的电流的方向。开关可以视为模拟交流电流，变压器被配置成处理该格式。
[0154]X.图11一一用于第二实施例充电器的控制图
图11示出用于控制图8的隔离的单向充电器802的示例性控制图。
[0155]图11中所示的控制图和相关功能在某种程度上与以上结合图4描述的那些相同。以下在此描述它们共同具有的一些特征和一些差异。为了简洁起见，不描述两个实施例之间共有的所有特征，并且这些特征被认为通过参考在此披露。
[0156]与图4的实施例一样，图11的控制电路1100被布置成产生和处理参考电流和占空比，以用于产生脉宽调制(PWM)控制信号。信号被传递到充电器开关以控制其接通/断开时序。
[0157]另外，与第一实施例一样，此第二实施例的对应于控制特征810的控制子电路1100包括脉宽调制(PWM)信号产生器1102和电流控制器1104。电路1100同样进一步包括求和部件1106或组合器、倍增器部件1108以及增益部件1110(例如，提供所需增益(G)的放大器)。可以组合分开示出或描述的控制电路1100的任何部分。
[0158]同样，如同图4的控制子电路，对于其控制功能，此控制子电路1100包括或连接到获得所描述的这个和其他电流或电压数据所需的任何仪器，诸如配置和定位成提供所使用的表示的一个或多个传感器或测量计(未详细示出)，诸如电压或电流传感器。
[0159]另外，如同图4的控制子电路，本发明的控制子电路1100获得输入AC电压并使用输入AC电压来分别提供|Sin( cot) I模板和AC输入电流反馈信号。电压和电流数据由通信线路1112、1120 指示。
[0160]然而，与图4的控制子电路不同，在其中如图8和11中所示升压电感器815在整流器814之前的图11的实施例中，电压和电感器电流数据1112、1120都是预整流器表示。虽然也可以将其他布置用于成形输入电流，但是在此，AC电压被处理以提供用于电感器电流遵循的|Sin( cot) I形状，而非如图先前实施例(例如，图4)中一样使用整流后的电压，因为还需要正和负AC循环信息。
[0161]如在第一状况下，电压数据1112由部件1110处理(例如，倍增)以产生|Sin( cot)形式(S卩，co*t的正弦的绝对值)，其中ω (欧米伽)表示角频率，并且t是时间。结果被作为输入1114传递到倍增器1108。
[0162]倍增器1108还接收预定参考电流值1116(例如，预设参考峰值电流值或iref)作为第二输入。以上结合第一实施例的值416描述该值(包括其导数)。如所提供，通过使用提供此参考1116的另一个外部电压控制回路来调节输出电池电压，并且为了简洁起见，未明确展示该外部电压控制回路。
[0163]使用两个输入1114、1116，倍增器1108产生参考电感器电流1118(或(t))的形状和振幅的表示。更具体来说，参考电感器电流1118(k* (t))具有全波整流形式并且使用值1114和预设参考峰值电流值1116来获得。
[0164]求和部件1106将参考电感器电流1118(iL*(t))与测量出的电感器电流反馈信号1120(或iumW)组合，该反馈信号具有用于求和的负(_)值。所得的和表示参考电流1116(iref)与测量出的电感器电流1120(iL(meas))之间的差1122(如果存在)。
[0165]电流控制器1104基于差1122产生以上提及的占空比1124(D(t))。电流控制器1104可以如以上所描述的任何适当的方式来配置，以用于执行本文描述的操作。
[0166]使用占空比(D( t)) 1124，PWM产生器1102产生控制AC-DC平台的开关820、822和DC-DC平台的全桥开关824、826、828、830的接通/断开时间间隔的脉宽调制控制信号。产生器1102可以如以上所描述的任何适当的方式来配置。
[0167]如第一实施例一样，在此第二实施例中不需要DC链路电压调节，至少因为不再需要纯DC输出。相反，在一些情况下具有约两倍线路频率的波动的源电压812并非传递到中间DC链路(例如，图1的DC总线电解质电容器118)而是被引导至输出电池负载(未详细示出)。以此方式，输出功率不具有纯DC形式，并且相反是上面叠加有一些AC形式电流的DC—一即，具有大波动(例如，约两倍线路频率的波动)的DC形式电流。
[0168]如同其他实施例一样，与常规想法相反，将波动电流频率(S卩，上面叠加有一些AC电流的DC电流)提供到现代电池(例如，Li离子电池)并不妨碍充电操作或者降级电池性能，并且相反，与常规系统相比，其提高充电效率。
[0169]X1.图12——用于第二实施例的单位功率因数图表
图12示出展示与图8的隔离的单向充电器的示例性操作相关的数据的第一图表1200，所述数据代表单位功率因数操作。
[0170]此实施例的图表1200示出类似于以上结合用于第一实施例的类似图表500描述的那些的结果，并且不再进一步描述。
[0171]XI1.图13——第二充电器输出电流
图13示出展示与图8的第二实施例隔离的单向充电器的操作相关的数据的第二图表。
[0172]此实施例的图表1300示出类似于以上结合用于第一实施例的类似图表600描述的那些的结果，并且不再进一步描述。
[0173]XII1.图14——第二充电器输出电压
图14示出展示与图8的隔离的单向充电器的操作相关的数据的第三图表。
[0174]此实施例的图表1400示出类似于以上结合用于第一实施例的类似图表700描述的那些的结果，并且不再进一步描述。
[0175]XIV.图15——根据第三实施例的功率电路
图15示出根据本发明的第三实施例的第三改进的功率电路1500的示意图，该功率电路作为理想表示展示隔离的单向充电器1502的拓扑。
[0176]此第三实施例的电路1500除了一些差异之外与第一实施例200相同。一个主要差异在于本电路1500没有单独的功率校正因数子电路(如PFC子电路224)或者任何第一平台开关(如开关228)。
[0177]如先前实施例(图2和8)中，此实施例的电路1500包括两个主要平台，第一交流到直流(AC-DC)平台1504和全桥直流到直流(DC-DC)平台1506。
[0178]与先前实施例不同，用于此实施例的电路1500的图示并未示出用于理想电路表示的高频(HF)电容器(例如，部分208、808)。在图示的六00(:与0(:-0(:平台之间未示出册电容器来表示理想电路，因为在某种意义上可以忽略变压器的漏电感，并且因此不再明确需要用于快速恢复式整流电流的电容器来耗散漏电感中的能量。在该技术的实际实现中，在此可以包括HF电容器以提供快速恢复式整流电流路径。
[0179]此实施例的电路1500如同先前实施例一样包括或连接到控制电路1500的操作的控制器1510。
[0180]如先前实施例中，在此控制器1510接收各种输入(这在以下进一步描述，包括结合图17的电路1700进行描述)，并且控制充电器1502的开关的操作。
[0181]另外，如先前实施例中，电路1500被配置成通过输入终端1512接收交流(AC)电网电压。同样，电压1512由AC输入电压源(未详细示出)提供。该源是任何适当的AC电压源，诸如家庭或燃料站处的AC电压源，或者AC发电机。
[0182]—些实施中的源包括智能型能量网或电网或者是其一部分。另外，如所提供，虽然输入电压在本文可以称为电网电压，但是其他源包括发电机或者任何足够水平的AC电压源。
[0183]此实施例的第一AC-DC平台1504包括整流器电路1514。在一个实施中，整流器子电路1514或整流器包括四个二极管1516、1518、1520、1522。在操作中，整流器1514整流输入AC电压1512，并且升压AC电感器1524结合DC-DC平台开关提供功率因数校正。
[0184]此实施例的充电器1502的第二 DC-DC平台1506包括多个开关。虽然平台1506可以包括其他布置和数量的开关，但是在所示实施例中，平台包括四个开关1526、1528、1530、1532ο
[0185]如图2的第一实施例的平台一样，此实施例的DC-DC平台1506形成全桥DC-DC转换器。平台1506包括结合此功能的高频变压器1536。
[0186]在操作中，如前两个实施例的HF变压器一样，HF变压器1536提供用于平台1506的电气隔离，并且因此可以称为隔离变压器。
[0187]变压器1536如同本文披露的每个变压器一样可以认为是在任何适当的比率下操作以实现所需目标，包括本文描述的那些目标。比率通常可以称为是1:N，其中N包括任何非零正数。
[0188]如同第一实施例的平台206—样，DC-DC平台1506也包括联接到隔离变压器1536的输出侧的整流器1538。虽然整流器836可以包括其他布置(例如，其他数量的二极管)，但是在图15的实施中，组可以包括如图所示的四个二极管1540、1542、1544、1546(或05_08)。
[0189]在DC-DC平台1506之后，充电器1502的实施例还包括用于过滤的另一个电容器1548和代表如图15中所示放置的电池的有效内部电阻的电阻器1550。充电器150 2包括输出终端1552，电压通过该输出终端提供到有待充电的电池(电池未详细示出)。
[0190]如图15中示意性地表示，在操作中，控制器1510控制全桥开关1526、1528、1530、1532的打开和闭合。
[0191]通过控制开关，控制装置1510控制例如通过充电器150 2的升压电感器电流的时序。另外，通过这样，控制装置1510控制用于将所需的DC充电电流(S卩，具有相对大的波动(诸如等于约两倍线路频率的平均DC电流的振幅的约两倍的波动)的电流(叠加在DC电流上的AC电流))供应给电池的第二全桥平台1506的全桥功能和功率因数校正。以上提及此操作的益处，并且以下进一步描述所述益处。
[0192]XV.图16——用于控制第三实施例充电器的时序图
图16示出用于控制图15的隔离的单向充电器拓扑中的开关的示例性时序图。
[0193]图16示出用于图15中所示的实施例的开关1526、1528、1530、1532的开关序列。更具体来说，图1600包括多个子图表，每个子图表对应于图15的电路1502的开关中的一个。更详细来说，从顶到底的子图表1601、1602、1603、1604分别展示用于四个图15开关1526、1528、1530、1532的开关序列(接通/断开或者闭合/打开)，在此实施例中是第二 DC-DC平台的每个开关。
[0194]每个子图表1601、1602、1603、1604包括代表时间推移的X轴，并且其中时间周期在以下更详细描述。每个子图表还包括展示与对应的开关在时间周期期间是断开(零，0)还是接通(1.0)相对应的0、0.5和1.0的y轴。
[0195]因为子图表1601、1602、1603、1604的许多方面(例如，参考时间、时间周期、循环、子循环)可以如以上结合图3、9和10所描述的那些方面，并且图16中示出许多相关差异(例如，时间间隔的大小)，所以在此不再次描述时序子图表1601、1602、1603、1604的所有方面。
[0196]如以上结合图15所提及，第三实施例与第一实施例之间的主要差异在于第三实施例缺乏PFC开关或者任何AC-DC平台开关。
[0197]进一步参照图16，根据先前时序图的相同惯例，奇数间隔被标记为1626和1630，并且偶数间隔被标记为1628和1632。
[0198]如先前实施例中，奇数间隔1626、1630具有等于预先产生的占空比D(t)_T(s)的周期。另外，同样，占空比D(t)是由控制电路(例如，pmi产生器)产生的脉宽调制可变占空比，以下结合图17进一步描述。
[0199]另外，与第一实施例的偶数间隔328、332—样，偶数间隔1628、1632具有周期为(1-D(t))_T(s)的逆占空比。
[0200]在每个奇数间隔(1626、1630等)中，充电器1502的四个开关中的每一个接通，从而实现升压动作。在第二间隔1628中，第一开关1526和第四开关1532从该间隔开始保持接通，而第二开关1528和第三开关1530被断开(打开)。在第四间隔1632中，第二开关1528和第三开关1530此时从先前的第二间隔保持接通，而其他两个(S卩，第一开关1526和第四开关1532)被断开。如前两个实施例中，开关中哪组接通同