本发明专利技术公开了一种电流处理方法、车载充电器及相关装置，车载充电器中的母线电压控制单元包括：第一控制单元、陷波器单元和功率前馈单元，陷波器单元对第一控制单元输出的母线电压控制信号中的二倍工频分量进行滤除得到目标母线电压控制信号。本发明专利技术通过在PFC变换器中增加陷波器单元，并将其特征频率设置在二倍工频处，使陷波器单元能够对第一控制单元输出的母线电压控制信号中的二倍工频分量进行滤除，输出不含二倍工频分量的信号。从而可以减小母线电容的使用，使得车载充电器在体积不变的情况下，可以将电解电容替换为寿命更长体积更小的薄膜电容，因此实现了在保证车载充电器体积不变的情况下，延长车载充电器的使用寿命。命。命。
【技术实现步骤摘要】
电流处理方法、车载充电器及相关装置
[0001]本专利技术涉及车载充电器
，更具体的说，涉及一种电流处理方法、车载充电器及相关装置。
技术介绍
[0002]车载充电器是装载于电动汽车上，用来完成电网向电动汽车动力电池、蓄电池充电或动力电池向外输出交流电等功能的装置。目前市场上常见的车载充电器多采用两级式结构，如图1所示，一般二级隔离型车载充电器由PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)变换器和隔离型直流变换器(简称Isolated_DC/DC)两部分构成，两者之间通过母线电容C
bus
相连。母线电容C
bus
的选取关系着整个系统的控制及稳定性。由于电网侧是交流输入而电池侧是直流输出，因此会有大量二倍工频的功率流入母线电容C
bus
，造成母线电压在直流的基础上叠加二倍工频纹波，如图2所示的含有二倍工频波动的母线电压的示意图，包含：实际母线电压和期望母线电压。
[0003]在实际应用中，母线的二倍频波动需要维持在一定范围以内，否则母线的二倍频波动会影响到车载充电器整体控制的稳定性、网侧电流总谐波失真(Total Harmonic Distortion，THD)，甚至引起电池侧电流的震荡。因此，直流母线常常采用大量的电解电容作为母线电容，以保证车载充电器的功率密度。然而，电解电容不仅体积大，而且在运行过程中会出现电解液挥发、内阻上升等情况，导致电解电容的寿命低于车载充电器其余元件，使得电解电容成为车载充电器寿命受限的重要因素。
[0004]因此，如何在保证车载充电器体积不变的情况下，延长车载充电器的使用寿命，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术公开一种电流处理方法、车载充电器及相关装置，以实现减小母线电容的使用，使得车载充电器在体积不变的情况下，可以将电解电容替换为寿命更长体积更小的薄膜电容，且不会对车载充电器的原有功能造成影响，实现在保证车载充电器体积不变的情况下，延长车载充电器的使用寿命。
[0006]一种母线电压控制单元，包括：第一控制单元、陷波器单元和功率前馈单元；
[0007]所述第一控制单元，用于对母线电压采样值和母线电压参考值的比较结果进行积分处理得到母线电压控制信号；
[0008]所述陷波器单元，用于对所述第一控制单元输出的所述母线电压控制信号中的二倍工频分量进行滤除，得到目标母线电压控制信号，其中，所述陷波器单元的特征频率设置在二倍工频处；
[0009]所述功率前馈单元，用于根据当前时刻电池电压及电池电流采样信号得到当前负载下电网所需的输出电流，将所述输出电流与所述陷波器单元输出的所述目标母线电压控制信号相加得到电感电流最大参考值。
[0010]可选的，还包括：低通滤波单元；
[0011]所述低通滤波单元，用于对所述母线电压采样值进行低通滤波得到目标母线电压采样值；
[0012]相应的，所述第一控制单元，用于对所述目标母线电压采样值和所述母线电压参考值的比较结果进行积分处理得到所述母线电压控制信号。
[0013]一种PFC变换器，包括：电感电流控制单元、占空比前馈单元、第一PWM发生器以及上述所述的母线电压控制单元；
[0014]所述电感电流控制单元，用于将所述母线电压控制单元输出的所述电感电流最大参考值与所述占空比前馈单元中电网同相的三角函数相乘得到电感电流参考值，并基于所述电感电流参考值得到占空比矫正值；
[0015]所述占空比前馈单元，用于根据当前母线电压值得到开环占空比；
[0016]所述第一PWM发生器，用于将所述占空比前馈单元输出的所述开环占空比与所述电感电流控制单元输出的所述占空比矫正值相加后得到实际工作占空比，将所述实际工作占空比通过调制得到用于PFC控制的方波驱动信号。
[0017]可选的，所述电感电流控制单元包括：谐振控制单元；
[0018]所述谐振控制单元，用于输入所述电感电流参考值与电感电流采样值的比较值，输出所述占空比矫正值。
[0019]可选的，所述占空比前馈单元包括：锁相环单元和三角函数单元；
[0020]所述锁相环单元，用于根据输入的电网电压采样值得到当前电网电压幅值和相位角；
[0021]所述三角函数单元，用于对所述相位角进行三角函数运算并取绝对值后得到正弦值，基于所述正弦值与母线电压参考值得到所述占空比前馈单元输出的所述开环占空比。
[0022]可选的，所述三角函数单元具体用于：
[0023]将所述正弦值与所述母线电压参考值求商得到中间计算结果；
[0024]当所述相位角经过三角函数运算后大于0时，将1与所述中间计算结果的差值确定为所述开环占空比；
[0025]当所述相位角经过三角函数运算后不大于0时，直接将所述中间计算结果确定为所述开环占空比。
[0026]一种车载充电器，包括：隔离型直流变换器、上述所述的PFC变换器、以及连接所述隔离型直流变换器和所述PFC变换器的母线电容，其中，PFC变换器的控制带宽大于所述隔离型直流变换器的控制带宽的预设倍数。
[0027]可选的，所述隔离型直流变换器包括：直流侧电压控制单元、直流侧电流控制单元、控制变量前馈单元和第二PWM发生器；
[0028]所述直流侧电压控制单元，用于根据直流侧电压采样值和直流侧电压参考值得到直流侧电流参考值；
[0029]所述直流侧电流控制单元，用于根据直流侧电流采样值和所述直流侧电压控制单元输出的所述直流侧电流参考值，得到控制变量矫正值；
[0030]所述控制变量前馈单元，用于根据母线电压采样值、直流电压侧采样值、电路参数以及所述直流侧电压控制单元输出的所述直流侧电流参考值，得到控制变量开环值；
[0031]所述第二PWM发生器，用于将所述控制变量前馈单元输出的所述控制变量开环值和所述直流侧电流控制单元输出的所述控制变量矫正值相加后得到所述隔离型直流变换器的控制变量值，并将所述隔离型直流变换器的控制变量值通过调制得到用于所述隔离型直流变换器控制的方波驱动信号。
[0032]可选的，所述直流侧电压控制单元包括：第二控制单元；
[0033]所述第二控制单元，用于输入所述直流侧电压采样值和所述直流侧电压参考值的比较结果，输出所述直流侧电流参考值。
[0034]可选的，所述直流侧电流控制单元包括：第三控制单元；
[0035]所述第三控制单元，用于输入所述直流侧电流采样值和所述直流侧电流参考值的比较结果，输出所述控制变量矫正值。
[0036]可选的，所述母线电容为薄膜电容。
[0037]一种电流处理方法，包括：
[0038]将母线电压采样值和母线电压参考值的比较结果进行积分处理得到母线电压控制信号；
[0039]对所述母线电压控制信号中的二倍工频分量进行滤除，得到目标母线电压控制信号；
[0040]根据当前时本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种母线电压控制单元，其特征在于，包括：第一控制单元、陷波器单元和功率前馈单元；所述第一控制单元，用于对母线电压采样值和母线电压参考值的比较结果进行积分处理得到母线电压控制信号；所述陷波器单元，用于对所述第一控制单元输出的所述母线电压控制信号中的二倍工频分量进行滤除，得到目标母线电压控制信号，其中，所述陷波器单元的特征频率设置在二倍工频处；所述功率前馈单元，用于根据当前时刻电池电压及电池电流采样信号得到当前负载下电网所需的输出电流，将所述输出电流与所述陷波器单元输出的所述目标母线电压控制信号相加得到电感电流最大参考值。2.根据权利要求1所述的母线电压控制单元，其特征在于，还包括：低通滤波单元；所述低通滤波单元，用于对所述母线电压采样值进行低通滤波得到目标母线电压采样值；相应的，所述第一控制单元，用于对所述目标母线电压采样值和所述母线电压参考值的比较结果进行积分处理得到所述母线电压控制信号。3.一种PFC变换器，其特征在于，包括：电感电流控制单元、占空比前馈单元、第一PWM发生器以及权利要求1所述的母线电压控制单元；所述电感电流控制单元，用于将所述母线电压控制单元输出的所述电感电流最大参考值与所述占空比前馈单元中电网同相的三角函数相乘得到电感电流参考值，并基于所述电感电流参考值得到占空比矫正值；所述占空比前馈单元，用于根据当前母线电压值得到开环占空比；所述第一PWM发生器，用于将所述占空比前馈单元输出的所述开环占空比与所述电感电流控制单元输出的所述占空比矫正值相加后得到实际工作占空比，将所述实际工作占空比通过调制得到用于PFC控制的方波驱动信号。4.根据权利要求3所述的PFC变换器，其特征在于，所述电感电流控制单元包括：谐振控制单元；所述谐振控制单元，用于输入所述电感电流参考值与电感电流采样值的比较值，输出所述占空比矫正值。5.根据权利要求3所述的PFC变换器，其特征在于，所述占空比前馈单元包括：锁相环单元和三角函数单元；所述锁相环单元，用于根据输入的电网电压采样值得到当前电网电压幅值和相位角；所述三角函数单元，用于对所述相位角进行三角函数运算并取绝对值后得到正弦值，基于所述正弦值与母线电压参考值得到所述占空比前馈单元输出的所述开环占空比。6.根据权利要求5所述的PFC变换器，其特征在于，所述三角函数单元具体用于：将所述正弦值与所述母线电压参考值求商得到中间计算...
【专利技术属性】
技术研发人员：王昊，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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