JP2024524623A

JP2024524623A - 車載充電器動作モード切り替え制御方法、装置及び車載充電器

Info

Publication number: JP2024524623A
Application number: JP2024501157A
Authority: JP
Inventors: ハオワン，
Original assignee: サングローパワーサプライカンパニーリミテッド
Priority date: 2021-11-15
Filing date: 2022-05-25
Publication date: 2024-07-05
Also published as: US20240308366A1; KR20240024967A; CN114189007A; EP4354692A1; AU2022386041A1; CN114189007B; WO2023082598A1

Abstract

本出願は車載充電技術分野に関し、車載充電器動作モード切り替え制御方法、装置及び車載充電器を提供し、当該車載充電器動作モード切り替え制御方法は、車載充電器の動作モード切り替え信号を取得するステップであって、前記動作モード切り替え信号は、車載充電器の異なる電源モジュールのうち、元の電源モジュールによって直流母線の電圧を制御することから、起動すべき電源モジュールによって直流母線の電圧を制御することに切り替える切り替え信号を含むステップと、車載充電器の動作モード切り替え信号に基づいて、まず、起動すべき電源モジュールを電流源制御モードで起動し、システム要求電力を負担するまで、動作状況に応じて電流所与値を調整するように制御するステップと、起動すべき電源モジュールの制御モードを電圧源制御モードに切り替えるように制御し、直流母線の電圧を制御させるステップとを含み、本発明において、車載充電器が動作モード切り替えを行う際に、直流母線電圧の安定を保証しながら、低圧端での給電の中断を回避する。【選択図】図３

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２０２１年１１月１５日に中国専利局に提出した、出願番号が２０２１１１３６９３５０．１であって、発明の名称が「車載充電器動作モード切り替え制御方法、装置及び車載充電器」である中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容を援用により本出願に組み込む。

本出願は、車載充電技術分野に関し、特に、車載充電器動作モード切り替え制御方法、装置及び車載充電器に関する。

車載充電器システムは車載の電気エネルギールータである。現在、より一般的な車載充電器は、電気エネルギーを交流端から直流母線を経て高圧動力バッテリに伝送することができ、高圧動力バッテリの電気エネルギーを、直流母線を経て交流端に逆変換することもでき、また、交流端や高圧動力バッテリにより直流母線を経て車載低圧用電器に電力を供給することもできるので、多種の動作モードがある。動作モード切り替えを行う場合、直流母線の電圧が影響を受け、場合によって電源モジュールの切り替えを伴う。直接切り替えることによる電圧、電流の衝撃を避けるために、一般的な制御戦略では、まず車載充電器を停止し、その後、新しい動作モードに従って再び動作を起動する。しかし、このような方式では、時間が長くかかり、低圧用電力端の短時間の停電を引き起こし、ユーザの正常使用に影響を与える。

本出願が解決しようとする問題は、車載充電器が動作モード切り替えを行う際に、直流母線電圧の安定を保証しながら、低圧端での給電の中断を回避することである。

上記の問題を解決するために、本発明は、車載充電器動作モード切り替え制御方法を提供し、
車載充電器の動作モード切り替え信号を取得するステップであって、前記動作モード切り替え信号は、前記車載充電器の異なる電源モジュールのうち、元の電源モジュールにより直流母線の電圧を制御することから、起動すべき電源モジュールにより前記直流母線の電圧を制御することに切り替える切り替え信号を含むステップと、
前記動作モード切り替え信号に基づいて、前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードで起動し、システムの要求電力を負担するまで、動作状況に応じて電流所与値を調整するように制御するステップと、
前記起動すべき電源モジュールの制御モードを電圧源制御モードに切り替えるように制御し、前記起動すべき電源モジュールに直流母線の電圧を制御させるステップと、を含む。

任意選択で、前記システム要求電力は、システムの総電力である。

任意選択で、前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードで起動し、システムの総電力を負担するまで動作状況に応じて電流所与値を調整するように制御するステップは、
前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードに従って起動するように制御し、前記電流所与値を第１の初期電流値からターゲット電流値に変更するように制御するステップであって、前記第１の初期電流値は、切り替え前の前記起動すべき電源モジュールの動作状態によって決定され、前記ターゲット電流値は、前記システムの総電力及び前記起動すべき電源モジュールのポート電圧によって決定されるステップを含む。

任意選択で、第１の初期電流値が切り替え前の前記起動すべき電源モジュールの動作状態によって決定される前記ステップは、
切り替え前の前記起動すべき電源モジュールの動作状態及びポート電流サンプリング値を取得するステップと、
前記ポート電流サンプリング値を前記第１の初期電流値とするステップとを含む。

任意選択で、前記ポート電流サンプリング値は、前記車載充電器の交流端電流サンプリング値又は高圧端電流サンプリング値である。

任意選択で、前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードに従って起動するように制御する前記ステップは、
前記起動すべき電源モジュールの動作モード選択スイッチを電流源制御モードに切り替え、前記電流源制御モードで起動するように制御するステップを含む。

任意選択で、前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードに従って起動するように制御し、前記電流所与値を第１の初期電流値からターゲット電流値に変更するように制御するステップは、
前記起動すべき電源モジュールを前記第１の初期電流値からプリセット変化率で前記ターゲット電流値に変化するように制御するステップを含む。

任意選択で、前記起動すべき電源モジュールの制御モードを電圧源制御モードに切り替えるように制御するステップは、
前記起動すべき電源モジュールの制御モードを母線電圧源制御モードに切り替えるように制御するステップを含む。

任意選択で、前記起動すべき電源モジュールの制御モードを母線電圧源制御モードに切り替えるように制御するステップは、
切り替え前の前記起動すべき電源モジュールの電圧基準値及び電圧フィードバック値を取得するステップと、
前記電圧基準値及び前記電圧フィードバック値に基づいて、インダクタンス電流基準値又は高圧電流基準値を生成するステップと、
前記インダクタンス電流基準値又は前記高圧電流基準値に基づいて、前記直流母線の電圧を制御するステップと、を含む。

任意選択で、前記電圧基準値及び前記電圧フィードバック値に基づいて、インダクタンス電流基準値又は高圧電流基準値を生成する前記ステップは、
前記起動すべき電源モジュールの切り替えに先立ち、前記起動すべき電源モジュールの電流コントローラにより前記ポート電流サンプリング値を収集し、前記起動すべき電源モジュールの電圧コントローラにより、前記電圧基準値、前記電圧フィードバック値、及び前記ポート電流サンプリング値に基づいて、前記インダクタンス電流基準値又は前記高圧電流基準値を演算して取得するステップを含む。

任意選択で、前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードで起動するように制御する前記ステップは、
切り替え前の前記起動すべき電源モジュールの動作状態を取得するステップと、
切り替え前の前記起動すべき電源モジュールの動作状態がポート電圧源制御モードである場合、まず前記起動すべき電源モジュールをシャットダウンし、次に前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードで起動するように制御するステップを含む。

任意選択で、当該車載充電器動作モード切り替え制御方法は、
前記直流母線の電圧を制御するとともに、
前記元の電源モジュールのシャットダウンを制御するか、又は、前記元の電源モジュールを電流所与値が第２の初期電流値である電流源制御モードで起動するように制御するステップをさらに含む。

従来技術と比較すると、本発明は、車載充電器の動作モード切り替え信号を取得することにより、車載充電器における異なる電源モジュールが異なる動作モードの切り替えを行う必要があると判断し、例えば、元の電源モジュールである力率補正コンバータにより直流母線電圧を制御することから、起動すべき電源モジュールである高圧直流コンバータにより母線電圧を制御することに切り替え、また、車載充電器の動作モード切り替え信号に基づいて、まず起動すべき電源モジュールを電流源制御モードで起動し、システム要求電力を負担するまで、動作状況に応じて電流所与値を調整することができることで、起動すべき電源モジュールによって起動過程においてシステム要求電力を徐々に負担し、低圧端での給電の中断を回避し、そして、起動すべき電源モジュールの制御モードを電圧源制御モードに切り替え、この場合、起動すべき電源モジュールを利用してシステム全体の要求電力を負担するともに、直流母線の電圧の安定を保証することができ、一方、元の電源モジュールについて、例えば元の電源モジュールをシャットダウンするか、または、第２の初期電流値がほぼゼロになる電流源制御モードに切り替え、これにより、直流母線電圧の安定性を保証しながら、動作モードの切り替えを完了させる。

第２の態様では、本発明は、車載充電器動作モード切り替え制御装置をさらに提供し、
車載充電器の動作モード切り替え信号を取得するための取得ユニットであって、前記動作モード切り替え信号は、前記車載充電器の異なる電源モジュールのうち、元の電源モジュールにより直流母線の電圧を制御することから、起動すべき電源モジュールにより前記直流母線の電圧を制御することに切り替える切り替え信号を含む取得ユニットと、
前記動作モード切り替え信号に基づいて、前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードで起動し、システム要求電力を負担するまで、動作状況に応じて電流所与値を調整するように制御し、前記起動すべき電源モジュールの制御モードを電圧源制御モードに切り替えるように制御し、前記起動すべき電源モジュールに直流母線の電圧を制御させるための処理ユニットと、を含む。

これにより、車載充電器動作モード切り替え制御装置は、上記の車載充電器動作モード切り替え制御方法を実現するために使用されるため、少なくとも上記の車載充電器動作モード切り替え制御方法の全ての技術効果を有し、ここで繰り返し説明しない。

第３の態様では、本発明は、車載充電器をさらに提供し、コンピュータプログラムが記憶されているコンピュータ読み取り可能な記憶媒体とプロセッサを含み、前記コンピュータプログラムが前記プロセッサによって読み込まれて実行される場合、上記のような車載充電器動作モード切り替え制御方法を実現する。

これにより、車載充電器の技術案は、少なくとも上記の車載充電器動作モード切り替え制御方法の技術案を含み、少なくとも上記の車載充電器動作モード切り替え制御方法の全ての技術効果を有し、ここで繰り返し説明しない。

第４の態様では、本発明は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体をさらに提供し、前記コンピュータ読み取り可能な記憶媒体にはコンピュータプログラムが記憶されており、前記コンピュータプログラムがプロセッサによって読み込まれて実行される場合、上記のような車載充電器動作モード切り替え制御方法を実現する。

これにより、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体の技術案は、少なくとも上記の車載充電器動作モード切り替え制御方法の技術案を含み、少なくとも上記の車載充電器動作モード切り替え制御方法の全ての技術効果を有し、ここで繰り返し説明しない。

本出願の実施例又は従来技術における技術案をより明確に説明するために、実施例又は従来技術の説明において使用する必要がある図面を以下に簡単に紹介する。明らかに、以下の説明における図面は、本出願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的な労力をしない前提で、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。
従来技術における車載充電器の内部構造概略図である。従来技術における車載充電器における各電源モジュールの切り替え手順の概略図である。本発明の実施例における制御方法のフローチャートの１つである。本発明の実施例における力率補正コンバータのコントローラ構成概略図である。本発明の実施例における高圧直流コンバータのコントローラ構成概略図である。本発明の実施例における低圧直流コンバータのコントローラ構成概略図である。本発明の実施例に係る制御方法の電源モジュールの切り替え手順概略図である。本発明の実施例に係る車載充電器のシステム回路概略図である。

本発明の上記の目的、特徴及び利点をより明確にするために、以下に図面に基づいて本発明の具体的な実施例をさらに詳細に説明する。

なお、本発明の明細書、特許請求の範囲及び上記の図面における用語「第１の」、「第２の」などは、特定の順序又は優先順位を記述する必要がなく、類似のオブジェクトを区別するためのものである。このように使用されるデータは、本明細書に記述された本発明の実施例が本明細書に図示又は記述されたもの以外の順序で実施できるように、適切な場合に交換可能であることを理解すべきである。

本発明の説明において、特に明確な規定と限定がない限り、用語である「設置」、「取り付け」、「繋ぐ」、「接続」は広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続でもよいし、着脱可能な接続であってもよいし、又は一体的に接続してもよいし、機械的接続でもよいし、直接的に接続してもよいし、中間媒体を介して間接的に接続してもよいし、２つの要素の内部の接続でもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて、本発明における上記の用語の具体的な意味を理解することができる。

本明細書の説明において、参照用語である「実施例」、「一実施例」、及び「一実施形態」などの記述は、当該実施例又は実施形態に記述された具体的な特徴、構造、材料、又は特点が本発明の少なくとも１つの実施例又は実施形態に含まれることを意味する。本明細書では、上記の用語の概略的な表現は、必ずしも同じ実施例又は実施形態を指すものではない。さらに、記述された具体的な特徴、構造、材料、又は特点は、任意の１つ又は複数の実施例又は実施形態において適切な方式で組み合わせることができる。

図１を結合して、従来技術における３ポート車載充電器の内部構造概略図を示し、それは交流端、高圧端、低圧端の３つのポートを有し、電気エネルギーは３ポート間を流れることができ、新エネルギー自動車に必要な車載電源システムであり、通常は動力バッテリの充電、車載低圧用電器の給電、交流端の給電などの機能を有し、多種の動作モードがある。車載充電器は、ＰＦＣ（力率補正コンバータを指す）、ＨＶＤＣ（高圧直流コンバータを指す）、ＬＶＤＣ（低圧直流コンバータを指す）の３つの部分を含み、それぞれ上記の３つのポートに接続され、ＰＦＣ、ＨＶＤＣ、ＬＶＤＣの３つの部分の回路は１本の直流母線を共用している。ＰＦＣは交流電力を直流電力に整流して直流母線を介して高圧端及び低圧端に供給することができ、直流電力を交流電力に逆変換して交流側負荷に供給することもでき、ＨＶＤＣは、直流母線から電気を取り出して高圧端動力バッテリに充電することができ、高圧端高圧動力バッテリから電気を取り出して直流母線を介して交流端及び低圧端に供給することもでき、ＬＶＤＣは直流母線から電気を取り出して低圧端低圧バッテリ及び低圧用電気製品、例えばエアコン、ポンプ、ヘッドライトなどに供給することができる。

高圧端が低圧端に電力を供給する場合、即ち、交流端に交流充電スタンドが接続されていない場合、ＬＶＤＣ端は、高圧端高圧動力バッテリからＨＶＤＣ及び直流母線を介して電気エネルギーを供給し、この場合、母線電圧はＨＶＤＣによって制御され、交流端が高圧端及び低圧端に電力を供給する場合、即ち、交流端に交流充電スタンドが接続されている場合、ＨＶＤＣは充電モードに変換されて高圧動力バッテリに充電し、ＬＶＤＣ端に必要な電気エネルギーは交流充電スタンドからＰＦＣ及び直流母線を介して供給され、この場合、母線電圧はＰＦＣによって制御される。車載充電器の動作モードが高圧端給電から交流端給電へ切り替える場合、母線電圧を制御するコンバータが異なるため、直接的な切り替えによる制御信号の急激な変化及びそれに伴うシステムの崩壊を回避するために、通常はまず車載充電器システム全体をオフにし、その後、新しい動作モードで再起動し、これにより、低圧端用電気製品はシャットダウン及び再起動中に給電が中断されることになる。同様に、母線電圧源の切り替えに関する他の動作モードの変化も、低圧端での給電を中断させる。

図２を結合して、従来技術における交流充電スタンドが力率補正コンバータによって電力を供給して直流母線電圧を制御することから、高圧動力バッテリが高圧直流コンバータによって電力を供給して直流母線電圧を制御するように切り替える切り替え過程及び電力、母線電圧の変化を示す。図２において、横軸は時点であり、縦軸は下から順に直流母線の電圧値（ＶＢＵＳで示す）、低圧直流コンバータの電力値（ＰＬＶＤＣで示す）、高圧直流コンバータの電力値（ＰＨＶＤＣで示す）、及び力率補正コンバータ（ＰＰＦＣで示す）であり、正電力（例えば縦軸の０以上の位置にある）は母線への伝送電力を表し、負電力（例えば縦軸の０以下の位置にある）は母線からの吸收電力を表し、ｔ１の時点では、交流充電スタンドが力率補正コンバータによって電力を供給する動作モードから高圧動力バッテリが高圧直流コンバータによって電力を供給する動作モードに切り替える必要があるので、上記の３つのコンバータはまずシャットダウン動作を実行し、（ｔ１－ｔ２）階段で直流母線の電圧はシャットダウンした後にゼロに放電し、直流母線の電圧の放電が終了した後、（ｔ２－ｔ３）階段で再び高圧直流コンバータにより直流母線の電圧を確立し、ｔ３の時点では、直流母線の電圧の確立が完了し、低圧端は出力電圧を再確立してｔ４の時点で給電を再開する。このことから、従来技術における車載充電器の動作モード切り替え中のスキームは、（ｔ１－ｔ４）の時点の間隔を参照して、低圧端用電気製品は電源オフの状態であり、且つ長い時間がかかることが分かる。

上記の技術問題を解决するために、図３を結合して、本発明の実施例は、車載充電器動作モード切り替え制御方法を提供し、以下のステップを含む。
Ｓ１、車載充電器の動作モード切り替え信号を取得し、前記動作モード切り替え信号は、前記車載充電器の異なる電源モジュールのうち、元の電源モジュールにより直流母線の電圧を制御することから、起動すべき電源モジュールにより前記直流母線の電圧を制御することに切り替える切り替え信号を含む；
Ｓ２、前記動作モード切り替え信号に基づいて、前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードで起動し、システムの要求電力を負担するまで、動作状況に応じて電流所与値を調整するように制御する；
Ｓ３、前記起動すべき電源モジュールの制御モードを電圧源制御モードに切り替えるように制御し、前記起動すべき電源モジュールに直流母線の電圧を制御させる。

なお、車載充電器は６つの動作モードがあり、異なる動作状況で、２つの動作モードの切り替えを行う際に、まず制御装置によって車載充電器の動作モード切り替え信号を取得することができ、これにより、後の起動すべき電源モジュールの動作モードの切り替え動作に先決条件を提供する。その後、制御装置は、取得した前記動作モード切り替え信号に基づいて、まず、システム要求電力を負担するまで、実際の動作状況に応じて電流所与値を柔軟に調整して電流源制御モードで起動するように、起動すべき電源モジュールを制御し、次に、前記起動すべき電源モジュールの制御モードを電圧源制御モードに切り替えるように制御し、起動すべき電源モジュールに直流母線の電圧を制御させ、換言すれば、元の電源モジュールにより直流母線の電圧を制御することから、起動すべき電源モジュールにより前記直流母線の電圧を制御することに切り替えることで、直流母線の安定を保証しながら、車載充電器の動作モードの切り替え動作を完了する。

本実施例は、車載充電器の動作モード切り替え信号を取得することにより、車載充電器における異なる電源モジュールが異なる動作モードの切り替えを行う必要があることを判断し、例えば元の電源モジュールである力率補正コンバータにより直流母線電圧を制御することから、起動すべき電源モジュールである高圧直流コンバータにより母線電圧を制御することに切り替え、車載充電器の動作モード切り替え信号に基づいて、まず起動すべき電源モジュールを電流源制御モードで起動し、システム要求電力を負担するまで動作状況に応じて電流所与値を調整することで、起動すべき電源モジュールによって起動過程においてシステム要求電力を徐々に負担し、低圧端での給電の中断を回避し、次に、起動すべき電源モジュールの制御モードを電圧源制御モードに切り替え、この場合、起動すべき電源モジュールを利用してシステム全体の要求電力を負担しながら、直流母線の電圧の安定性を保証することができ、一方、元の電源モジュールについて、例えば元の電源モジュールをシャットダウンするか、又は、第２の初期電流値がほぼゼロになる電流源制御モードに切り替えることができ、これにより、直流母線電圧が安定していることを保証しながら動作モードの切り替えを完了させる。

上記の実施例に言及した車載充電器が有する６つの動作モードは、次の通りである。
車載充電器による車両の交流充電の過程において、主に交流充電スタンドを利用して力率補正コンバータを介して高圧動力バッテリと低圧端低圧バッテリと低圧電気製品に電力を供給するとともに、力率補正コンバータにより直流母線電圧を制御し、この場合、電気エネルギーの流れの異なる方向によって、力率補正コンバータによる直流母線の制御は、３つの動作モードを有する。
動作モード１、交流充電スタンドは力率補正コンバータにより直流母線の電圧を制御し、高圧直流コンバータは直流母線から電気を取り出して高圧端動力バッテリに充電する。低圧直流コンバータは直流母線から電気を取り出して低圧端低圧用電気製品に電力を供給する。
動作モード２：交流充電スタンドは力率補正コンバータにより直流母線電圧を制御し、高圧直流コンバータは直流母線から電気を取り出して高圧端動力バッテリに充電する。換言すれば、動作モード２は、動作モード１に対して、低圧直流コンバータが動作せず、低圧端に電力を供給する必要がない。
動作モード３：交流充電スタンドは力率補正コンバータにより直流母線電圧を制御し、低圧直流コンバータは直流母線から電気を取り出して低圧端低圧用電気製品に電力を供給する。換言すれば、動作モード３は、動作モード１に対して、高圧直流コンバータが動作せず、高圧端の動力バッテリに充電する必要がない。

車両に対する交流充電が完了したか、又は車両ユーザが車両と充電スタンドとの間の接続を切断する必要があった後、高圧動力バッテリを利用して高圧直流コンバータを介して低圧端低圧バッテリと交流端用電気製品に電力を供給するとともに、直流母線電圧を制御し、この場合、高圧直流コンバータによる直流母線の制御は３つの動作モードを有する。
動作モード４：高圧動力バッテリは、高圧直流コンバータにより直流母線の電圧を制御し、力率補正コンバータは直流母線から電気を取り出して交流端用電気製品に電力を供給する。低圧直流コンバータは直流母線から電気を取り出して低圧端低圧用電気製品に電力を供給する。
動作モード５：高圧動力バッテリは高圧直流コンバータにより直流母線の電圧を制御し、力率補正コンバータは直流母線から電気を取り出して交流端用電気製品に電力を供給する。換言すれば、動作モード５は、動作モード４に対して、低圧直流コンバータが動作せず、低圧端に電力を供給する必要がない。
動作モード６：高圧動力バッテリは高圧直流コンバータにより直流母線の電圧を制御し、低圧直流コンバータは直流母線から電気を取り出して低圧端低圧用電気製品に電力を供給する。換言すれば、動作モード６は、動作モード４に対して、力率補正コンバータが動作せず、交流端用電気製品に電力を供給する必要がない。

なお、動作モード１／２／３の間、動作モード４／５／６の間の切り替えは、システム母線電圧源の切り替えには関与しない。しかし、動作モード１と動作モード４／５／６の間、動作モード２と動作モード４／５／６の間、動作モード３と動作モード４／５／６の間の切り替えは、いずれも直流母線電圧源の切り替えに関与する。例えば、動作モード１から動作モード４への切り替え時には、一般的に車両への交流充電が完了したか、又は車両ユーザが車両と充電スタンドとの間の接続を切断する必要があるため、力率補正コンバータを元の電源モジュールとし、高圧直流コンバータを起動すべき電源モジュールとする。

例えば、上記の動作モード１から動作モード４に切り替える際に、まず制御装置によって車載充電器の動作モード切り替え信号を取得して、後の起動すべき電源モジュールの動作モードの切り替え動作に先決条件を提供し、切り替えの過程において、元の電源モジュールは力率補正コンバータであり、起動すべき電源モジュールは高圧直流コンバータであり、その後、制御装置は、取得した前記動作モード切り替え信号に基づいて、まず、システム要求電力を負担するまで、実際の動作状況に応じて電流所与値を柔軟に調整して電流源制御モードで起動するように、起動すべき電源モジュールである高圧直流コンバータを制御し、次に、前記起動すべき電源モジュールの制御モードを電圧源制御モードに切り替えるように制御し、起動すべき電源モジュールに直流母線の電圧を制御させる。

上記の動作モード４から動作モード１に切り替える際に、元の電源モジュールは高圧直流コンバータであり、起動すべき電源モジュールは力率補正コンバータであり、その後、制御装置は、取得した前記動作モード切り替え信号に基づいて、まず、システム要求電力を負担するまで、実際の動作状況に応じて電流所与値を柔軟に調整して電流源制御モードで起動するように、起動すべき電源モジュールである力率補正コンバータを制御し、次に、前記起動すべき電源モジュールの制御モードを電圧源制御モードに切り替えるように制御し、起動すべき電源モジュールに直流母線の電圧を制御させる。

図１及び図８を結合して、図８における車載充電器の回路図は、図１における車載充電器の回路構成の一実施例であり、換言すれば、図１における車載充電器の具体的な回路図は、図８における回路構成の実施例に限定されるものではない。以下、図８を結合して車載充電器の具体的な回路を具体的に説明する。車載充電器は、力率補正コンバータ、高圧直流コンバータ、低圧直流コンバータ、及び制御装置を含む。図１におけるＰＦＣは力率補正コンバータを指し、ＨＶＤＣは高圧直流コンバータを指し、ＬＶＤＣは低圧直流コンバータを指す。さらに図８を結合して、高圧直流コンバータと低圧直流コンバータは１つの一次側のフルブリッジコンバータを共用して、例えば、高圧直流コンバータは一次側のフルブリッジコンバータ及び二次側のフルブリッジコンバータを含み、低圧直流コンバータは一次側のフルブリッジコンバータ及び二次側の降圧コンバータを含み、これにより、車載充電器の内部回路構造を簡略化させ、効果的にコストを節約させ、回路体積を減少させた。

図８において、力率補正コンバータ、高圧直流コンバータ、及び低圧直流コンバータをそれぞれ制御装置に電気的に接続することによって、制御装置によって上記の３つのコンバータ及び直流母線の電気パラメータをサンプリングし、動作モードを切り替える際に、例えば動作モード１から動作モード４に切り替える場合、制御装置によって、まず電流源制御モードで起動し、システム要求電力を負担するまで動作状況に応じて電流所与値を調整するように起動すべき電源モジュールである高圧直流コンバータを制御し、次に、制御装置によって前記起動すべき電源モジュールの制御モードを電圧源制御モードに切り替えるように制御し、直流母線の電圧を制御させることができる。元の電源モジュールである力率補正コンバータについて、制御装置によって、前記元の電源モジュールをシャットダウンするか、又は元の電源モジュールの電流基準値がほぼゼロになる電流源動作モードで動作するように制御することができる。

本発明の一実施例では、前記システム要求電力はシステムの総電力である。

なお、システム要求電力をシステムの総電力に限定することによって、換言すれば、システムの総電力を、動作モードが切り替えられた起動すべき電源モジュール例えば高圧直流コンバータに負担されるシステム全体の負荷とすることによって、切り替えられた起動すべき電源モジュールがシステム全体の負荷を完全に動かして動作させることを保証し、車両の正常な運転を保証する。システムの総電力は、少なくとも交流端電気製品、低圧端低圧バッテリ、及び低圧用電気製品例えばエアコン、ポンプなどを含む。

本発明の一実施例では、前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードで起動し、システムの総電力を負担するまで動作状況に応じて電流所与値を調整するように制御する前記ステップは、
前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードで起動するように制御し、前記電流所与値を第１の初期電流値からターゲット電流値に変更するように制御するステップであって、前記第１の初期電流値は、切り替え前の前記起動すべき電源モジュールの動作状態によって決定され、前記ターゲット電流値は前記システム総電力及び前記起動すべき電源モジュールのポート電圧によって決定されるステップを含む。

なお、前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードで起動するように制御し、前記電流所与値を第１の初期電流値からターゲット電流値に変更するように制御することで、起動すべき電源モジュールが電流源制御モードで起動する過程において、起動すべき電源モジュール例えば高圧直流コンバータがシステムの総電力を負担するまで、第１の初期電流値からターゲット電流値に変更し、それと同時に、元の電源モジュール例えば力率補正コンバータの出力電力はほぼゼロになり、それにより、車載充電器における元の電源モジュールにより直流母線の電圧を制御することから起動すべき電源モジュールにより直流母線の電圧を制御することに切り替えるために前準備をして、換言すれば、この場合、元の電源モジュール例えば力率補正コンバータはシステムの総電力をほとんど負担しないため、元の電源モジュールのシャットダウンによる瞬時電力欠損はほぼゼロであり、これにより、直流母線の電圧に顕著な乱れが生じない。また例えば、元の電源モジュールが高圧直流コンバータであり、起動すべき電源モジュールが力率補正コンバータであると、その具体的な制御方法は本段の上記内容を参照して適応的に調整することができ、ここで繰り返し説明しない。

また、第１の初期電流値からターゲット電流値に変更する変更は、徐々な変化または突然変異であってもよい。第１の初期電流値がターゲット電流値に徐々に変化する場合、起動すべき電源モジュールは電流源制御モードでシステムの総電力を徐々に負担するようにし、動作モード切り替え動作において各コンバータ制御信号の安定及び全ての負荷の安定した動作を保証することができる。また、第１の初期電流値がターゲット電流値に急激に突然変異する場合、起動すべき電源モジュールにシステムの総電力をより短い時間で負担させることができ、動作モードの切り替え時間を短縮し、動作モードの切り替え効率を高めることができる。

本実施例では、上記の３つのコンバータの制御戦略について以下に説明する。
元の電源モジュールである力率補正コンバータは、図４に示す電圧電流二重ループコントローラを採用し、母線電圧源制御と交流電圧源制御の２つのモードを有する。運行方向選択スイッチが位置１にあり、動作モード選択スイッチが位置４にある場合、当該力率補正コンバータは母線電圧源制御モードで動作し、運行方向選択スイッチが位置２にあり、動作モード選択スイッチが位置４にある場合、当該力率補正コンバータはポート電圧源制御モードで動作し、動作モード選択スイッチが位置３にあり、当該力率補正コンバータは電流源制御モードで動作する。

起動すべき電源モジュールである高圧直流コンバータは、図５に示す電圧電流二重ループコントローラを採用し、同様に、母線電圧制御と高圧端電圧／電流制御の２つのモードを有する。運行方向選択スイッチが位置１にあり、動作モード選択スイッチが位置４にある場合、当該高圧直流コンバータは母線電圧源制御モードで動作し、運行方向選択スイッチが位置２にあり、動作モード選択スイッチが位置４にある場合、当該高圧直流コンバータはポート電圧源制御モードで動作し、動作モード選択スイッチが位置３にあり、当該高圧直流コンバータは電流源制御モードで動作する。

低圧直流コンバータは図６に示す電圧電流二重ループコントローラを採用し、低圧直流コンバータの電圧コントローラは、低圧端の低圧電圧基準値及びフィードバック値に基づいて、低圧端出力基準値の所与電圧を得るために必要な出力電流値を低圧直流コンバータの電流コントローラの基準値として演算し、そして、低圧直流コンバータの電流コントローラは、その基準値及び低圧電流フィードバック値に基づいて低圧直流コンバータの制御信号を演算する。例えば、低圧直流コンバータの電圧コントローラが演算した低圧端電流基準値をその電流コントローラの基準値とし、換言すれば、低圧直流コンバータの出力電圧を１２Ｖに制御すると、低圧直流コンバータの電圧コントローラは、実際の低圧端電圧フィードバック値に基づいて、１２Ｖの電圧を出力する場合に出力すべき電流値を低圧端電流基準値として計算する。なお、力率補正コンバータのコントローラと高圧直流コンバータのコントローラは、いずれも運行方向選択スイッチ及び電圧源／電流源の動作モード選択スイッチを有し、かついずれも２つのソフトウェアで実現される選択スイッチである。

図７を結合して、ｔ１の時点より前、車載充電器が動作モード１にある場合、直流母線の電圧は力率補正コンバータによって制御される。図４に示す力率補正コンバータのコントローラの運行方向選択スイッチは位置１にあり、制御モード選択スイッチは位置４にあり、高圧直流コンバータは高圧動力バッテリに電気エネルギーを出力し、図５に示す高圧直流コンバータのコントローラ運行方向選択スイッチは位置２にあり、制御モード選択スイッチは位置４にあり、低圧直流コンバータは低圧端出力電圧を制御するために使用される。

ｔ１の時点で、高圧直流コンバータを電流源制御モードに切り替えて起動するように制御し、この場合、高圧直流コンバータの動作モード選択スイッチは位置３にセットされ、この場合、第１の初期電流値を高圧直流コンバータが電流源制御モードで起動して動作する開始値とし、第１の初期電流値は起動すべき電源モジュールの切り替え前の動作状態によって決定することができ、ターゲット電流値は起動すべき電源モジュールのシステムの総電力を負担するのに必要な出力電流値であり、ターゲット電流値はシステムの総電力及び起動すべき電源モジュールのポート電圧に基づいて算出することができる。

ｔ１－ｔ２の階段で、起動すべき電源モジュールの電流所与値を第１の初期電流値からターゲット電流値に変更するように制御し、この場合、高圧直流コンバータはシステムの総電力を徐々に負担し、力率補正コンバータの出力電力は徐々に減少する。

ｔ２の時点で、図５と図７を結合して、高圧直流コンバータの運行方向選択スイッチは位置２から位置１に切り替えられ、この場合、母線電圧基準値を母線電圧定格値とし、そして、この場合、高圧直流コンバータの電圧コントローラにより計算されたインダクタンス電流基準値はターゲット電流値とほぼ等しいため、制御モードの切り替えによる制御信号の急激な変化により車載充電器システムの安定した動作が妨げられることはない。

本発明の一実施例では、第１の初期電流値が切り替え前の前記起動すべき電源モジュールの動作状態によって決定される前記ステップは、
切り替え前の前記起動すべき電源モジュールの動作状態及びポート電流サンプリング値を取得するステップと、
前記ポート電流サンプリング値を前記第１の初期電流値とするステップとを含む。

なお、通常、起動すべき電源モジュールが切り替え前にポート電圧源動作状態にある場合、直接切り替えを行うと、現在のシステム負荷の大幅な変化を招きやすい。そのため、切り替え前の起動すべき電源モジュールの動作状態を取得することによって、動作モード切り替え前に第１の初期電流値を柔軟に調整して、動作モード切り替えの過程において、直流母線の電圧に顕著な干渉を与えないことを保証することができる。起動すべき電源モジュールが切り替え前にポート電圧源の動作状態にあるため、ポート電流サンプリング値を第１の初期電流値とし、換言すれば、起動すべき電源モジュールの電流コントローラにより現在収集した高圧端電流サンプリング値を第１の初期電流値とし、起動すべき電源モジュールが切り替えの瞬間に、制御信号及び直流母線の電圧に顕著な変動が生じないことを保証することができる。

また、起動すべき電源モジュールは、切り替え前に、その制御モード選択スイッチを位置２にセットする（ソフトウェア実現）ことで、起動すべき電源モジュールの切り替え前のポート電流サンプリング値を起動すべき電源モジュールの電流コントローラのフィードバック値として取得し、前記電流サンプリング値はインダクタンス電流サンプリング値又は高圧端電流サンプリング値であり、さらに電流コントローラによる比、積分などの演算により最終的に母線電圧源制御モードにある制御信号を得る。

本発明の一実施例では、前記ポート電流サンプリング値は、前記車載充電器の交流端電流サンプリング値又は高圧端電流サンプリング値である。

なお、元の電源モジュールが力率補正コンバータであると、起動すべき電源モジュールは高圧直流コンバータであり、この場合、ポート電流サンプリング値は高圧端電流サンプリング値であり、この場合、車載充電器の切り替え信号は、元の電源モジュールである力率補正コンバータにより直流母線の電圧を制御することから、起動すべき電源モジュールである高圧直流コンバータにより前記直流母線の電圧を制御することに切り替える切り替え信号である。元の電源モジュールが高圧直流コンバータであると、起動すべき電源モジュールは力率補正コンバータであり、この場合、ポート電流サンプリング値は交流端電流サンプリング値であり、この場合、車載充電器の切り替え信号は、元の電源モジュールである高圧直流コンバータにより直流母線の電圧を制御することから、起動すべき電源モジュールである力率補正コンバータにより前記直流母線の電圧を制御することに切り替える切り替え信号である。交流端電流サンプリング値又は高圧端電流サンプリング値をポート電流サンプリング値とすることで、起動すべき電源モジュールをポート電流サンプリング値で起動させることができ、換言すれば、起動すべき電源モジュールはゼロから直接起動されないため、動作モードの切り替え時間を短縮できるだけでなく、直流母線電圧の変動が大きいことも回避されることができる。

本発明の一実施例では、切り替え前の前記起動すべき電源モジュールの動作状態を取得するステップは、
切り替え前の前記起動すべき電源モジュールの動作状態が停止状態である場合、第１の初期電流値はゼロであり、切り替え前の前記起動すべき電源モジュールの動作状態が充電又は放電動作状態である場合、現在収集されたポート電流サンプリング値、例えば高圧端又は交流端電流サンプリング値を第１の初期電流値とするステップを含む。

なお、起動すべき電源モジュールの切り替え前の動作状態が停止状態である場合、起動すべき電源モジュールはゼロを第１の初期電流値として起動し、元の電源モジュールによって負担されるシステム電力を徐々に負担し、起動中の電圧がより安定することが保証され、直流母線電圧の変動が回避されることができる。切り替え前の起動すべき電源モジュールの動作状態が充電状態である場合、交流端電流サンプリング値を第１の初期電流値とし、又は、切り替え前の起動すべき電源モジュールの動作状態が放電状態である場合、高圧端電流サンプリング値を第１の初期電流値とし、直流母線電圧がより安定することを効果的に保障することができる。

本発明の一実施例では、前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードに従って起動するように制御する前記ステップは、
前記起動すべき電源モジュールの動作モード選択スイッチを電流源制御モードに切り替え、前記電流源制御モードで起動するように制御するステップを含む。

なお、図５を結合して、起動すべき電源モジュールのコントローラは、電圧コントローラ及び電流コントローラを含み、母線電圧源モード、ポート電圧源制御モード、及び電流源制御モードを有するため、起動すべき電源モジュールの動作モード選択スイッチを電流源制御モードに切り替えることで、電流源制御モードで起動して動作し、システム要求電力例えばシステムの総電力を徐々に負担するようにすることができ、これにより、切り替えの過程においてシステム電力を負担する場合、直流母線の電圧に影響を与えないことを保証することができる。

本発明の一実施例では、前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードに従って起動するように制御し、前記電流所与値を第１の初期電流値からターゲット電流値に変更するように制御する前記ステップは、
前記起動すべき電源モジュールを第１の初期電流値からプリセット変化率で前記ターゲット電流値に変化するように制御するステップを含む。

なお、起動すべき電源モジュールが電流源制御モードに従って起動する過程において、制御装置によって第１の初期電流値をプリセット変化率でターゲット電流値に例えば緩やかに変化させるように制御することができ、それにより起動すべき電源モジュールは、起動中に、システムの総電力を徐々に負担するだけでなく、電源モジュールにおける各コンバータ制御信号及び直流母線電圧の安定を保証することができる。プリセット変化率は、作業者によって制御装置又は起動すべき電源モジュールに設定することができる。

本発明の一実施例では、前記電流所与値を第１の初期電流値からターゲット電流値に変更するように制御するステップは、第１の初期電流値をターゲット電流値に変更する時間を０～２ｓ以内に制御するステップをさらに含む。

なお、動作モード切り替えの過程において、起動すべき電源モジュールは電流源制御モードに従って起動され、第１の初期電流値をターゲット電流値に変更する時間は０～２ｓ以内に制御され、換言すれば、第１の初期電流値を非常に短い時間で、ターゲット電流値に急速に変化させて（例えば、緩やかに増加させ）、起動すべき電源モジュールの起動動作を迅速に完了させ、ひいては切り替え中に低圧端用電気製品電力の大幅な変化に遭遇することが回避される。

本発明の一実施例では、前記起動すべき電源モジュールの制御モードを電圧源制御モードに切り替えするように制御する前記ステップは、
前記起動すべき電源モジュールの制御モードを母線電圧源制御モードに切り替えるように制御するステップを含む。

なお、起動すべき電源モジュールが電流源制御モードの起動動作を完了する、換言すれば、起動すべき電源モジュールの電流所与値がターゲット電流値に達する場合、起動すべき電源モジュールはシステムの総電力を負担することができ、そして起動すべき電源モジュールの電流源制御モードを母線電圧源制御モードに切り替えるように制御し、直流母線の電圧を効果的に制御することができ、動作モードを切り替えると同時に、直流母線電圧の安定を保証する。

本発明の一実施例では、前記起動すべき電源モジュールの制御モードを母線電圧源制御モードに切り替えるように制御する前記ステップは、
切り替え前の前記起動すべき電源モジュールの電圧基準値及び電圧フィードバック値を取得するステップと、
前記電圧基準値及び前記電圧フィードバック値に基づいて、インダクタンス電流基準値又は高圧電流基準値を生成するステップと、
前記インダクタンス電流基準値又は前記高圧電流基準値に基づいて、前記直流母線の電圧を制御するステップと、を含む。

なお、切り替え前の起動すべき電源モジュールの電圧基準値及び電圧フィードバック値を取得することにより、その後の起動すべき電源モジュールによる直流母線の制御にパラメータ根拠を提供し、切り替え前の起動すべき電源モジュールの母線電圧サンプリング値をその電圧コントローラの電圧フィードバック値とし、ターゲット電圧値をその電圧コントローラの電圧基準値とする。起動すべき電源モジュールの電圧コントローラが、得られた電圧基準値及び電圧フィードバック値に基づいてインダクタンス電流基準値及び高圧電流基準値を生成し、それを起動すべき電源モジュールの電流コントローラの入力値とすることで、切り替え後に起動すべき電源モジュールが電流源制御モードで起動するためのパラメータ根拠を提供し、起動すべき電源モジュールが力率補正コンバータである場合、前記電圧基準値及び電圧フィードバック値に基づいてインダクタンス電流基準値を生成し、起動すべき電源モジュールが高圧直流コンバータである場合、前記電圧基準値と電圧フィードバック値に基づいて高圧電流基準値を生成する。前記インダクタンス電流基準値又は前記高圧電流基準値に基づいて、前記直流母線の電圧を制御し、換言すれば、切り替え前に、前記インダクタンス電流基準値又は前記高圧電流基準値を、切り替え後の電流源制御モードに従って起動される起動すべき電源モジュールにおける電流基準値とする。

本発明の一実施例では、前記電圧基準値及び前記電圧フィードバック値に基づいて、インダクタンス電流基準値又は高圧電流基準値を生成する前記ステップは、
前記起動すべき電源モジュールの切り替えに先立ち、前記起動すべき電源モジュールの電流コントローラにより前記ポート電流サンプリング値を収集し、前記起動すべき電源モジュールの電圧コントローラにより、前記電圧基準値、前記電圧フィードバック値、及び前記ポート電流サンプリング値に基づいて、前記インダクタンス電流基準値又は前記高圧電流基準値を演算して取得するステップを含む。

なお、前記起動すべき電源モジュールの切り替えに先立ち、起動すべき電源モジュールの電流コントローラによりポート電流サンプリング値を収集することができ、起動すべき電源モジュールが力率補正コンバータである場合、ポート電流サンプリング値は交流端電流サンプリング値であり、力率補正コンバータにおける電圧コントローラは、母線電圧基準値、母線電圧フィードバック値、及び交流端電流サンプリング値に基づいて、一定の演算を行うことで、インダクタンス電流基準値を得ることができ、起動すべき電源モジュールが高圧直流コンバータである場合、ポート電流サンプリング値が高圧端電流サンプリング値であり、高圧直流コンバータにおける電圧コントローラは、母線電圧基準値、母線電圧フィードバック値、及び高圧端電流サンプリング値に基づいて一定の演算を行うことで、高圧電流基準値を得ることができる。換言すれば、切り替え前のポート電流サンプリング値、例えば交流端電流サンプリング値又は高圧端電流サンプリング値を、切り替え後の電圧源制御モードにおける電圧コントローラによって演算出力される初期値とすることにより、起動すべき電源モジュールが切り替え後、インダクタンス電流基準値又は高圧電流基準値をより正確に取得するのに有効である。

本発明の一実施例では、前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードで起動するように制御する前記ステップは、
切り替え前の前記起動すべき電源モジュールの動作状態を取得するステップと、
切り替え前の前記起動すべき電源モジュールの動作状態がポート電圧源制御モードである場合、まず前記起動すべき電源モジュールをシャットダウンし、次に、前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードで起動するように制御するステップと、
を含む。

なお、起動すべき電源モジュールの起動モードを制御するように、切り替え前の起動すべき電源モジュールの動作状態を取得し、切り替え前の起動すべき電源モジュールの動作状態がポート電圧源制御モードであると、まず、起動すべき電源モジュールをシャットダウンし、次に、起動すべき電源モジュールを電流源制御モードで起動するように制御することで、切り替え前に起動すべき電源モジュールのポート電流サンプリング値が、切り替え後の起動すべき電源モジュールの電流源制御モードの起動に干渉して、電流所与値の調整に影響を与えることが防止される。

本発明の一実施例では、当該車載充電器動作モード切り替え制御方法は、
前記直流母線の電圧を制御するとともに、
前記元の電源モジュールのシャットダウンを制御するか、又は前記元の電源モジュールを電流所与値が第２の初期電流値（ほぼゼロになる）である電流源制御モードで起動するように制御するステップをさらに含む。

なお、前記起動すべき電源モジュールの制御モードを電圧源制御モードに切り替えるように制御した後、直流母線の電圧を制御すると同時に、実際の動作状況に応じて、元の電源モジュールのシャットダウンを制御することができ、又は、元の電源モジュールを電流所与値が第２の初期電流値である電流源制御モードで起動し、第２の初期電流値はほぼゼロになり、これにより、車載充電器の異なる動作モードの切り替えが本格的に完了する。

また、切り替え前の元の電源モジュールが切り替え後にポート電圧源制御モードとして動作する必要がある場合、元の電源モジュールのコントローラの運行方向選択スイッチは位置２にセットし（ソフトウェア実現）、制御モード選択スイッチが位置４にセットする（ソフトウェア実現）。この場合、ターゲットポート電圧（例えば、交流端電圧、又は高圧端電圧のターゲット値／期待値）をその電圧コントローラの電圧基準値とし、ポート電圧サンプリング値（交流端電圧サンプリング値、又は高圧端電圧サンプリング値）をその電圧コントローラの電圧フィードバック値とし、ポート電流サンプリング値（交流端電流サンプリング値、又は高圧端電流サンプリング値）をその電流コントローラの電流フィードバック値とし、最終的にポート電圧源制御モードの制御信号が得られる。

車載充電器の動作モード１を動作モード４に切り替える具体的な切り替えステップは、
車載充電器が動作モード１にあり、ＰＦＣが直流母線の電圧を制御し、高圧端及び低圧端に電力を出力するステップと、
低圧端の現在の電力Ｐと高圧端電圧Ｕに基づいて、システム電力全体を負担するのに必要な高圧端出力電流をＩ＝Ｐ／Ｕの式で計算して、ターゲット電流値とするステップと、
ＨＶＤＣの制御モードを電流源制御モードに切り替え（動作モード選択スイッチを３にセットする）、現在の高圧端電流サンプリング値を第１の初期電流値とするステップと、
ＨＶＤＣを、電流源制御モードで起動するとともに、電流所与値を第１の初期電流値からターゲット電流値に変更するように制御するステップと、
ＨＶＤＣの制御モードを電流源制御モードから母線電圧源制御モードに切り替え（運行方向選択スイッチを位置１にセットし、動作モード選択スイッチを４にセットする）、直流母線の電圧を制御するとともに、ＰＦＣをオフにするステップと、
ＰＦＣを交流電圧源制御モードで起動するように制御する（運行方向選択スイッチを位置２にセットし、動作モード選択スイッチを位置４にセットする）ステップと、
車載充電器の動作モード１から動作モード４への切り替えが完了し、この場合、ＨＶＤＣが、母線電圧を制御して交流端と低圧端に電力を出力するステップとを含む。

本発明の他の実施例は、車載充電器動作モード切り替え制御装置を提供し、
車載充電器の動作モード切り替え信号を取得するための取得ユニットであって、前記動作モード切り替え信号は、前記車載充電器の異なる電源モジュールのうち、元の電源モジュールにより直流母線の電圧を制御することから、起動すべき電源モジュールにより前記直流母線の電圧を制御することに切り替える切り替え信号を含む取得ユニットと、
前記動作モード切り替え信号に基づいて、電流源制御モードで起動し、システム要求電力を負担するまで動作状況に応じて電流所与値を調整するように前記起動すべき電源モジュールを制御し、前記起動すべき電源モジュールの制御モードを電圧源制御モードに切り替えるように制御し、前記起動すべき電源モジュールに直流母線の電圧を制御させるための処理ユニットと、を含む。

本発明の他の実施例は、車載充電器を提供し、コンピュータプログラムが記憶されているコンピュータ読み取り可能な記憶媒体とプロセッサを含み、前記コンピュータプログラムが前記プロセッサによって読み込まれて実行される場合、上記のような車載充電器動作モード切り替え制御方法を実現する。プロセッサは、図８における制御装置とみなることができる。また、この車載充電器は、元の電源モジュールと、起動すべき電源モジュールとをさらに含む。

本発明の他の実施例は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供し、前記コンピュータ読み取り可能な記憶媒体にはコンピュータプログラムが記憶されており、前記コンピュータプログラムがプロセッサによって読み込まれて実行される場合、上記のような車載充電器動作モード切り替え制御方法を実現する。

本開示は上記のように開示するが、本開示の保護範囲はこれに限定されない。当業者は、本開示の精神及び範囲を逸脱することなく、種々の変更及び修正を行うことができ、これらの変更及び修正はいずれも本発明の保護範囲に入る。

Claims

車載充電器動作モード切り替え制御方法であって、
車載充電器の動作モード切り替え信号を取得するステップであって、前記動作モード切り替え信号は、前記車載充電器の異なる電源モジュールのうち、元の電源モジュールにより直流母線の電圧を制御することから、起動すべき電源モジュールにより前記直流母線の電圧を制御することに切り替える切り替え信号を含むステップと、
前記動作モード切り替え信号に基づいて、前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードで起動し、システムの要求電力を負担するまで、動作状況に応じて電流所与値を調整するように制御するステップと、
前記起動すべき電源モジュールの制御モードを電圧源制御モードに切り替えるように制御し、前記起動すべき電源モジュールに直流母線の電圧を制御させるステップと、
を含むことを特徴とする車載充電器動作モード切り替え制御方法。
前記システムの要求電力は、システムの総電力である、
ことを特徴とする請求項１に記載の車載充電器動作モード切り替え制御方法。
前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードで起動し、システムの総電力が負荷されるまで動作状況に応じて電流所与値を調整するように制御するステップは、
前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードに従って起動するように制御し、前記電流所与値を第１の初期電流値からターゲット電流値に変更するように制御するステップであって、前記第１の初期電流値は、切り替え前の前記起動すべき電源モジュールの動作状態によって決定され、前記ターゲット電流値は、前記システムの総電力及び前記起動すべき電源モジュールのポート電圧によって決定されるステップ、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の車載充電器動作モード切り替え制御方法。
前記第１の初期電流値が、切り替え前の前記起動すべき電源モジュールの動作状態によって決定されるステップは、
切り替え前の前記起動すべき電源モジュールの動作状態及びポート電流サンプリング値を取得するステップと、
前記ポート電流サンプリング値を前記第１の初期電流値とするステップと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の車載充電器動作モード切り替え制御方法。
前記ポート電流サンプリング値は、前記車載充電器の交流端電流サンプリング値又は高圧端電流サンプリング値である、
ことを特徴とする請求項４に記載の車載充電器動作モード切り替え制御方法。
前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードに従って起動するように制御する前記ステップは、
前記起動すべき電源モジュールの動作モード選択スイッチを電流源制御モードに切り替え、前記電流源制御モードで起動するように制御するステップ、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の車載充電器動作モード切り替え制御方法。
前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードに従って起動するように制御し、前記電流所与値を第１の初期電流値からターゲット電流値に変更するように制御する前記ステップは、
前記起動すべき電源モジュールを前記第１の初期電流値から所定の変化率で前記ターゲット電流値に変化するように制御するステップ、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の車載充電器動作モード切り替え制御方法。
前記起動すべき電源モジュールの制御モードを電圧源制御モードに切り替えするように制御する前記ステップは、
前記起動すべき電源モジュールの制御モードを母線電圧源制御モードに切り替えるように制御するステップ、
を含むことを特徴とする請求項４に記載の車載充電器動作モード切り替え制御方法。
前記起動すべき電源モジュールの制御モードを母線電圧源制御モードに切り替えるように制御する前記ステップは、
切り替え前の前記起動すべき電源モジュールの電圧基準値及び電圧フィードバック値を取得するステップと、
前記電圧基準値及び前記電圧フィードバック値に基づいて、インダクタンス電流基準値又は高圧電流基準値を生成するステップと、
前記インダクタンス電流基準値又は前記高圧電流基準値に基づいて、前記直流母線の電圧を制御するステップと、
を含むことを特徴とする請求項８に記載の車載充電器動作モード切り替え制御方法。
前記電圧基準値及び前記電圧フィードバック値に基づいて、インダクタンス電流基準値又は高圧電流基準値を生成する前記ステップは、
前記起動すべき電源モジュールの切り替えに先立ち、前記起動すべき電源モジュールの電流コントローラにより前記ポート電流サンプリング値を収集し、前記起動すべき電源モジュールの電圧コントローラにより、前記電圧基準値、前記電圧フィードバック値、及び前記ポート電流サンプリング値に基づいて、前記インダクタンス電流基準値又は前記高圧電流基準値を演算して取得するステップ、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の車載充電器動作モード切り替え制御方法。
前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードで起動するように制御する前記ステップは、
切り替え前の前記起動すべき電源モジュールの動作状態を取得するステップと、
切り替え前の前記起動すべき電源モジュールの動作状態がポート電圧源制御モードである場合、まず、前記起動すべき電源モジュールをシャットダウンし、次に、前記起動すべき電源モジュールを電流源制御モードで起動するように制御するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の車載充電器動作モード切り替え制御方法。
前記直流母線の電圧を制御するとともに、
前記元の電源モジュールのシャットダウンを制御するか、又は、前記元の電源モジュールを、電流所与値が第２の初期電流値となる電流源制御モードで起動するように制御するステップ、
をさらに含むことを特徴とする請求項１～１１のいずれか一項に記載の車載充電器動作モード切り替え制御方法。
車載充電器動作モード切り替え制御装置であって、
車載充電器の動作モード切り替え信号を取得するための取得ユニットであって、前記動作モード切り替え信号は、前記車載充電器の異なる電源モジュールのうち、元の電源モジュールにより直流母線の電圧を制御することから、起動すべき電源モジュールにより前記直流母線の電圧を制御することに切り替える切り替え信号を含む取得ユニットと、
前記動作モード切り替え信号に基づいて、起動すべき電源モジュールを電流源制御モードで起動し、システム要求電力を負担するまで、動作状況に応じて電流所与値を調整するように制御し、前記起動すべき電源モジュールの制御モードを電圧源制御モードに切り替えるように制御し、前記起動すべき電源モジュールに直流母線の電圧を制御させるための処理ユニットと、
を含むことを特徴とする装置。
車載充電器であって、コンピュータプログラムが記憶されているコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と、プロセッサとを含み、前記コンピュータプログラムが前記プロセッサによって読み込まれて実行される場合、請求項１～１２のいずれか一項に記載の車載充電器動作モード切り替え制御方法を実現することを特徴とする車載充電器。
コンピュータプログラムが記憶されているコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記コンピュータプログラムがプロセッサによって読み込まれて実行される場合、請求項１～１２のいずれか一項に記載の車載充電器動作モード切り替え制御方法を実現することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。