Ｔ１はオンになるように制御され、第２のスイッチ管Ｔ２はオフになるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３および第４のスイッチ管Ｔ４は相補的に交互にオンおよびオフとなるように制御される。第３のスイッチ管Ｔ３および第４のスイッチ管Ｔ４が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御される場合、第３のスイッチ管Ｔ３のＰＷＭ波形および第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、そして大へと制御され、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、そして小へと制御される。車載充電器の送電網過渡電圧値が０未満である場合、第３のスイッチ管Ｔ３はオンになるように制御され、第４のスイッチ管Ｔ４はオフになるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１および第２のスイッチ管Ｔ２は相補的に交互にオンおよびオフとなるように制御される。第１のスイッチ管Ｔ１および第２のスイッチ管Ｔ２が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御される場合、第１のスイッチ管Ｔ１のＰＷＭ波形および第２のスイッチ管Ｔ２のＰＷＭ波形は互いに相補的に制御され、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、そして大へと制御され、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、そして小へと制御される。
本開示の実施形態により、図６に示すように、Ｈブリッジが電源バッテリを充電するために第２の方式Ｂで制御され、車載充電器の送電網過渡電圧値が０より大きい場合、第２のスイッチ管Ｔ２はオンになるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１はオフになるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３および第４のスイッチ管Ｔ４は相補的に交互にオンおよびオフとなるように制御される。第３のスイッチ管Ｔ３および第４のスイッチ管Ｔ４が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御される場合、第３のスイッチ管Ｔ３のＰＷＭ波形および第４のスイッチ管Ｔ４のＰＷＭ波形は互いに相補的に制御され、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、そして小へと制御され、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、そして大へと制御される。車載充電器の送電網過渡電圧値が０未満である場合、第４のスイッチ管Ｔ４はオンになるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３はオフになるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１よび第２のスイッチ管Ｔ２は相補的に交互にオンおよびオフとなるように制御される。第１のスイッチ管Ｔ１および第２のスイッチ管Ｔ２が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御される場合、第１のスイッチ管Ｔ１のＰＷＭ波形および第２のスイッチ管Ｔ２のＰＷＭ波形は互いに相補的に制御され、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、そして小へと制御され、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、そして大へと制御される。
本開示の実施形態により、図７に示すように、電源バッテリが外部に放電可能となるようにＨブリッジが第１の方式Ａで制御され、車載充電器の外部放電過渡電圧値が０より大きい場合、第１のスイッチ管Ｔ１はオンになるように制御され、第２のスイッチ管Ｔ２はオフになるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３および第４のスイッチ管Ｔ４は相補的に交互にオンおよびオフとなるように制御される。第３のスイッチ管Ｔ３および第４のスイッチ管Ｔ４が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御される場合、第３のスイッチ管Ｔ３のＰＷＭ波形および第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、そして大へと制御され、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、そして小へと制御される。車載充電器の外部放電過渡電圧値が０未満である場合、第３のスイッチ管Ｔ３はオンになるように制御され、第４のスイッチ管Ｔ４はオフになるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１および第２のスイッチ管Ｔ２は相補的に交互にオンおよびオフとなるように制御される。第１のスイッチ管Ｔ１および第２のスイッチ管Ｔ２が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御される場合、第１のスイッチ管Ｔ１のＰＷＭ波形および第２のスイッチ管Ｔ２のＰＷＭ波形は互いに相補的に制御され、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、そして大へと制御され、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、そして小へと制御される。
本開示の実施形態により、図８に示すように、電源バッテリが外部に放電可能となるようにＨブリッジが第２の方式Ｂで制御され、車載充電器の外部放電過渡電圧値が０より大きい場合、第２のスイッチ管Ｔ２はオンになるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１はオフになるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３および第４のスイッチ管Ｔ４は相補的に交互にオンおよびオフとなるように制御される。第３のスイッチ管Ｔ３および第４のスイッチ管Ｔ４が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御される場合、第３のスイッチ管Ｔ３のＰＷＭ波形および第４のスイッチ管Ｔ４のＰＷＭ波形は互いに相補的に制御され、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、そして小へと制御され、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、そして大へと制御される。車載充電器の外部放電過渡電圧値が０未満である場合、第４のスイッチ管Ｔ４はオンになるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３はオフになるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１よび第２のスイッチ管Ｔ２は相補的に交互にオンおよびオフとなるように制御される。第１のスイッチ管Ｔ１および第２のスイッチ管Ｔ２が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御される場合、第１のスイッチ管Ｔ１のＰＷＭ波形および第２のスイッチ管Ｔ２のＰＷＭ波形は互いに相補的に制御され、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、そして小へと制御され、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、そして大へと制御される。
ステップＳ２において、第１の全体充電期間ＴＡおよび第１の全体放電期間ＴＣに従って第１の方式でのＨブリッジの第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌを算出し、第２の全体充電期間ＴＢおよび第２の全体放電期間ＴＤに従って第２の方式でのＨブリッジの第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２を算出する。
ステップＳ３において、車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、電源バッテリが車載充電器により放電する場合、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管において温度平衡制御を実行するため、第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１および第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２の間の関係に従ってＨブリッジを制御する方式を選択する。
実施形態において、ステップＳ３は以下を有する。
ステップＳ３１において、第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２の間の関係に従って、Ｈブリッジを制御するために第１の方式および第２の方式かえら方式を選択する。
ステップＳ３２で、車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、電源バッテリが車載充電器により放電する場合、選択した方式でＨブリッジを制御し、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管において温度平衡制御を実行する。
車載充電器による電源バッテリの充電処理において、図５に示すように、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、送電網過渡電圧値が０より大きい場合、第１のスイッチ管Ｔ１は常にオンに維持され、第２のスイッチ管Ｔ２は常にオフに維持され、第３のスイッチ管Ｔ３および第４のスイッチ管Ｔ４は交互に相補的にオンおよびオフとなる。車載充電器内のインダクタは、第３のスイッチ管Ｔ３がオンで、第４のスイッチ管Ｔ４がオフの場合に充電され、第３のスイッチ管Ｔ３がオフで、第４のスイッチ管Ｔ４がオンの場合に放電される。送電網過渡電圧値が０未満である場合、第３のスイッチ管Ｔ３は常にオンに維持され、第４のスイッチ管Ｔ４は常にオフに維持され、第１のスイッチ管Ｔ１よび第２のスイッチ管Ｔ２は交互に相補的にオンおよびオフとなる。車載充電器内のインダクタは、第１のスイッチ管Ｔ１がオンで、第２のスイッチ管Ｔ２がオフの場合に充電され、第１のスイッチ管Ｔ１がオフで、第２のスイッチ管Ｔ２がオンの場合に放電される。インダクタは第１のスイッチ管Ｔ１および第３のスイッチ管Ｔ３がオンの場合に充電されるから、オンのデューティ比は大きくなり、したがって第１のスイッチ管Ｔ１および第３のスイッチ管Ｔ３は過熱される。
同様に、車載充電器による電源バッテリの充電処理において、図６に示すように、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、送電網過渡電圧値が０より大きい場合、第１のスイッチ管Ｔ１は常にオフに維持され、第２のスイッチ管Ｔ２は常にオンに維持され、第３のスイッチ管Ｔ３および第４のスイッチ管Ｔ４は交互に相補的にオンおよびオフとなる。車載充電器内のインダクタは、第４のスイッチ管Ｔ４がオンで、第３のスイッチ管Ｔ３がオフの場合に充電され、第４のスイッチ管Ｔ４がオフで、第３のスイッチ管Ｔ３がオンの場合に放電される。送電網過渡電圧値が０未満である場合、第４のスイッチ管Ｔ４は常にオンに維持され、第３のスイッチ管Ｔ３は常にオフに維持され、第１のスイッチ管Ｔ１および第２のスイッチ管Ｔ２は交互に相補的にオンおよびオフとなる。車載充電器内のインダクタは、第２のスイッチ管Ｔ２がオンで、第１のスイッチ管Ｔ１がオフの場合に充電され、第２のスイッチ管Ｔ２がオフで、第１のスイッチ管Ｔ１がオンの場合に放電される。インダクタは第２のスイッチ管Ｔ２および第４のスイッチ管Ｔ４がオンの場合に充電されるから、オンのデューティ比は大きくなり、その結果、第２のスイッチ管Ｔ２および第４のスイッチ管Ｔ４は過熱される。
車載充電器による電源バッテリからの放電処理において、図７に示すように、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、外部放電過渡電圧値が０より大きい場合、第１のスイッチ管Ｔ１は常にオンに維持され、第２のスイッチ管Ｔ２は常にオフに維持され、第３のスイッチ管Ｔ３および第４のスイッチ管Ｔ４は交互に相補的にオンおよびオフとなる。車載充電器内のインダクタは、第３のスイッチ管Ｔ３がオフで、第４のスイッチ管Ｔ４がオンの場合に充電され、第３のスイッチ管Ｔ３がオンで、第４のスイッチ管Ｔ４がオフの場合に放電される。外部放電過渡電圧値が０未満である場合、第３のスイッチ管Ｔ３は常にオンに維持され、第４のスイッチ管Ｔ４は常にオフに維持され、第１のスイッチ管Ｔ１よび第２のスイッチ管Ｔ２は交互に相補的にオンおよびオフとなる。車載充電器内のインダクタは、第１のスイッチ管Ｔ１がオフで、第２のスイッチ管Ｔ２がオンの場合に充電され、第１のスイッチ管Ｔ１がオンで、第２のスイッチ管Ｔ２がオフの場合に放電される。インダクタは第２のスイッチ管Ｔ２および第４のスイッチ管Ｔ４がオンの場合に充電され、第２のスイッチ管Ｔ２および第４のスイッチ管は電流がオフになり、ハードスイッチングが実行され、その結果、第２のスイッチ管Ｔ２および第４のスイッチ管Ｔ４は過熱される。
同様に、車載充電器による電源バッテリからの放電処理において、図８に示すように、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、外部放電過渡電圧値が０より大きい場合、第１のスイッチ管Ｔ１は常にオフに維持され、第２のスイッチ管Ｔ２は常にオンに維持され、第３のスイッチ管Ｔ３および第４のスイッチ管Ｔ４は交互に相補的にオンおよびオフとなる。車載充電器内のインダクタは、第４のスイッチ管Ｔ４がオフで、第３のスイッチ管Ｔ３がオンの場合に充電され、第４のスイッチ管Ｔ４がオンで、第３のスイッチ管Ｔ３がオフの場合に放電される。外部放電過渡電圧値が０未満である場合、第４のスイッチ管Ｔ４は常にオンに維持され、第３のスイッチ管Ｔ３は常にオフに維持され、第１のスイッチ管Ｔ１および第２のスイッチ管Ｔ２は交互に相補的にオンおよびオフとなる。車載充電器内のインダクタは、第２のスイッチ管Ｔ２がオフで、第１のスイッチ管Ｔ１がオンの場合に充電され、第２のスイッチ管Ｔ２がオンで、第１のスイッチ管Ｔ１がオフの場合に放電される。インダクタは第１のスイッチ管Ｔ１および第３のスイッチ管Ｔ３がオンの場合に充電されるから、第１のスイッチ管Ｔ１および第３のスイッチ管Ｔ３の電流はオフになり、ハードウェアスイッチングが実行され、その結果、第１のスイッチ管Ｔ１および第３のスイッチ管Ｔ３は過熱される。
したがって、本開示の実施形態において第１の方式Ａを採用してＨブリッジを制御して車載充電器が電源バッテリを充電可能とする場合、Ｈブリッジが第１の方式Ａで制御される時間を記録し、第１の方式ＡでＨブリッジを制御する第１の全体充電期間ＴＡを取得し、保存する。第１の方式Ａを採用してＨブリッジを制御して車載充電器により電源バッテリから外部放電可能とする場合、Ｈブリッジが第１の方式Ａで制御される時間を記録し、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体放電期間ＴＣを取得し、保存する。第２の方式Ｂを採用してＨブリッジを制御して車載充電器が電源バッテリを充電可能とする場合、Ｈブリッジが第２の方式Ｂで制御される時間を記録し、第２の方式ＡでＨブリッジを制御する第２の全体充電期間ＴＢを取得し、保存する。第２の方式Ｂを採用してＨブリッジを制御して車載充電器により電源バッテリから外部放電可能とする場合、Ｈブリッジが第２の方式Ｂで制御される時間を記録し、第２の方式でＨブリッジを制御する第２の全体放電期間ＴＤを取得し、保存する。そして、電源バッテリを充電し、電源バッテリを外部に放電可能とするために第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１を算出し、電源バッテリを充電し、電源バッテリを外部に放電可能とするために第２の方式でＨブリッジを制御する第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２を算出し、第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２の間の関係を判断する。最後に、第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２の間の関係に従って、Ｈブリッジを制御する方式を選択し、その結果、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管において温度平衡制御を実現する。
実施形態において、本開示の実施形態により、第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２の間の関係に従った、第１の方式および第２の方式からのＨブリッジを制御する方式の選択は、第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２より大きい場合、車載充電器が電源バッテリの充電を開始する際、あるいは、電源バッテリが車載充電器による外部放電を開始する際、第２の方式ＢでＨブリッジが作動する第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２が第１の方式ＡでＨブリッジが作動する第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１と等しくなるまでＨブリッジを制御するために第２の方式Ｂを選択し、第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２より小さい場合、車載充電器が電源バッテリの充電を開始する際、あるいは、電源バッテリが車載充電器による外部放電を開始する際、第１の方式ＡでＨブリッジが作動する第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の方式ＢでＨブリッジが作動する第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２と等しくなるまでＨブリッジを制御するために第１の方式Ａを選択し、第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の全体作動期間Ｔ２と等しい場合、車載充電器が電源バッテリの充電を開始する際、あるいは、電源バッテリが車載充電器による外部放電を開始する際、Ｈブリッジを制御するために第１の方式Ａまたは第２の方式Ｂを選択することを含む。
すなわち、車載充電器が電源バッテリを充電する前、あるいは、電源バッテリが車載充電器により外部に放電する前に、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体充電期間ＴＡおよび第１の方式ＡでＨブリッジを制御する第１の全体放電期間ＴＣ、および、第２の方式でＨブリッジを制御売る第２の全体充電期間ＴＢおよび第２の方式ＢでＨブリッジを制御する第２の全体放電期間ＴＤを記憶領域から取得する。そして、電源バッテリを充電し、電源バッテリを外部放電可能とするために第１の方式ＡでＨブリッジを制御する第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１を算出し、電源バッテリを充電し、電源バッテリを外部放電かのうとするために第２の方式ＢでＨブリッジを制御する第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２を算出し、第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２を判断する目的は、車載充電器が電源バッテリの充電を開始する、あるいは、電源バッテリが外部放電を開始する際に、最初に選択したＨブリッジを制御する選択方式を確認することである。
各充電周期中に方式を選択した後、Ｈブリッジは、たとえば第１または第２の方式のような固定方式に従って電源バッテリを充電するように制御され、方式が切り替えられた場合に全体充電期間は記録され、たとえば、Ｈブリッジが最初に第１の方式を採用して制御された場合、第１の全体充電期間がこの方式切り替えに記録され、この充電が開始された時の記憶領域から今回の充電周期で記録された充電期間を加算して第１の全体充電期間を求める。
同様に、各放電周期中に方式を選択した後、Ｈブリッジは、たとえば第１または第２の方式のような固定方式に従って車載充電器により電源バッテリを放電可能とするように制御され、方式が切り替えられた場合に全体放電期間は記録され、たとえば、Ｈブリッジが最初に第１の方式を採用して制御された場合、第１の全体放電期間がこの方式切り替えに記録され、この放電が開始された時の記憶領域から今回の放電周期で記録された充電期間を加算して第１の全体放電期間を求める。
実施形態において、図９に示すように、電気自動車の車載充電器を制御する方法は以下を有する。
ステップＳ７０１で、充電波を開放し、たとえば、車載充電器が電源バッテリを充電する場合、Ｈブリッジ内のスイッチ管を制御するために制御波形を出力する必要がある。
ステップＳ７０２で、第１の方式Ａの第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の方式Ｂの第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２を取得する。
ステップＳ７０３で、第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の方式の第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２より大きいか否かを判断し、大きい場合はステップＳ７０４を実行し、大きくない場合はステップＳ７０８を実行する。
ステップＳ７０４で、Ｈブリッジを制御するために第２の方式Ｂを選択し、ステップＳ７０５を実行する。
ステップＳ７０５で、車載充電器は電源バッテリを充電し、ステップＳ７０６を実行する。
ステップＳ７０６で、充電処理を終了するか否かを判断し、終了する場合はステップＳ７０７を実行し、終了しない場合はステップＳ７０５を実行する。
ステップＳ７０７で、今回の充電期間を記録し、更新した第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２が記憶領域から取得した第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２に今回の充電期間を加算したものと等しくなるようにする。
ステップＳ７０８で、第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の全体作動期間Ｔｏｔａｌ２より小さいか否かを判断し、小さい場合はステップＳ７０９を実行し、小さくない場合はステップＳ７１３を実行する。
ステップＳ７０９で、Ｈブリッジを制御するために第１の方式Ａを選択し、ステップＳ７１０を実行する。
ステップＳ７１０で、車載充電器は電源バッテリを充電し、ステップＳ７１１を実行する。
ステップＳ７１１で、充電処理を終了するか否かを判断し、終了する場合はステップＳ７１２を実行し、終了しない場合はステップＳ７１０を実行する。
ステップＳ７１２で、今回の充電期間を記録し、更新した第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１が記憶領域から取得した第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１に今回の充電期間を加算したものと等しくなるようにする。
ステップＳ７１３で、Ｈブリッジを制御するために第１の方式Ａまたは第２の方式Ｂを選択し、ステップＳ７１４を実行する。
ステップＳ７１４で、車載充電器は電源バッテリを充電し、ステップＳ７１５を実行する。
ステップＳ７１５で、充電処理を終了するか否かを判断し、終了する場合はステップＳ７１６を実行し、終了しない場合はステップＳ７１４を実行する。
ステップＳ７１６で、今回の充電期間を記録する。ここで、第１の方式Ａが選択された場合、更新した第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１が記憶領域から取得した第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１に今回の充電期間を加算したものと等しくなるようにし、第２の方式Ｂが選択された場合、更新した第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２が記憶領域から取得した第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２に今回の充電期間を加算したものと等しくなるようにする。
実施形態において、図１０に示すように、電気自動車の車載充電器を制御する方法は以下を有する。
ステップＳ８０１で、放電波を開放し、たとえば、車載充電器により電源バッテリを放電する場合、Ｈブリッジ内のスイッチ管を制御するために制御波形を出力する必要がある。
ステップＳ８０２で、第１の方式Ａの第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の方式Ｂの第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２を取得する。
ステップＳ８０３で、第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の方式の第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２より大きいか否かを判断し、大きい場合はステップＳ８０４を実行し、大きくない場合はステップＳ８０８を実行する。
ステップＳ８０４で、Ｈブリッジを制御するために第２の方式Ｂを選択し、ステップＳ８０５を実行する。
ステップＳ８０５で、車載充電器により電源バッテリを放電し、ステップＳ８０６を実行する。
ステップＳ８０６で、放電処理を終了するか否かを判断し、終了する場合はステップＳ８０７を実行し、終了しない場合はステップＳ８０５を実行する。
ステップＳ８０７で、今回の放電期間を記録し、更新した第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２が記憶領域から取得した第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２に今回の放電期間を加算したものと等しくなるようにする。
ステップＳ８０８で、第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の全体作動期間Ｔｏｔａｌ２より小さいか否かを判断し、小さい場合はステップＳ８０９を実行し、小さくない場合はステップＳ８１３を実行する。
ステップＳ８０９で、Ｈブリッジを制御するために第１の方式Ａを選択し、ステップＳ８１０を実行する。
ステップＳ８１０で、車載充電器により電源バッテリを放電し、ステップＳ８１１を実行する。
ステップＳ８１１で、放電処理を終了するか否かを判断し、終了する場合はステップＳ８１２を実行し、終了しない場合はステップＳ８１０を実行する。
ステップＳ８１２で、今回の放電期間を記録し、更新した第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１が記憶領域から取得した第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１に今回の放電期間を加算したものと等しくなるようにする。
ステップＳ８１３で、Ｈブリッジを制御するために第１の方式Ａまたは第２の方式Ｂを選択し、ステップＳ８１４を実行する。
ステップＳ８１４で、車載充電器により電源バッテリを放電し、ステップＳ８１５を実行する。
ステップＳ８１５で、放電処理を終了するか否かを判断し、終了する場合はステップＳ８１６を実行し、終了しない場合はステップＳ８１４を実行する。
ステップＳ８１６で、今回の放電期間を記録する。ここで、第１の方式Ａが選択された場合、更新した第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１が記憶領域から取得した第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１に今回の放電期間を加算したものと等しくなるようにし、第２の方式Ｂが選択された場合、更新した第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２が記憶領域から取得した第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２に今回の放電期間を加算したものと等しくなるようにする。
したがって、電気自動車の車載充電器の制御方法により、毎回充電する際にＨブリッジを制御するための第１の方式の第１の全体充電期間、または、Ｈブリッジを制御するための第２の方式の第２の全体充電期間を記録し、毎回電源バッテリから放電する際、Ｈブリッジを制御するための第１の方式の第１の全体放電期間、または、Ｈブリッジを制御するための第２の方式の第２の全体放電期間を記録し、第１の方式Ａを採用した第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の方式Ｂを採用した第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２を記録し、第１の全体作動期間Ｔｏｔａｌ１および第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２の間の関係を判定して、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管において温度平衡制御を実行することにより、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管は比較的平衡化され、車載充電器の耐用年数が長くなる。
本開示の実施形態における電気自動車の車載充電器の制御方法により、取得した第１の全体充電期間および取得した第１の全体放電期間に従って第１の方式でのＨブリッジの第１の全体作動期間を算出し、取得した第２の全体充電期間および取得した第２の全体放電期間に従って第２の方式でＨブリッジの第２の全体作動期間を算出し、車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、車載充電器により電源バッテリを外部放電する場合、第１の全体作動期間および第２の全体作動期間の間の関係に従って、第１の方式および第２の方式からＨブリッジを制御する方式を選択し、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管における温度平衡化制御を実行し、各スイッチ管の加熱が比較的平衡化され、Ｈブリッジ内のスイッチ管の耐用年数が長くなり、その結果、提供期間が長くなる。
図１〜３に示すように、本開示の実施形態に係る車載充電器は、Ｈブリッジと、ＭＣＵ（マイクロ制御ユニット）のようなコントローラとを有する。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、および第４のスイッチ管Ｔ４を有する。コントローラは、車載充電器が電気自動車の電源バッテリを充電する場合、あるいは、車載充電第器により電源バッテリを放電する場合、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体充電期間ＴＡ、第２の方式でＨブリッジを制御する第２の全体充電期間ＴＢ、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体放電期間ＴＣ、第２の方式でＨブリッジを制御する第２の全体放電期間ＴＤを取得し、第１の全体充電期間ＴＡおよび第１の全体放電期間ＴＣに従って第１の方式でのＨブリッジの第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１を算出し、第２の全体充電期間ＴＢおよび第２の全体放電期間ＴＤに従って第２の方式でのＨブリッジの第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２を算出し、第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２の間の関係に従ってＨブリッジを制御する方式を選択し、車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、車載充電器により電源バッテリを放電する場合、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および第４のスイッチ管Ｔ４における温度平衡化制御を実行するように構成される。
実施形態において、コントローラはさらに、第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２の間の関係に従って、第１の方式および第２の方式からＨブリッジを制御するための方式を選択し、選択した方式でＨブリッジを制御し、車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、車載充電器により電源バッテリを放電する場合、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管において温度平衡制御を実行するように構成される。
実施形態において、本開示の実施形態により、コントローラは、第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２より大きい場合、コントローラはＨブリッジを制御するために第２の方式Ｂを選択し、第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２より小さい場合、コントローラはＨブリッジを制御するために第１の方式Ａを選択し、第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２と等しい場合、Ｈブリッジを制御するために第１の方式Ａまたは第２の方式Ｂを選択するステップにより、コントローラは第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２の間の関係に従ってＨブリッジを制御するための方式を選択するように構成される。
すなわち、車載充電器が電源バッテリを充電する前、あるいは、電源バッテリが車載充電器により外部に放電する前に、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体充電期間ＴＡおよび第１の方式ＡでＨブリッジを制御する第１の全体放電期間ＴＣ、および、第２の方式でＨブリッジを制御売る第２の全体充電期間ＴＢおよび第２の方式ＢでＨブリッジを制御する第２の全体放電期間ＴＤを記憶領域から取得する。そして、電源バッテリを充電し、電源バッテリを外部放電可能とするために第１の方式ＡでＨブリッジを制御する第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１を算出し、電源バッテリを充電し、電源バッテリを外部放電かのうとするために第２の方式ＢでＨブリッジを制御する第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２を算出し、第１の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の全体作動期間Ｔｔｏｔａｌ２を判断する目的は、車載充電器が電源バッテリの充電を開始する、あるいは、電源バッテリが外部放電を開始する際に、最初に選択したＨブリッジを制御する選択方式を確認することであり、車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは車載充電器により電源バッテリを放電する場合、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管において温度平衡制御を実行する。
本開示の実施形態により、電源バッテリを充電するためにＨブリッジが第１の方式Ａで制御され、車載充電器の送電網過渡電圧値が０より大きい場合、第１のスイッチ管Ｔ１はオンになるように制御され、第２のスイッチ管Ｔ２はオフになるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３および第４のスイッチ管Ｔ４は相補的に交互にオンおよびオフとなるように制御される。第３のスイッチ管Ｔ３および第４のスイッチ管Ｔ４が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御される場合、第３のスイッチ管Ｔ３のＰＷＭ波形および第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、そして大へと制御され、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、そして小へと制御される。車載充電器の送電網過渡電圧値が０未満である場合、第３のスイッチ管Ｔ３はオンになるように制御され、第４のスイッチ管Ｔ４はオフになるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１および第２のスイッチ管Ｔ２は相補的に交互にオンおよびオフとなるように制御される。第１のスイッチ管Ｔ１および第２のスイッチ管Ｔ２が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御される場合、第１のスイッチ管Ｔ１のＰＷＭ波形および第２のスイッチ管Ｔ２のＰＷＭ波形は互いに相補的に制御され、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、そして大へと制御され、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、そして小へと制御される。
本開示の実施形態により、Ｈブリッジが電源バッテリを充電するために第２の方式Ｂで制御され、車載充電器の送電網過渡電圧値が０より大きい場合、第２のスイッチ管Ｔ２はオンになるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１はオフになるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３および第４のスイッチ管Ｔ４は相補的に交互にオンおよびオフとなるように制御される。第３のスイッチ管Ｔ３および第４のスイッチ管Ｔ４が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御される場合、第３のスイッチ管Ｔ３のＰＷＭ波形および第４のスイッチ管Ｔ４のＰＷＭ波形は互いに相補的に制御され、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、そして小へと制御され、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、そして大へと制御される。車載充電器の送電網過渡電圧値が０未満である場合、第４のスイッチ管Ｔ４はオンになるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３はオフになるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１よび第２のスイッチ管Ｔ２は相補的に交互にオンおよびオフとなるように制御される。第１のスイッチ管Ｔ１および第２のスイッチ管Ｔ２が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御される場合、第１のスイッチ管Ｔ１のＰＷＭ波形および第２のスイッチ管Ｔ２のＰＷＭ波形は互いに相補的に制御され、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、そして小へと制御され、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、そして大へと制御される。
本開示の実施形態により、電源バッテリが外部に放電可能となるようにＨブリッジが第１の方式Ａで制御され、車載充電器の外部放電過渡電圧値が０より大きい場合、第１のスイッチ管Ｔ１はオンになるように制御され、第２のスイッチ管Ｔ２はオフになるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３および第４のスイッチ管Ｔ４は相補的に交互にオンおよびオフとなるように制御される。第３のスイッチ管Ｔ３および第４のスイッチ管Ｔ４が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御される場合、第３のスイッチ管Ｔ３のＰＷＭ波形および第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、そして大へと制御され、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、そして小へと制御される。車載充電器の外部放電過渡電圧値が０未満である場合、第３のスイッチ管Ｔ３はオンになるように制御され、第４のスイッチ管Ｔ４はオフになるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１および第２のスイッチ管Ｔ２は相補的に交互にオンおよびオフとなるように制御される。第１のスイッチ管Ｔ１および第２のスイッチ管Ｔ２が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御される場合、第１のスイッチ管Ｔ１のＰＷＭ波形および第２のスイッチ管Ｔ２のＰＷＭ波形は互いに相補的に制御され、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、そして大へと制御され、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、そして小へと制御される。
本開示の実施形態により、電源バッテリが外部に放電可能となるようにＨブリッジが第２の方式Ｂで制御され、車載充電器の外部放電過渡電圧値が０より大きい場合、第２のスイッチ管Ｔ２はオンになるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１はオフになるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３および第４のスイッチ管Ｔ４は相補的に交互にオンおよびオフとなるように制御される。第３のスイッチ管Ｔ３および第４のスイッチ管Ｔ４が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御される場合、第３のスイッチ管Ｔ３のＰＷＭ波形および第４のスイッチ管Ｔ４のＰＷＭ波形は互いに相補的に制御され、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、そして小へと制御され、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、そして大へと制御される。車載充電器の外部放電過渡電圧値が０未満である場合、第４のスイッチ管Ｔ４はオンになるように制御され、第３のスイッチ管Ｔ３はオフになるように制御され、第１のスイッチ管Ｔ１よび第２のスイッチ管Ｔ２は相補的に交互にオンおよびオフとなるように制御される。第１のスイッチ管Ｔ１および第２のスイッチ管Ｔ２が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御される場合、第１のスイッチ管Ｔ１のＰＷＭ波形および第２のスイッチ管Ｔ２のＰＷＭ波形は互いに相補的に制御され、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、そして小へと制御され、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、そして大へと制御される。
本開示の実施形態において、図１、図２あるいは図３で示すように、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および第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、あるいは、本開示の他の実施形態において、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および第４のスイッチ管Ｔ４はＭＯＳ（金属酸化膜半導体）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り、コントローラは、取得した第１の全体充電期間および取得した第１の全体放電期間に従って第１の方式でのＨブリッジの第１の全体作動期間と、取得した第２の全体充電期間および取得した第２の全体放電期間に従って第２の方式でＨブリッジの第２の全体作動期間とを算出し、車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、車載充電器により電源バッテリを外部放電する場合、第１の全体作動期間および第２の全体作動期間の間の関係に従って、第１の方式および第２の方式からＨブリッジを制御する方式を選択し、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管における温度平衡化制御を実行し、各スイッチ管の加熱が比較的平衡化され、Ｈブリッジ内のスイッチ管の耐用年数が長くなり、その結果、提供期間が長くなる。
また、本開示の実施形態は、上記電気自動車の車載充電器を有する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り、電源バッテリが車載充電器により放電される場合、Ｈブリッジ内の第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管における温度平衡制御を実現可能とし、各スイッチ管の加熱を平衡化し、Ｈブリッジ内のスイッチ管の耐用年数が長くなり、その結果、車載充電器の提供期間が長くなる。
本開示の明細書において、「中心」、「縦」、「横」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後ろ」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂上」、「底」、「内側」、「外側」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「半径方向」、「周辺」のような用語は図面における方向または位置関係に基づき、単に本開示の説明および説明の簡単化のためであり、装置または要素が特定の方向を有する、あるいは特定の方向で構成される、あるいは動作することを示したり暗示するものではなく、よって、本開示に対する限定としては理解されない。
また、「第１」および「第２」のような用語は単に説明の目的で使用されており、相対的な重要性を指し示したり、または暗示したり、あるいは、指し示された技術的特徴の数を暗示することを意図するとは理解されない。したがって、「第１」および「第２」で定義される特徴は少なくとも１つのこの特徴を明示的に、あるいは黙示的に有してもよい。本開示の明細書において、「より」は、明確に具体的に定義されない限り、少なくとも２つ、たとえば２つ、３つ等である。
本開示において、特に指定または限定しない限り、「取り付けられた」、「接合された」、「接続された」、「固定された」等の用語は広く使用され、たとえば、「接続された」は、明確に定義されない限り、固定された接続、取り外し可能な接続、または統合接続であってもよいし、機械的または電気的接続であってもよいし、直接接続または介在構造を介した間接接続であってもよいし、また、２つの要素の内側連通あるいは２つの要素の相互作用であってもよい。具体的な状況により本開示における用語の具体的な意味は当業者により理解し得る。
本開示において、特に指定または限定しない限り、第１の特徴が第２の特徴の「上」または「下」に」ある構造は、第１の特徴が第２の特徴と直接接触している、あるいは、介在構造を介して間接接触であってもよい。さらに、第２の特徴の「上」、「上の」または「の上の」第１の特徴は、第１の特徴が第２の特徴の真っすぐ、または斜めの「上」、「上の」または「の上の」であり、または、第１の特徴の水平高さは第２の特徴の水平高さよりも高いことを単に意味する。第２の特徴の「下」、「下の」または「の下の」第１の特徴は、第１の特徴が第２の特徴の真っすぐ、または斜めの「下」、「下の」または「の下の」であり、または、第１の特徴の水平高さは第２の特徴の水平高さよりも低いことを単に意味する。
本明細書全体において、「一実施形態」、「いくつかの実施形態」、「例」、「具体例」、または「いくつかの例」は、実施例または例に関連して記載される特定の特徴、構造、材料または機能が本開示の少なくとも１つの実施形態または例に含まれることを意味する。本明細書において、上記用語の概略表現は、同一の実施形態または例を指しているわけではない。また、記載した特定の特徴、構造、材料または機能は任意の１つ以上の実施形態または例において適切な方法で組み合わせることもできる。さらに、相互に矛盾がない場合には、当業者は本明細書に記載された様々な実施形態または例、あるいは、様々な実施形態または例の特徴を統合または組み合わせることができる。
本開示の実施形態を図示し、説明したが、当業者にとって上記実施形態は本開示の範囲において変更、代替えおよび変形を行うことができることは理解される。
前述した目的のため、本開示の実施形態の一態様は、電気自動車の車載充電器の制御方法を提供する。前記車載充電器はＨブリッジを有する。前記Ｈブリッジは、第１のスイッチ管と、第２のスイッチ管と、第３のスイッチ管と、第４のスイッチ管と、を有する。方法は、第１の方式で前記Ｈブリッジを制御する第１の全体充電時間と、第２の方式で前記Ｈブリッジを制御する第２の全体充電時間と、前記第１の方式で前記Ｈブリッジを制御する第１の全体放電時間と、前記第２の方式で前記Ｈブリッジを制御する第２の全体放電時 間とを取得し、前記第１の全体充電時間および前記第１の前記放電時間に従って、前記第１の方式で前記Ｈブリッジの第１の全体作動時間を算出し、前記第２の全体充電時間および前記第２の全体放電時間に従って、前記第２の方式で前記Ｈブリッジの第２の全体作動 時間を算出し、前記第１の全体作動時間および前記第２の全体作動時間の間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、前記車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、前記車載充電器により前記電源バッテリを放電する場合に、前記第１のスイッチ管、前記第２のスイッチ管、前記第３のスイッチ管および前記第４のスイッチ管において温度平衡制御を実行する。
本開示の電気自動車の車載充電器の制御方法により、取得した第１の全体充電時間および取得した第１の全体放電時間に従って第１の方式でのＨブリッジの第１の全体作動時間を算出し、取得した第２の全体充電時間および取得した第２の全体放電時間に従って第２の方式でＨブリッジの第２の全体作動時間を算出し、車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、車載充電器により電源バッテリを外部放電する場合、第１の全体作動 時間および第２の全体作動時間の間の関係に従って、第１の方式および第２の方式からＨブリッジを制御する方式を選択し、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管における温度平衡化制御を実行し、各スイッチ管の加熱が比較的平衡化され、Ｈブリッジ内のスイッチ管の耐用年数が長くなり、その結果、提供時間が長くなる。
前述した目的のため、本開示の実施形態の他の態様において、電気自動車の車載充電器を提供する。車載充電器は、第１のスイッチ管と、第２のスイッチ管と、第３のスイッチ管と、第４のスイッチ管と、を有するＨブリッジと、第１の方式で前記Ｈブリッジを制御する第１の全体充電時間と、第２の方式で前記Ｈブリッジを制御する第２の全体充電時間と、前記第１の方式で前記Ｈブリッジを制御する第１の全体放電時間と、前記第２の方式で前記Ｈブリッジを制御する第２の全体放電時間とを取得し、前記第１の全体充電時間および前記第１の前記放電時間に従って、前記第１の方式で前記Ｈブリッジの第１の全体作動時間を算出し、前記第２の全体充電時間および前記第２の全体放電時間に従って、前記第２の方式で前記Ｈブリッジの第２の全体作動時間を算出し、前記第１の全体作動時間および前記第２の全体作動時間の間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、前記車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、前記車載充電器により前記電源バッテリを放電する場合に、前記第１のスイッチ管、前記第２のスイッチ管、前記第３のスイッチ管および前記第４のスイッチ管において温度平衡制御を実行するように構成されるコントローラと、を有する。
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り、コントローラは、取得した第１の全体充電時間および取得した第１の全体放電時間に従って第１の方式でのＨブリッジの第１の全体作動時間と、取得した第２の全体充電時間および取得した第２の全体放電 時間に従って第２の方式でＨブリッジの第２の全体作動時間とを算出し、車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、車載充電器により電源バッテリを外部放電する場合、第１の全体作動時間および第２の全体作動時間の間の関係に従って、第１の方式および第２の方式からＨブリッジを制御する方式を選択し、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管における温度平衡化制御を実行し、各スイッチ管の加熱が比較的平衡化され、Ｈブリッジ内のスイッチ管の耐用年数が長くなり、その結果、提供時間が長くなる。
本開示の実施形態における電気自動車により、電源バッテリが上記車載充電器により充電および放電される場合、Ｈブリッジ内の第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管における温度平衡制御を実現可能とし、各スイッチ管の加熱を平衡化し、Ｈブリッジ内のスイッチ管の耐用年数が長くなり、その結果、車載充電器の提供時間が長くなる。
ステップＳ１で、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体充電時間ＴＡと第２の方式でＨブリッジを制御する第２の全体充電時間ＴＢ、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体放電時間ＴＣおよび第２の方式でＨブリッジを制御する第２の全体放電時間ＴＤを取得する。
実施形態において、車載充電器が電気自動車の電源バッテリの充電を開始した際、あるいは、電源バッテリが車載充電器による放電を開始した際、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体充電時間ＴＡおよび第２の方式でＨブリッジを制御する第２の全体充電 時間ＴＢ、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体放電時間ＴＣおよび第２の方式でＨブリッジを制御する第２の全体放電時間ＴＤを取得する。
ステップＳ２において、第１の全体充電時間ＴＡおよび第１の全体放電時間ＴＣに従って第１の方式でのＨブリッジの第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌを算出し、第２の全体充電時間ＴＢおよび第２の全体放電時間ＴＤに従って第２の方式でのＨブリッジの第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２を算出する。
ステップＳ３において、車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、電源バッテリが車載充電器により放電する場合、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管において温度平衡制御を実行するため、第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１および第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２の間の関係に従ってＨブリッジを制御する方式を選択する。
実施形態において、ステップＳ３は以下を有する。
ステップＳ３１において、第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の全体作動時 間Ｔｔｏｔａｌ２の間の関係に従って、Ｈブリッジを制御するために第１の方式および第２の方式かえら方式を選択する。
ステップＳ３２で、車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、電源バッテリが車載充電器により放電する場合、選択した方式でＨブリッジを制御し、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管において温度平衡制御を実行する。
したがって、本開示の実施形態において第１の方式Ａを採用してＨブリッジを制御して車載充電器が電源バッテリを充電可能とする場合、Ｈブリッジが第１の方式Ａで制御される時間を記録し、第１の方式ＡでＨブリッジを制御する第１の全体充電時間ＴＡを取得し、保存する。第１の方式Ａを採用してＨブリッジを制御して車載充電器により電源バッテリから外部放電可能とする場合、Ｈブリッジが第１の方式Ａで制御される時間を記録し、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体放電時間ＴＣを取得し、保存する。第２の方式Ｂを採用してＨブリッジを制御して車載充電器が電源バッテリを充電可能とする場合、Ｈブリッジが第２の方式Ｂで制御される時間を記録し、第２の方式ＡでＨブリッジを制御する第２の全体充電時間ＴＢを取得し、保存する。第２の方式Ｂを採用してＨブリッジを制御して車載充電器により電源バッテリから外部放電可能とする場合、Ｈブリッジが第２の方式Ｂで制御される時間を記録し、第２の方式でＨブリッジを制御する第２の全体放電時間ＴＤを取得し、保存する。そして、電源バッテリを充電し、電源バッテリを外部に放電可能とするために第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１を算出し、電源バッテリを充電し、電源バッテリを外部に放電可能とするために第２の方式でＨブリッジを制御する第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２を算出し、第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２の間の関係を判断する。最後に、第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２の間の関係に従って、Ｈブリッジを制御する方式を選択し、その結果、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管において温度平衡制御を実現する。
実施形態において、本開示の実施形態により、第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２の間の関係に従った、第１の方式および第２の方式からのＨブリッジを制御する方式の選択は、第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２より大きい場合、車載充電器が電源バッテリの充電を開始する際、あるいは、電源バッテリが車載充電器による外部放電を開始する際、第２の方式ＢでＨブリッジが作動する第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２が第１の方式ＡでＨブリッジが作動する第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１と等しくなるまでＨブリッジを制御するために第２の方式Ｂを選択し、第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２より小さい場合、車載充電器が電源バッテリの充電を開始する際、あるいは、電源バッテリが車載充電器による外部放電を開始する際、第１の方式ＡでＨブリッジが作動する第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の方式ＢでＨブリッジが作動する第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２と等しくなるまでＨブリッジを制御するために第１の方式Ａを選択し、第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の全体作動時間Ｔ２と等しい場合、車載充電器が電源バッテリの充電を開始する際、あるいは、電源バッテリが車載充電器による外部放電を開始する際、Ｈブリッジを制御するために第１の方式Ａまたは第２の方式Ｂを選択することを含む。
すなわち、車載充電器が電源バッテリを充電する前、あるいは、電源バッテリが車載充電器により外部に放電する前に、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体充電時間ＴＡおよび第１の方式ＡでＨブリッジを制御する第１の全体放電時間ＴＣ、および、第２の方式でＨブリッジを制御売る第２の全体充電時間ＴＢおよび第２の方式ＢでＨブリッジを制御する第２の全体放電時間ＴＤを記憶領域から取得する。そして、電源バッテリを充電し、電源バッテリを外部放電可能とするために第１の方式ＡでＨブリッジを制御する第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１を算出し、電源バッテリを充電し、電源バッテリを外部放電かのうとするために第２の方式ＢでＨブリッジを制御する第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２を算出し、第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２を判断する目的は、車載充電器が電源バッテリの充電を開始する、あるいは、電源バッテリが外部放電を開始する際に、最初に選択したＨブリッジを制御する選択方式を確認することである。
各充電周期中に方式を選択した後、Ｈブリッジは、たとえば第１または第２の方式のような固定方式に従って電源バッテリを充電するように制御され、方式が切り替えられた場合に全体充電時間は記録され、たとえば、Ｈブリッジが最初に第１の方式を採用して制御された場合、第１の全体充電時間がこの方式切り替えに記録され、この充電が開始された時の記憶領域から今回の充電周期で記録された充電時間を加算して第１の全体充電時間を求める。
同様に、各放電周期中に方式を選択した後、Ｈブリッジは、たとえば第１または第２の方式のような固定方式に従って車載充電器により電源バッテリを放電可能とするように制御され、方式が切り替えられた場合に全体放電時間は記録され、たとえば、Ｈブリッジが最初に第１の方式を採用して制御された場合、第１の全体放電時間がこの方式切り替えに記録され、この放電が開始された時の記憶領域から今回の放電周期で記録された充電時間を加算して第１の全体放電時間を求める。
ステップＳ７０１で、充電波を開放し、たとえば、車載充電器が電源バッテリを充電する場合、Ｈブリッジ内のスイッチ管を制御するために制御波形を出力する必要がある。
ステップＳ７０２で、第１の方式Ａの第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の方式Ｂの第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２を取得する。
ステップＳ７０３で、第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の方式の第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２より大きいか否かを判断し、大きい場合はステップＳ７０４を実行し、大きくない場合はステップＳ７０８を実行する。
ステップＳ７０４で、Ｈブリッジを制御するために第２の方式Ｂを選択し、ステップＳ７０５を実行する。
ステップＳ７０５で、車載充電器は電源バッテリを充電し、ステップＳ７０６を実行する。
ステップＳ７０６で、充電処理を終了するか否かを判断し、終了する場合はステップＳ７０７を実行し、終了しない場合はステップＳ７０５を実行する。
ステップＳ７０７で、今回の充電時間を記録し、更新した第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２が記憶領域から取得した第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２に今回の充電時間を加算したものと等しくなるようにする。
ステップＳ７０８で、第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の全体作動時間Ｔｏｔａｌ２より小さいか否かを判断し、小さい場合はステップＳ７０９を実行し、小さくない場合はステップＳ７１３を実行する。
ステップＳ７０９で、Ｈブリッジを制御するために第１の方式Ａを選択し、ステップＳ７１０を実行する。
ステップＳ７１０で、車載充電器は電源バッテリを充電し、ステップＳ７１１を実行する。
ステップＳ７１１で、充電処理を終了するか否かを判断し、終了する場合はステップＳ７１２を実行し、終了しない場合はステップＳ７１０を実行する。
ステップＳ７１２で、今回の充電時間を記録し、更新した第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１が記憶領域から取得した第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１に今回の充電時間を加算したものと等しくなるようにする。
ステップＳ７１３で、Ｈブリッジを制御するために第１の方式Ａまたは第２の方式Ｂを選択し、ステップＳ７１４を実行する。
ステップＳ７１４で、車載充電器は電源バッテリを充電し、ステップＳ７１５を実行する。
ステップＳ７１５で、充電処理を終了するか否かを判断し、終了する場合はステップＳ７１６を実行し、終了しない場合はステップＳ７１４を実行する。
ステップＳ７１６で、今回の充電時間を記録する。ここで、第１の方式Ａが選択された場合、更新した第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１が記憶領域から取得した第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１に今回の充電時間を加算したものと等しくなるようにし、第２の方式Ｂが選択された場合、更新した第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２が記憶領域から取得した第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２に今回の充電時間を加算したものと等しくなるようにする。
ステップＳ８０１で、放電波を開放し、たとえば、車載充電器により電源バッテリを放電する場合、Ｈブリッジ内のスイッチ管を制御するために制御波形を出力する必要がある。
ステップＳ８０２で、第１の方式Ａの第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の方式Ｂの第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２を取得する。
ステップＳ８０３で、第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の方式の第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２より大きいか否かを判断し、大きい場合はステップＳ８０４を実行し、大きくない場合はステップＳ８０８を実行する。
ステップＳ８０４で、Ｈブリッジを制御するために第２の方式Ｂを選択し、ステップＳ８０５を実行する。
ステップＳ８０５で、車載充電器により電源バッテリを放電し、ステップＳ８０６を実行する。
ステップＳ８０６で、放電処理を終了するか否かを判断し、終了する場合はステップＳ８０７を実行し、終了しない場合はステップＳ８０５を実行する。
ステップＳ８０７で、今回の放電時間を記録し、更新した第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２が記憶領域から取得した第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２に今回の放電時間を加算したものと等しくなるようにする。
ステップＳ８０８で、第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の全体作動時間Ｔｏｔａｌ２より小さいか否かを判断し、小さい場合はステップＳ８０９を実行し、小さくない場合はステップＳ８１３を実行する。
ステップＳ８０９で、Ｈブリッジを制御するために第１の方式Ａを選択し、ステップＳ８１０を実行する。
ステップＳ８１０で、車載充電器により電源バッテリを放電し、ステップＳ８１１を実行する。
ステップＳ８１１で、放電処理を終了するか否かを判断し、終了する場合はステップＳ８１２を実行し、終了しない場合はステップＳ８１０を実行する。
ステップＳ８１２で、今回の放電時間を記録し、更新した第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１が記憶領域から取得した第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１に今回の放電時間を加算したものと等しくなるようにする。
ステップＳ８１３で、Ｈブリッジを制御するために第１の方式Ａまたは第２の方式Ｂを選択し、ステップＳ８１４を実行する。
ステップＳ８１４で、車載充電器により電源バッテリを放電し、ステップＳ８１５を実行する。
ステップＳ８１５で、放電処理を終了するか否かを判断し、終了する場合はステップＳ８１６を実行し、終了しない場合はステップＳ８１４を実行する。
ステップＳ８１６で、今回の放電時間を記録する。ここで、第１の方式Ａが選択された場合、更新した第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１が記憶領域から取得した第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１に今回の放電時間を加算したものと等しくなるようにし、第２の方式Ｂが選択された場合、更新した第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２が記憶領域から取得した第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２に今回の放電時間を加算したものと等しくなるようにする。
したがって、電気自動車の車載充電器の制御方法により、毎回充電する際にＨブリッジを制御するための第１の方式の第１の全体充電時間、または、Ｈブリッジを制御するための第２の方式の第２の全体充電時間を記録し、毎回電源バッテリから放電する際、Ｈブリッジを制御するための第１の方式の第１の全体放電時間、または、Ｈブリッジを制御するための第２の方式の第２の全体放電時間を記録し、第１の方式Ａを採用した第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の方式Ｂを採用した第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２を記録し、第１の全体作動時間Ｔｏｔａｌ１および第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２の間の関係を判定して、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管において温度平衡制御を実行することにより、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管は比較的平衡化され、車載充電器の耐用年数が長くなる。
本開示の実施形態における電気自動車の車載充電器の制御方法により、取得した第１の全体充電時間および取得した第１の全体放電時間に従って第１の方式でのＨブリッジの第１の全体作動時間を算出し、取得した第２の全体充電時間および取得した第２の全体放電 時間に従って第２の方式でＨブリッジの第２の全体作動時間を算出し、車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、車載充電器により電源バッテリを外部放電する場合、第１の全体作動時間および第２の全体作動時間の間の関係に従って、第１の方式および第２の方式からＨブリッジを制御する方式を選択し、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管における温度平衡化制御を実行し、各スイッチ管の加熱が比較的平衡化され、Ｈブリッジ内のスイッチ管の耐用年数が長くなり、その結果、提供時間が長くなる。
図１〜３に示すように、本開示の実施形態に係る車載充電器は、Ｈブリッジと、ＭＣＵ（マイクロ制御ユニット）のようなコントローラとを有する。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、および第４のスイッチ管Ｔ４を有する。コントローラは、車載充電器が電気自動車の電源バッテリを充電する場合、あるいは、車載充電第器により電源バッテリを放電する場合、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体充電時間ＴＡ、第２の方式でＨブリッジを制御する第２の全体充電時 間ＴＢ、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体放電時間ＴＣ、第２の方式でＨブリッジを制御する第２の全体放電時間ＴＤを取得し、第１の全体充電時間ＴＡおよび第１の全体放電時間ＴＣに従って第１の方式でのＨブリッジの第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１を算出し、第２の全体充電時間ＴＢおよび第２の全体放電時間ＴＤに従って第２の方式でのＨブリッジの第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２を算出し、第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２の間の関係に従ってＨブリッジを制御する方式を選択し、車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、車載充電器により電源バッテリを放電する場合、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および第４のスイッチ管Ｔ４における温度平衡化制御を実行するように構成される。
実施形態において、コントローラはさらに、第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２の間の関係に従って、第１の方式および第２の方式からＨブリッジを制御するための方式を選択し、選択した方式でＨブリッジを制御し、車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、車載充電器により電源バッテリを放電する場合、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管において温度平衡制御を実行するように構成される。
実施形態において、本開示の実施形態により、コントローラは、第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２より大きい場合、コントローラはＨブリッジを制御するために第２の方式Ｂを選択し、第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２より小さい場合、コントローラはＨブリッジを制御するために第１の方式Ａを選択し、第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１が第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２と等しい場合、Ｈブリッジを制御するために第１の方式Ａまたは第２の方式Ｂを選択するステップにより、コントローラは第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２の間の関係に従ってＨブリッジを制御するための方式を選択するように構成される。
すなわち、車載充電器が電源バッテリを充電する前、あるいは、電源バッテリが車載充電器により外部に放電する前に、第１の方式でＨブリッジを制御する第１の全体充電時間ＴＡおよび第１の方式ＡでＨブリッジを制御する第１の全体放電時間ＴＣ、および、第２の方式でＨブリッジを制御売る第２の全体充電時間ＴＢおよび第２の方式ＢでＨブリッジを制御する第２の全体放電時間ＴＤを記憶領域から取得する。そして、電源バッテリを充電し、電源バッテリを外部放電可能とするために第１の方式ＡでＨブリッジを制御する第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１を算出し、電源バッテリを充電し、電源バッテリを外部放電かのうとするために第２の方式ＢでＨブリッジを制御する第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２を算出し、第１の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ１および第２の全体作動時間Ｔｔｏｔａｌ２を判断する目的は、車載充電器が電源バッテリの充電を開始する、あるいは、電源バッテリが外部放電を開始する際に、最初に選択したＨブリッジを制御する選択方式を確認することであり、車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは車載充電器により電源バッテリを放電する場合、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管において温度平衡制御を実行する。
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り、コントローラは、取得した第１の全体充電時間および取得した第１の全体放電時間に従って第１の方式でのＨブリッジの第１の全体作動時間と、取得した第２の全体充電時間および取得した第２の全体放電 時間に従って第２の方式でＨブリッジの第２の全体作動時間とを算出し、車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、車載充電器により電源バッテリを外部放電する場合、第１の全体作動時間および第２の全体作動時間の間の関係に従って、第１の方式および第２の方式からＨブリッジを制御する方式を選択し、第１のスイッチ管、第２のスイッチ管、第３のスイッチ管および第４のスイッチ管における温度平衡化制御を実行し、各スイッチ管の加熱が比較的平衡化され、Ｈブリッジ内のスイッチ管の耐用年数が長くなり、その結果、提供時間が長くなる。

Claims (12)

  1. 電気自動車の車載充電器を制御する方法であって、
    前記車載充電器はＨブリッジを有し、
    前記Ｈブリッジは、第１のスイッチ管と、第２のスイッチ管と、第３のスイッチ管と、第４のスイッチ管と、を有し、
    前記方法は、
    第１の方式で前記Ｈブリッジを制御する第１の全体充電期間（ＴＡ）と、第２の方式で前記Ｈブリッジを制御する第２の全体充電期間（ＴＢ）と、前記第１の方式で前記Ｈブリッジを制御する第１の全体放電期間（ＴＣ）と、前記第２の方式で前記Ｈブリッジを制御する第２の全体放電期間と（ＴＤ）を取得し、
    前記第１の全体充電期間（ＴＡ）および前記第１の前記放電期間（ＴＣ）に従って、前記第１の方式で前記Ｈブリッジの第１の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ１）を算出し、前記第２の全体充電期間（ＴＢ）および前記第２の全体放電期間（ＴＤ）に従って、前記第２の方式で前記Ｈブリッジの第２の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ２）を算出し、
    前記第１の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ１）および前記第２の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ２）の間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、前記車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、前記車載充電器により前記電源バッテリを放電する場合に、前記第１のスイッチ管、前記第２のスイッチ管、前記第３のスイッチ管および前記第４のスイッチ管において温度平衡制御を実行することを特徴とする方法。
  2. 前記車載充電器が前記電源バッテリを充電する場合、あるいは、前記車載充電器により前記電源バッテリを放電する場合に、前記第１のスイッチ管、前記第２のスイッチ管、前記第３のスイッチ管および前記第４のスイッチ管において温度平衡制御を実行するため、前記第１の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ１）および前記第２の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ２）の間の関係に従った前記Ｈブリッジを制御する方式の選択は、
    前記第１の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ１）および前記第２の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ２）の間の前記関係に従って、前記第１の方式および前記第２の方式から前記Ｈブリッジを制御するための前記方式を選択し、
    前記選択した方式で前記Ｈブリッジを制御し、前記車載充電器が前記電源バッテリを充電する場合、あるいは、前記車載充電器により前記電源バッテリを放電する場合に、前記第１のスイッチ管、前記第２のスイッチ管、前記第３のスイッチ管および前記第４のスイッチ管において前記温度平衡制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記第１の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ１）および前記第２の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ２）の間の関係に従った、前記第１の方式および前記第２の方式からの前記Ｈブリッジを制御する前記方式の選択は、
    前記第１の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ１）が前記第２の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ２）より大きい場合、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の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ１）が前記第２の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ２）より小さい場合、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の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ１）が前記第２の全体作動期間（Ｔｔｏａｔｌ２）と等しい場合、前記Ｈブリッジを制御するために前記第１の方式または前記第２の方式を選択することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
  4. 前記Ｈブリッジが前記第１の方式で制御される場合、
    前記車載充電器に供給される送電網過渡電圧値が０より大きい、あるいは、前記車載充電器の外部放電過渡電圧値が０より大きい場合、前記第１のスイッチ管がオンになるように制御し、前記第２のスイッチ管がオフになるように制御し、前記第３のスイッチ管および前記第４のスイッチ管が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御し、
    前記車載充電器に供給される前記送電網過渡電圧値が０より小さい、あるいは、前記車載充電器の前記外部放電過渡電圧値が０より小さい場合、前記第３のスイッチ管がオンになるように制御し、前記第４のスイッチ管がオフになるように制御し、前記第１のスイッチ管および前記第２のスイッチ管が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
  5. 前記Ｈブリッジが前記第２の方式で制御される場合、
    前記車載充電器に供給される送電網過渡電圧値が０より大きい、あるいは、前記車載充電器の外部放電過渡電圧値が０より大きい場合、前記第２のスイッチ管がオンになるように制御し、前記第１のスイッチ管がオフになるように制御し、前記第３のスイッチ管および前記第４のスイッチ管が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御し、
    前記車載充電器に供給される前記送電網過渡電圧値が０より小さい、あるいは、前記車載充電器の前記外部放電過渡電圧値が０より小さい場合、前記第４のスイッチ管がオンになるように制御し、前記第３のスイッチ管がオフになるように制御し、前記第１のスイッチ管および前記第２のスイッチ管が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
  6. 電気自動車の車載充電器であって、
    第１のスイッチ管と、第２のスイッチ管と、第３のスイッチ管と、第４のスイッチ管と、を有するＨブリッジと、
    第１の方式で前記Ｈブリッジを制御する第１の全体充電期間（ＴＡ）と、第２の方式で前記Ｈブリッジを制御する第２の全体充電期間（ＴＢ）と、前記第１の方式で前記Ｈブリッジを制御する第１の全体放電期間（ＴＣ）と、前記第２の方式で前記Ｈブリッジを制御する第２の全体放電期間と（ＴＤ）を取得し、前記第１の全体充電期間（ＴＡ）および前記第１の前記放電期間（ＴＣ）に従って、前記第１の方式で前記Ｈブリッジの第１の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ１）を算出し、前記第２の全体充電期間（ＴＢ）および前記第２の全体放電期間（ＴＤ）に従って、前記第２の方式で前記Ｈブリッジの第２の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ２）を算出し、前記第１の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ１）および前記第２の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ２）の間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、前記車載充電器が電源バッテリを充電する場合、あるいは、前記車載充電器により前記電源バッテリを放電する場合に、前記第１のスイッチ管、前記第２のスイッチ管、前記第３のスイッチ管および前記第４のスイッチ管において温度平衡制御を実行するように構成されるコントローラと、
    を有することを特徴とする車載充電器。
  7. 前記コントローラは、さらに、
    前記第１の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ１）および前記第２の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ２）の間の前記関係に従って、前記第１の方式および前記第２の方式から前記Ｈブリッジを制御するための前記方式を選択し、
    前記車載充電器が前記電源バッテリを充電する場合、あるいは、前記車載充電器により前記電源バッテリを放電する場合に、前記第１のスイッチ管、前記第２のスイッチ管、前記第３のスイッチ管および前記第４のスイッチ管において前記温度平衡制御を実行するために前記選択した方式で前記Ｈブリッジを制御するように構成されることを特徴とする請求項６に記載の車載充電器。
  8. 前記コントローラは、さらに、
    前記第１の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ１）が前記第２の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ２）より大きい場合、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の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ１）が前記第２の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ２）より小さい場合、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の全体作動期間（Ｔｔｏｔａｌ１）が前記第２の全体作動期間（Ｔｔｏａｔｌ２）と等しい場合、前記Ｈブリッジを制御するために前記第１の方式または前記第２の方式を選択するように構成されることを特徴とする請求項６または７に記載の車載充電器。
  9. 前記Ｈブリッジが前記第１の方式で制御される場合、前記コントローラは、さらに、
    前記車載充電器に供給される送電網過渡電圧値が０より大きい、あるいは、前記車載充電器の外部放電過渡電圧値が０より大きい場合、前記第１のスイッチ管がオンになるように制御し、前記第２のスイッチ管がオフになるように制御し、前記第３のスイッチ管および前記第４のスイッチ管が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御し、
    前記車載充電器に供給される前記送電網過渡電圧値が０より小さい、あるいは、前記車載充電器の前記外部放電過渡電圧値が０より小さい場合、前記第３のスイッチ管がオンになるように制御し、前記第４のスイッチ管がオフになるように制御し、前記第１のスイッチ管および前記第２のスイッチ管が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御するように構成されることを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の車載充電器。
  10. 前記Ｈブリッジが前記第２の方式で制御される場合、前記コントローラは、さらに、
    前記車載充電器に供給される送電網過渡電圧値が０より大きい、あるいは、前記車載充電器の外部放電過渡電圧値が０より大きい場合、前記第２のスイッチ管がオンになるように制御し、前記第１のスイッチ管がオフになるように制御し、前記第３のスイッチ管および前記第４のスイッチ管が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御し、
    前記車載充電器に供給される前記送電網過渡電圧値が０より小さい、あるいは、前記車載充電器の前記外部放電過渡電圧値が０より小さい場合、前記第４のスイッチ管がオンになるように制御し、前記第３のスイッチ管がオフになるように制御し、前記第１のスイッチ管および前記第２のスイッチ管が交互に相補的にオンおよびオフとなるように制御するように構成されることを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の車載充電器。
  11. 前記第１のスイッチ管、前記第２のスイッチ管、前記第３のスイッチ管および前記第４のスイッチ管は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）または金属酸化膜半導体（ＭＯＳ）であることを特徴とする請求項６乃至１０のいずれかに記載の車載充電器。
  12. 請求項６乃至１１のいずれかに記載の電気自動車の前記車載充電器を有する電気自動車。
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