专利名称：对功率因数进行可变频率控制的充电设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及对功率因数进行可变频率控制的充电设备。
背景技术：
通常，当电动车行进时，用作电动车中的主电源的电池对充电电压进行放电，从而应该在经过预定时间行进预定距离后必须对电池进行充电。主要根据系统或充电电流分类类型来对给作为电动汽车主电源的电池进行充电的方法进行分类。系统分类方法被分成车上(on-board)型和车下(off-board)型，在所述车上型中，充电设备被包括在电动车中，而所述车下型使用独立地安装在外部的充电设备。另外，充电电流类型被分成普通充电型和快速充电型，所述普通充电型以20A或更小的电流用较长的时间周期执行充电，所述快速充电型以30A或更大的电流用较短的时间周期执行充电。通常，普通充电型使用安装在车上的车上充电设备，而快速充电型使用独立地安装在外部的车下充电设备。在上述电动车的充电类型中，车上充电设备被配置为包括功率因数校正电路、功率因数校正电路控制器、DC-DC转换器和充电控制器。在该配置中，功率因数校正电路控制器感测从功率因数校正电路输出的电压和电流，以执行对功率因数校正电路的开关装置的开关控制，从而维持功率因数。在上述充电设备中，当电池状态从被提供有大量电能的重负载状态(具有小的阻抗值)变到相差很大的被提供有少量电能的轻负载状态(具有大的阻抗值)时，需要在宽的负载区域内有高效率。然而，在根据现有技术的充电设备中，由于功率因数校正电路控制器通过使用脉宽调制方案来切换功率因数校正电路的开关装置，该开关装置在轻负载状态中具有与重负载状态相同的开关频率，而功率因数校正电路中的功率消耗相对较大，从而比起重负载，对于轻负载更明显地降低了功率转换效率。
发明内容
本发明已被作出，以致力于提供一种对功率因数进行可变频率控制的充电设备， 该充电设备能够通过感测电池的负载状态，以利用比重负载状态中的开关频率相对较低的开关频率来操作开关装置，从而提高功率转换效率(功率因数)。根据本发明的优选实施方式，提供了一种对功率因数进行可变频率控制的充电设备，包括AC-DC转换器，用于接收AC电能并将该AC电能转换成DC电能并输出DC电能；功率因数校正电路，包括开关装置，用于通过开关装置的开关操作来校正从AC-DC转换器输出的DC电能的功率因数，并输出DC电能；DC-DC转换器，用于将从功率因数校正电路输出的DC电能转换成用于给电池充电的DC电能，并输出经转换的DC电能；以及功率因数校正电路控制器，用于当通过根据从功率因数校正电路输出的DC电能来调制脉冲信号的脉宽而对功率因数校正电路的开关装置执行开关控制时，通过根据从电池管理系统输出的电池的负载状态而改变脉冲信号的频率来执行所述开关控制。功率因数校正电路控制器可以改变脉冲信号的频率，从而与电池的负载状态处于轻负载状态的情况相比，在重负载状态中具有相对较低的开关频率。功率因数校正电路控制器可以包括脉宽调制器，用于输出脉冲信号，该脉冲信号的脉宽被调制以对功率因数校正电路的开关装置执行开关控制；以及脉冲频率调制器，用于根据从电池管理系统输出的电池的负载状态来改变从脉宽调制器输出的脉冲信号的频率，以对开关装置执行开关控制。脉冲频率调制器可以包括比较器，用于接收输出电压和来自电池管理系统的相对于负载状态的参考电压，以比较输入信号并将其输出；晶体管，具有连接到电能电压的第一端、以及连接到接地电压的第二端及第三端；电容器，并联连接在晶体管的第一端和第二端之间；锁存器，连接到比较器的输出端和晶体管的第一端，用于输出频率改变的脉冲信号；以及延迟器，用于对频率改变的脉冲信号进行延迟，以将该脉冲信号提供给晶体管的第
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二兄而。对功率因数进行可变频率控制的充电设备可以包括滤波器单元，用于接收AC电能，以移除高频成分并将该AC电能输出到AC-DC转换器。对功率因数进行可变频率控制的充电设备还可以包括充电滤波器单元，用于接收从DC-DC转换器输出的DC电能，以移除高频成分并将该DC电能输出给电池。AC-DC转换器可以包括桥式全波整流电路，在该桥式全波整流电路中四个二极管被以桥式方案连接。功率因数校正电路可以包括电感器，串联连接到AC-DC转换器的一端；阻流二极管，以朝向负载端的正向方向串联连接到电感器，以阻止反向电流；开关晶体管，具有连接到电感器的输出端的第一端和连接到AC-DC转换器的另一端的第二端，用于通过根据开关控制信号执行打开/关闭操作来执行开关装置的功能，所述开关控制信号通过第三端从功率因数校正电路控制器被施加；以及储能电容器，该储能电容器连接在阻流二极管的输出端与AC-DC转换器的另一端之间。 DC-DC转换器可以包括DC-AC转换器，用于将从功率因数校正电路输出的DC电能转换成AC电能；无接触变压器，用于增大和减小从DC-AC转换器输出的AC电能并输出AC 电能；以及AC-DC转换器，用于将从无接触变压器输出的经增大或减小的AC电能转换成用于电池的DC电能，并输出经转换的DC电能。 DC-AC转换器可以包括一对开关晶体管，具有连接到功率因数校正电路的输出侧的一端的第一端、以及连接到无接触变压器的两端中每一端的第二端；另一对开关晶体管，具有连接到无接触变压器的两端中每一端的第一端、以及连接到功率因数校正电路的另一侧端的第二端；以及四个反向并联二极管，反向连接在每个开关晶体管的第一端与第二端之间，以防止电流从无接触变压器的次级侧绕组回流。
图1是根据本发明的第一优选实施方式的对功率因数进行可变频率控制的充电设备的框图；图2是图1的对功率因数进行可变频率控制的充电设备的电路图；图3是图2的功率因数校正电路的连续电流模式(CCM)的波形图；图4是图2的功率因数校正电路的断续电流模式(DCM)的波形图；图5是示出了根据流入电池的电流Ikjad的变化从功率因数校正电路控制器输出的脉冲信号的波形图；图6是图2的DC-DC转换器中生成的波形的示例图表；以及图7是图1的脉冲频率调制器的配置图。
具体实施例方式参考附图，根据下面对实施方式的描述，本发明的各种目的、优点和特征将会显而易见。在本说明书和权利要求中使用的术语和词语不应被解释为局限于一般的意思或字典定义，而应基于发明者能够合适地定义术语的概念来描述他或她所知道的用于执行本发明的最好方法的规则，被解释为具有与本发明的技术范围相关的意思和概念。根据下面的详细说明并结合附图，将会更清楚地本发明的上述和其他目的、特征和优点。在说明书中，对于向整个附图中的组件添加参考标记，应当注意的是，类似的参考标记指代类似的组件，即使这些组件在不同的附图中示出。另外，当确定对关于本发明的公知技术的详细描述可能会使本发明的要点变得模糊时，则省略对其的详细描述。下面，将参考附图详细描述本发明的优选实施方式。图1是根据本发明的第一优选实施方式的对功率因数进行可变频率控制的充电设备的框图。参考图1，根据本发明的第一优选实施方式的对功率因数进行可变频率控制的充电设备被配置成包括商用电源10、滤波器单元11、AC-DC转换器12、功率因数校正电路13、 DC-DC转换器14、充电滤波器单元15、开关单元16、电池17、功率因数校正电路控制器18、 充电控制器19和电池管理系统(BMS) 20。功率因数校正电路控制器18被配置成包括脉宽调制器18-1和脉冲频率调制器18-2。在该配置中，商用电源单元10连接到电网电源，以从传输线路接收AC电能，并将该AC电能供应给滤波器单元11。滤波器单元11连接到商用电源单元10，以移除从外部输入的AC电能的不必要的高频信号的干扰和噪声，并使所述AC电能经过该滤波器单元11。电磁干扰(EMI)滤波器可以被用作滤波器单元11。AC-DC转换器12的输入端连接到滤波器单元11的输出端。AC-DC转换器12接收经过滤波器单元11的AC电能，将其转换成DC电能并输出该DC电能。当AC电能经过AC-DC转换器12被整流时，功率因数校正电路(PFC) 13控制功率因数，以最小化由于AC电能的电流波形与电压波形之间的相位差而造成的相位损失。接下来，DC-DC转换器14连接到功率因数校正电路13的输出端，以接收从功率因数校正电路13输出的DC电能，将其转换成适于对电动车进行电池充电的DC电能并输出该 DC电能。准谐振反激转换器、正向转换器、全桥转换器和半桥转换器等可以被用作DC-DC 转换器14。充电滤波器单元15被连接到DC-DC转换器14，以移除DC电能的不必要的高频信号的干扰和噪声，并使所述DC电能经过该充电滤波器单元15。可选地提供充电滤波器单元 15。开关单元16连接在DC-DC转换器14或充电滤波器单元15与电池17之间，以在 DC-DC转换器14或充电滤波器单元15与电池17之间进行电连接或使电连接短路。电池17使用蓄电池来作为对电动车所需电能进行充电和放电的设备。同时，功率因数校正电路控制器18连接到功率因数校正电路13的输出端，以感测从功率因数校正电路13输出的DC值，从而执行控制来切换包括在功率因数校正电路13中的开关装置。在这种情况下，功率因数校正电路控制器18经由充电控制器19从电池管理系统20接收负载信息(该负载信息取决于电池充电状态)，或直接接收关于电池充电状态的负载信息，以在重负载的情况下通过使用脉宽调制并使用高频来驱动功率因数校正电路 13的开关装置(也就是，将频率变成高频的同时，使用可变频率脉宽控制执行脉宽控制)， 和在轻负载状态下通过使用脉宽调制并使用低频来驱动功率因数校正电路13的开关装置 (也就是，将频率变成低频的同时，使用可变频率脉宽控制执行脉宽控制)，从而在减少由于轻负载状态下不必要的高开关频率造成的开关损失的同时，保持功率因数。也就是，功率因数校正电路控制器18可以通过包括受控方波的脉宽调制器 (PWM) 18-1和脉冲频率调制器(PFM) 18-2来控制脉宽(占空比)和频率，所述受控方波根据电池的负载状态被施加到功率因数校正电路13的开关装置上。具体地，脉宽调制(PWM)IS-I包括半导体装置，并根据半导体装置的开关速度来控制方波型的电压或电流波形的脉宽。另一方面，脉冲频率调制器(PFM) 18-2根据半导体装置的开关速度来控制方波型的电压或电流波形的频率。在这种情况下，脉冲频率调制器18-1在重负载状态下生成和输出高频的方波控制信号，并在轻负载状态下生成和输出低频的方波控制信号，从而在减少由于轻负载状态下不必要的高开关频率造成的开关损失的同时，保持功率因数。在这种情况下，可以首先由脉宽调制器(PWM)IS-I执行脉宽控制，然后可以由脉冲频率调制器(PFM) 18-2执行频率控制，或者可以由脉冲频率调制器18-2执行频率控制， 然后可以由脉宽调制器18-1执行脉宽控制。通常，当考虑到电池17从重负载状态快速地变成轻负载状态的趋势时，更优选使用能够良好地跟踪这种趋势的前一方案。同时，充电控制器19感测从DC-DC转换器14输出的DC值，以控制DC-DC转换器 14。
充电控制器19接收从电池管理系统20传送的电池17的负载状态信息，并将其传送给功率因数校正电路控制器18。充电控制器19确定从电池管理系统20传送的电池17的负载状态，以在重负载情况下控制功率因数校正电路控制器18，从而增大从功率因数校正电路13输出的控制信号的频率，并在轻负载情况下控制功率因数校正电路控制器18，从而降低从功率因数校正电路控制器18输出的控制信号的频率。另外，充电控制器19从电池管理系统20接收电池17是否连接到充电设备和充电电压，从而当充电电压小于或等于参考值时，通过打开开关单元16来执行充电，以及当充电电压大于或等于参考值时，关闭开关单元16以断开DC-DC转换器14与电池17之间的电连接。接下来，电池管理系统20在给电池17充电时管理一般操作，并感测电池17的负载状态，以将其发送给充电控制器19或功率因数校正电路控制器18。如上述所配置的可变频率控制的充电设备感测负载状态，以在重负载状态下利用高频驱动功率因数校正电路13的开关装置，并在轻负载状态下利用低频操作功率因数校正电路13的开关装置来降低开关频率，进而在减少开关损失的同时，保持功率因数。图2是根据本发明第一优选实施方式的对功率因数进行可变频率控制的充电设备的框图。参考图2，配入本发明的对功率因数进行可变频率控制的充电设备的滤波器单元 11被配置为包括串联连接到商用电源单元10的一端的两个电感器Lll和L12 ；串联连接到商用电源单元10的另一端的两个电感器L13和L14 ；连接在电感器Lll和L12与地之间的电容器Cl 1 ；以及电感器L13和L14与地之间的电容器C12。 如上所述，滤波器单元11将电感器Ll 1、L12、L13和L14串联连接到商用电源单元 10，并将电容器Cll和C12并联连接到商用电源单元10，从而移除从外部输入的AC电能的不必要的高频信号的干扰和噪声，并使所述AC电能经过该滤波器单元11。在该配置中，滤波器单元11被实施为使得电感器、电容器以及电感器依次相互连接，但滤波器单元11也可以仅由电感器实施，或可以被实施为使得电容器连接到电感器。接下来，AC-DC转换器12被配置成桥式全波整流电路，其中四个二极管D21、D22、 D23和DM被以桥式方案连接，其中桥式全波整流电路对在正向和负向周期性变化的AC电能执行全波整流，以将其转换成具有一个方向的全波整流波形的DC电能。具体地，当正电流被施加到桥式全波整流电路的第一端a时，第一和第四二极管 D21和DM被打开以使正电流经过，以及当负电流被施加到桥式电路的第二端b时，第二和第三二极管D22和D23被打开以使负电流经过。所以，当负载连接在AC-DC转换器12的桥式全波整流电路的两端之间时，即在第一端a和第二端b之间，经过桥式电路的电流一直不断从第一端a流入第二端b。也就是， 电流的方向一直保持不变。接下来，功率因数校正电路13包括电感器L31，串联连接到AC-DC转换器12的一端；阻流二极管D31，朝向负载端正向连接到电感器L31，从而阻止电流反向流动；开关晶体管Tr31，其集电极端连接到电感器L31的输出端，发射极端连接到AC-DC转换器12的另一端，且基极端连接到功率因数校正电路控制器18，以根据从功率因数校正电路控制器18输出的可变频率脉宽控制信号来重复打开/关闭操作；以及储能电容器C31，连接在二极管 D31的输出端与AC-DC转换器12的另一端之间。二极管D32反向并联连接在开关晶体管Tr31的集电极端与发射极端之间。在上述配置中，功率因数校正电路13接收从AC-DC转换器12脉动输出的DC电压。当开关晶体管Tr31被打开时，通过使电流从AC-DC转换器12经由电感器L31和开关晶体管Tr31流动，在电感器L31的电磁场中积累电磁能。相反，当开关晶体管Tr31被关闭时，通过使电流经由电感器L31和阻流二极管D31 流动，电感器L31的电磁能移到储能电容器C31。功率因数校正电路13的输出为由功率因数校正电路控制器18所控制的储能电容器C31两端的DC电压。如图3所示，在一段时间周期Ts，电流连续流经电感器L31，这被称为连续电流模式(CCM)，以及如图4所述，在一段时间周期Ts，部分阻止电流连续流经电感器L，这被称为断续电流模式(DCM)。当功率因数校正电路13以连续电流模式操作时，如果开关晶体管Tr31被打开，则电流从AC-DC转换器12流经开关晶体管Tr31，并在电感器L31的电磁场中被积累，如上所述。在此情况下，当来自功率因数校正电路13的输出电压随着时间而越来越小时，则发生其中反向电流流经电感器L31的断续模式。在此情况下，功率因数校正电路控制器18执行控制，以关闭开关晶体管Tr31，从而阻止流经开关晶体管Tr31的反向电流。通过改变施加到开关晶体管Tr31的基极的脉冲(方波)信号的占空比来实施功率因数校正电路控制器18对开关晶体管Tr31的控制，这可以被称为脉宽调制控制。同时，当给电池17提供电能时，电池17的状态从被提供有大量电能的重负载状态 (具有小的阻抗值)变到相差很大的被提供有少量电能的轻负载状态(具有大的阻抗值)， 从而需要在宽的负载区域内有高效率。在此情况下，比起重负载，在轻负载下更明显地降低了功率转换效率(功率因数)。这是因为在整个功率消耗中，开关装置(即，开关晶体管Tr31)的开关损失相对增大。在本发明中，为了根据电池17的负载状态改善功率转换效率降低的情况，通过使用根据负载状态改变开关周期的频率调制方案来控制开关晶体管Tr31的开关操作。更具体地描述，当负载阻抗较小(也就是输出电流较小)时，功率因数校正电路控制器18减小开关晶体管Tr31的开关频率(即，减小开关控制信号的脉冲信号的频率周期)，从而降低由于开关操作造成的功率损失。在另一方面，当负载阻抗较大(重负载)时，功率因数校正电路控制器18增大开关频率(增大开关控制信号的脉冲信号的频率周期)，从而主要根据脉宽调制方案来控制开关晶体管Tr31的开关操作。就此而论，图5示出了根据流入电池17的电流Ikjad的变化从功率因数校正电路控制器18输出的脉冲信号的波形图。当流入电池17的电流增大时，增大输出的脉冲信号的频率。相反地，当流入电池17的电流减小时，降低从功率因数校正电路控制器18输出的脉冲信号的频率。接下来，DC-DC转换器14被配置成包括DC-AC转换器14_1、无接触变压器14_2和 AC-DC 转换器 14-3。在该配置中，DC-AC转换器14-1被配置成包括一对开关晶体管Tr41和Tr42，其集电极被连接到功率因数校正电路13的输出侧的一端，且发射极被连接到无接触变压器 14-2的两端的每一端，DC-AC转换器14-1还包括一对开关晶体管Tr43和Tr44，其集电极被连接到无接触变压器14-2的两端的每一端，且发射极被连接到功率因数校正电路13的
另一侧的一端。DC-AC转换器14-1被配置成包括四个反向并联二极管D41、D42、D43和D44，该四个反向并联二极管反向连接在每个开关晶体管Tr41、Tr42、Tr43和Tr44的集电极与发射极之间，以防止电流再从无接触变压器142的次级侧绕组回流。如图6所示，上述配置的DC-AC转换器14_1通过切换四个开关晶体管的基极端 SP1、SP2、SP3和SP4，将诸如VT的AC电流供应到无接触变压器14_2的次级侧绕组。同时，无接触变压器14-2的初级侧绕组被连接到DC-AC转换器14_1，且无接触变压器14-2的次级侧绕组被连接到AC-DC转换器14-3。另外，无接触变压器14-2的初级侧绕组被串联连接到谐振电感器L41和谐振电容器C41，并根据合适装置值(device value)的选择来发送最大电能。无接触变压器14-2根据绕组比增大或减小施加到无接触变压器的初级侧绕组的电压和电流，并将其传输到其次级侧绕组，从而电流被不断施加到AC-DC转换器14-3。AC-DC转换器14-3被配置为桥式全波整流电路，其中四个二极管D45、D46、D47和 D48被以桥式方案连接成。如果正电流被施加到第一端c，则第一和第四二极管D45和D48 被打开以使正电流经过，以及如果负电流被施加到桥式电路的第二端d，则第二和第三二极管D46和D47被打开以使负电流经过。所以，当负载连接在AC-DC转换器14-3的桥式全波整流电路两端时，即连接在第一端c和第二端d之间，则经过桥式电路的电流一直不断从第一端c流入第二端d。接下来，充电滤波器单元15包括并联连接在DC-DC转换器14的两端之间的电容器C51、以及串联连接到DC-DC转换器14的一端的电感器L51。电容器C51和电感器L51形成带通滤波器，从而移除从DC-DC转换器14输出的DC 电能的不必要的高频信号的干扰和噪声，并使所述DC电能经过该带通滤波器。图7是示出了图1所示的脉冲频率调制器的示意图。参考图7，脉冲频率调制器包括反相器21和22、锁存器23、比较器24、电容器25、 NMOS晶体管洸和延迟器27。比较器M接收输出电压VOUT和从电池管理系统输出的相对于负载状态的参考电压VREFl，并向锁存器23的输入端S输出比较信号。电容器25连接在电能电压Vd和接地电压之间。NMOS晶体管沈连接在电能电压Vd和接地电压之间，并由延迟器27的输出来控制。锁存器23被配置为R-S锁存器，并且其输入端S被连接到从比较器M输出的比较信号，且其输入端R被连接到电容器25和NMOS晶体管沈的连接节点。锁存器观的输出Q被提供到延迟器27和反相器22。反相器22和21与锁存器23的输出Q串联连接，以输出脉冲信号。如上所述，本发明根据电池的负载状态利用可变频率来控制功率因数校正电路， 从而在电池的状态从重负载变成轻负载的同时，始终保持功率因数。而且，本发明根据电池的负载状态利用可变频率来控制功率因数校正电路，从而能够减少开关损失和功率消耗。虽然为了示例的目的公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的技术人员可以理解，在不脱离所附权利要求所公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、添加和替换都是可能的。因此，这些修改、添加和替换也应该被理解为落入本发明的范围内。
权利要求
1.一种对功率因数进行可变频率控制的充电设备，该充电设备包括AC-DC转换器，该AC-DC转换器用于接收AC电能，将该AC电能转换成DC电能，并输出该DC电能；功率因数校正电路，该功率因数校正电路包括开关装置，用于通过该开关装置的开关操作来校正从所述AC-DC转换器输出的DC电能的功率因数，并输出该DC电能；DC-DC转换器，该DC-DC转换器用于将从所述功率因数校正电路输出的DC电能转换成用于给电池充电的DC电能，并输出经转换的DC电能；以及功率因数校正电路控制器，该功率因数校正电路控制器用于当通过根据从所述功率因数校正电路输出的DC电能来调制脉冲信号的脉宽而对所述功率因数校正电路的所述开关装置执行开关控制时，通过根据从电池管理系统输出的电池的负载状态而改变所述脉冲信号的频率来执行所述开关控制。
2.根据权利要求1所述的对功率因数进行可变频率控制的充电设备，其中，所述功率因数校正电路控制器改变所述脉冲信号的频率，以使得与所述电池的负载状态处于轻负载状态的情况相比，在重负载状态中具有相对较低的开关频率。
3.根据权利要求1所述的对功率因数进行可变频率控制的充电设备，其中，所述功率因数校正电路控制器包括脉宽调制器，该脉宽调制器用于输出脉冲信号，该脉冲信号的脉宽被调制以对所述功率因数校正电路的开关装置执行开关控制；以及脉冲频率调制器，该脉冲频率调制器用于根据从所述电池管理系统输出的电池的负载状态来改变从所述脉宽调制器输出的脉冲信号的频率，以对所述开关装置执行所述开关控制。
4.根据权利要求3所述的对功率因数进行可变频率控制的充电设备，其中，所述脉冲频率调制器包括比较器，该比较器用于接收输出电压和来自所述电池管理系统的相对于所述负载状态的参考电压，以比较该输入信号并将其输出；晶体管，该晶体管具有连接到电能电压的第一端、连接到接地电压的第二端及第三端；电容器，该电容器并联连接在所述晶体管的第一端和第二端之间；锁存器，该锁存器连接到所述比较器的输出端和所述晶体管的第一端，并用于输出频率改变的脉冲信号；以及延迟器，该延迟器用于对所述频率改变的脉冲信号进行延迟，以将该脉冲信号提供给所述晶体管的第三端。
5.根据权利要求1所述的对功率因数进行可变频率控制的充电设备，该充电设备还包括滤波器单元，该滤波器单元用于接收所述AC电能，以移除高频成分并将该AC电能输出到所述AC-DC转换器。
6.根据权利要求1所述的对功率因数进行可变频率控制的充电设备，该充电设备还包括充电滤波器单元，该充电滤波器单元用于接收从所述DC-DC转换器输出的DC电能，以移除高频成分并将该DC电能输出给所述电池。
7.根据权利要求1所述的对功率因数进行可变频率控制的充电设备，其中，所述AC-DC转换器包括桥式全波整流电路，在该桥式全波整流电路中，四个二极管以桥式方案相连接。
8.根据权利要求1所述的对功率因数进行可变频率控制的充电设备，其中，所述功率因数校正电路包括电感器，该电感器串联连接到所述AC-DC转换器的一端；阻流二极管，该阻流二极管以朝向负载端的正向方向串联连接到所述电感器，以阻止反向电流；开关晶体管，该开关晶体管具有连接到所述电感器的输出端的第一端和连接到所述 AC-DC转换器的另一端的第二端，用于通过根据开关控制信号执行打开/关闭操作来执行所述开关装置的功能，所述开关控制信号通过第三端从所述功率因数校正电路控制器被施加；以及储能电容器，该储能电容器连接在所述阻流二极管的输出端与所述AC-DC转换器的另一端之间。
9.根据权利要求1所述的对功率因数进行可变频率控制的充电设备，其中，所述DC-DC 转换器包括DC-AC转换器，该DC-AC转换器用于将从所述功率因数校正电路输出的DC电能转换成 AC电能；无接触变压器，该无接触变压器用于增大和减小从所述DC-AC转换器输出的AC电能并输出该AC电能；以及AC-DC转换器，该AC-DC转换器用于将从所述无接触变压器输出的经增大或减小的AC 电能转换成用于所述电池的DC电能，并输出经转换的DC电能。
10.根据权利要求9所述的对功率因数进行可变频率控制的充电设备，其中，所述 DC-AC转换器包括一对开关晶体管，该开关晶体管具有连接到所述功率因数校正电路的输出侧的一端的第一端、以及连接到所述无接触变压器的两端中每一端的第二端；另一对开关晶体管，该另一对开关晶体管具有连接到所述无接触变压器的两端中每一端的第一端、以及连接到所述功率因数校正电路的另一侧端的第二端；以及四个反向并联二极管，该四个反向并联二极管反向连接在每个所述开关晶体管的第一端与第二端之间，以防止电流从所述无接触变压器的次级侧绕组回流。
全文摘要
在此公开了一种对功率因数进行可变频率控制的充电设备。另外，本发明涉及一种对功率因数进行可变频率控制的充电设备，包括AC-DC转换器，用于将AC电能转换成DC电能；DC-DC转换器，用于将从功率因数校正电路输出的DC电能转换成用于给电池充电的DC电能，并输出经转换的DC电能；功率因数校正电路，用于通过开关装置的操作来校正功率因数，并输出经校正的功率因数；以及功率因数校正电路控制器，用于当通过调制脉冲信号的脉宽而对功率因数校正电路的开关装置执行开关控制时，通过改变脉冲信号的频率来执行开关控制，从而即使在轻负载状态下，亦可维持功率因数。
文档编号H02J7/10GK102457097SQ201110009039
公开日2012年5月16日 申请日期2011年1月6日 优先权日2010年10月19日
发明者赵荣真, 韩奎范 申请人:三星电机株式会社