充电机、充电机控制方法及车辆与流程

本公开涉及电力电子，具体地，涉及一种充电机、充电机控制方法及车辆。

背景技术：

1、充电机是一种将交流电转换成直流电的电源系统，其一般包括前级的功率因数校正电路(power factor correction，pfc)，后级的dc-dc转换器，二者之间设置有用于平衡交流侧和直流侧的瞬时功率差的母线电容。其中，该充电机在工作过程中会出现共模漏电流问题，为此，在充电机中增加了一个母线电容和交流侧电容，其中，将母线电容中点短接到交流侧虚拟电容中点，以改善三相充电共模漏电流问题。但将母线电容中点短接到交流侧虚拟电容中点会引入新的问题，比如，当充电机处于单相交流电充电模式时，在输入电压过零点时，输入电流会发生畸变。即在输入电压过零点时电流要么有很大的正向脉冲尖峰，要么有很大的负向脉冲尖峰，要么电流波形畸变严重不能很好的跟随输入电压。

技术实现思路

1、为了克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种充电机、充电机控制方法及车辆。

2、为了实现上述目的，第一方面，本公开提供一种充电机，包括控制器、交流侧电容模块、功率因数校正电路、母线电容模块以及dc-dc转换器；

3、其中，所述功率因数校正电路，第一端用于与交流电连接；

4、所述母线电容模块包括第一电容和第二电容，其中，所述第一电容的一端与所述功率因数校正电路的第二端、所述dc-dc转换器的一端分别连接，所述第一电容的另一端与所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端与所述功率因数校正电路的第三端、所述dc-dc转换器的另一端分别连接；

5、所述交流侧电容模块，一端与所述交流电、所述功率因数校正电路的第一端分别连接，另一端与所述第一电容、所述第二电容分别连接；

6、所述控制器，与所述功率因数校正电路和所述dc-dc转换器分别连接，用于在所述充电机处于单相交流电充电模式时，根据所述交流电的电压，动态调整所述功率因数校正电路的高频桥臂的导通占空比，以泄放所述交流侧电容模块的电压并对所述交流电进行功率因数校正，并将所述功率因数校正电路输出的直流电输入至所述dc-dc转换器，以由所述dc-dc转换器对所述直流电进行电压转换并输出至待充电设备。

7、可选地，所述功率因数校正电路包括m相高频桥臂、m个线圈以及工频桥臂，m≥1；

8、其中，所述m相高频桥臂的第一汇流端与所述第一电容连接，所述m相高频桥臂的第二汇流端与所述第二电容连接；

9、所述m个线圈的第一端一一对应连接至所述m相高频桥臂的中点，所述m个线圈的第二端连接所述交流电的火线；

10、所述工频桥臂，一端与所述第一汇流端、所述第一电容连接，另一端与所述第二汇流端、所述第二电容连接，所述工频桥臂的中点用于与所述交流电的零线连接；

11、所述交流侧电容模块包括m个第三电容，所述m个第三电容的第一端一一对应连接至所述m个线圈的第二端，所述m个第三电容的第二端共接形成中性点，所述中性点通过电阻与所述第一电容、所述第二电容分别连接。

12、可选地，所述控制器，与所述m相高频桥臂连接，用于：

13、若所述交流电的电压的绝对值小于或等于第一预设电压，则控制目标高频桥臂断开，其中，所述目标高频桥臂包括所述单相交流电充电模式所用到的一个或者多个所述高频桥臂；

14、在所述充电机的输入电压处于正半周期时，若所述电压大于所述第一预设电压、且小于第二预设电压，则控制所述目标高频桥臂的上桥臂断开、下桥臂以第一占空比导通，以泄放所述交流侧电容模块的电压，若所述电压大于所述第二预设电压，则控制所述下桥臂以第二占空比导通，以对所述交流电进行功率因数校正，其中，所述第一预设电压小于所述第二预设电压；

15、在所述充电机的输入电压处于负半周期时，若所述电压的绝对值大于所述第一预设电压、且小于所述第二预设电压，则控制所述目标高频桥臂的下桥臂断开、上桥臂以所述第一占空比导通，以泄放所述交流侧电容模块的电压，若所述电压的绝对值大于所述第二预设电压，则控制所述目标高频桥臂的上桥臂以所述第二占空比导通，以对所述交流电进行功率因数校正。

16、可选地，所述控制器还用于：

17、在所述目标高频桥臂的下桥臂以所述第二占空比连续导通预设时长后，控制所述目标高频桥臂的上下桥臂交替导通；

18、在所述目标高频桥臂的上桥臂以所述第二占空比连续导通所述预设时长后，控制所述目标高频桥臂的上下桥臂交替导通。

19、可选地，所述目标高频桥臂包括多个所述高频桥臂；

20、所述控制器，用于控制所述目标高频桥臂的上桥臂断开、下桥臂以预设角度和第一占空比交错导通，以及控制所述目标高频桥臂的下桥臂断开、上桥臂以所述预设角度和所述第一占空比交错导通。

21、可选地，所述控制器，与所述工频桥臂连接，还用于在所述充电机的输入电压处于所述正半周期时，控制所述工频桥臂的下桥臂导通、上桥臂断开，在所述充电机的输入电压处于所述负半周期时，控制所述工频桥臂的上桥臂导通、下桥臂断开。

22、第二方面，本公开提供一种充电机控制方法，包括：

23、在充电机处于单相交流电充电模式时，根据交流电的电压，动态调整功率因数校正电路的高频桥臂的导通占空比，以泄放交流侧电容模块的电压并对交流电进行功率因数校正；

24、将所述功率因数校正电路输出的直流电输入至dc-dc转换器，以由所述dc-dc转换器对所述直流电进行电压转换并输出至待充电设备；

25、其中，所述充电机包括所述交流侧电容模块、所述功率因数校正电路、母线电容模块以及所述dc-dc转换器；所述功率因数校正电路，第一端用于与所述交流电连接；所述母线电容模块包括第一电容和第二电容，其中，所述第一电容的一端与所述功率因数校正电路的第二端、所述dc-dc转换器的一端分别连接，所述第一电容的另一端与所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端与所述功率因数校正电路的第三端、所述dc-dc转换器的另一端分别连接；所述交流侧电容模块，一端与所述交流电、所述功率因数校正电路的第一端分别连接，另一端与所述第一电容、所述第二电容分别连接。

26、可选地，所述功率因数校正电路包括m相高频桥臂、m个线圈以及工频桥臂，m≥1；

27、其中，所述m相高频桥臂的第一汇流端与所述第一电容连接，所述m相高频桥臂的第二汇流端与所述第二电容连接；所述m个线圈的第一端一一对应连接至所述m相高频桥臂的中点，所述m个线圈的第二端连接所述交流电的火线；所述工频桥臂，一端与所述第一汇流端、所述第一电容连接，另一端与所述第二汇流端、所述第二电容连接，所述工频桥臂的中点用于与所述交流电的零线连接；所述交流侧电容模块包括m个第三电容，所述m个第三电容的第一端一一对应连接至所述m个线圈的第二端，所述m个第三电容的第二端共接形成中性点，所述中性点通过电阻与所述第一电容、所述第二电容分别连接；

28、所述根据交流电的电压，动态调整功率因数校正电路的高频桥臂的导通占空比，以泄放交流侧电容模块的电压并对交流电进行功率因数校正，包括：

29、若所述交流电的电压的绝对值小于或等于第一预设电压，则控制目标高频桥臂断开，其中，所述目标高频桥臂包括所述单相交流电充电模式所用到的一个或者多个所述高频桥臂；

30、在所述充电机的输入电压处于正半周期时，若所述电压大于所述第一预设电压、且小于第二预设电压，则控制所述目标高频桥臂的上桥臂断开、下桥臂以第一占空比导通，以泄放所述交流侧电容模块的电压，若所述电压大于所述第二预设电压，则控制所述下桥臂以第二占空比导通，以对所述交流电进行功率因数校正，其中，所述第一预设电压小于所述第二预设电压；

31、在所述充电机的输入电压处于负半周期时，若所述电压的绝对值大于所述第一预设电压、且小于所述第二预设电压，则控制所述目标高频桥臂的下桥臂断开、上桥臂以所述第一占空比导通，以泄放所述交流侧电容模块的电压，若所述电压的绝对值大于所述第二预设电压，则控制所述上桥臂以所述第二占空比导通，以对所述交流电进行功率因数校正。

32、可选地，所述方法还包括：

33、在所述目标高频桥臂的下桥臂以所述第二占空比连续导通预设时长后，控制所述目标高频桥臂的上下桥臂交替导通；

34、在所述目标高频桥臂的上桥臂以所述第二占空比连续导通所述预设时长后，控制所述目标高频桥臂的上下桥臂交替导通。

35、第三方面，本公开提供一种车辆，包括本公开第一方面提供的所述充电机。

36、在上述技术方案中，在充电机处于单相交流电充电模式时，根据交流电的电压，动态调整功率因数校正电路的高频桥臂的导通占空比，以泄放交流侧电容模块的电压并对交流电进行功率因数校正，并将功率因数校正电路输出的直流电输入至dc-dc转换器，以由dc-dc转换器对直流电进行电压转换并输出至待充电设备。这样，在充电机处于单相交流电充电模式时，通过动态调整功率因数校正电路的高频桥臂的导通占空比，可以对交流侧电容模块的电压进行泄放，从而避免交流电过零点时产生电流畸变，同时能够保证原有的功率因数校正功能。

37、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。