本發(fā)明涉及電動汽車技術領域，特別涉及一種電動汽車車載充電器的控制方法、一種電動汽車車載充電器以及一種電動汽車。

背景技術：

伴隨著電動汽車商業(yè)化進度，電動汽車車載充電器已成為電動汽車重要零部件之一。

其中，通過控制車載充電器使得整車對外放電的方法有很多，而相關技術中大多采用單相H橋的離網(wǎng)逆變控制方法，而采用單相H橋的離網(wǎng)逆變控制方法一般包括雙極性控制方法和單極性控制方法。

但是，采用雙極性控制方法時，H橋中的4個開關管都處于高頻開關狀態(tài)，開關損耗較高，產(chǎn)生的熱損耗較大；采用單極性控制方法時，盡管可以一定程度上解決采用雙極性控制方法時的開關管熱損耗，但是動力電池放電過程中總是按照固定方式來控制H橋中的四個開關管，H橋中部分開關管需要帶電流關斷，帶電流關斷的開關管的過熱問題并不能得到有效解決。

因此，不管采用雙極性控制方法還是單極性控制方法，均不能有效解決H橋中的開關管的發(fā)熱問題，影響開關管的工作壽命。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術中的技術問題之一。為此，本發(fā)明的第一個目的在于提出一種電動汽車車載充電器的控制方法，能夠使得H橋中的第一至第四開關管的發(fā)熱相對平衡，提高H橋中開關管的工作壽命。

本發(fā)明的第二個目的在于提出一種電動汽車車載充電器。本發(fā)明的第三個目的在于提出一種電動汽車。

為達到上述目的，本發(fā)明一方面實施例提出了一種電動汽車車載充電器的控制方法，其中，所述車載充電器包括H橋，所述H橋由第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管構成，所述控制方法包括以下步驟：通過對所述H橋進行控制以使所述電動汽車的動力電池每次通過所述車載充電器對外進行放電時，獲取以第一方式控制所述H橋的放電設置時間Tm和以第二方式控制所述H橋的放電設置時間Tn；根據(jù)Tm和Tn對所述H橋 進行交替控制以對所述第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管進行溫度均衡控制。

根據(jù)本發(fā)明實施例的電動汽車車載充電器的控制方法，在動力電池通過車載充電器對外放電時，獲取以第一方式控制H橋的放電設置時間Tm和以第二方式控制H橋的放電設置時間Tn，然后根據(jù)Tm和Tn對H橋進行交替控制以對第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管進行溫度均衡控制，使得每個開關管的發(fā)熱相對平衡，提高H橋中開關管的工作壽命，從而延長車載充電器的生命周期。

為達到上述目的，本發(fā)明另一方面實施例提出的一種電動汽車車載充電器，包括：H橋，所述H橋由第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管構成；控制模塊，所述控制模塊通過對所述H橋進行控制以使所述電動汽車的動力電池每次通過所述車載充電器對外進行放電時獲取以第一方式控制所述H橋的放電設置時間Tm和以第二方式控制所述H橋的放電設置時間Tn，并根據(jù)Tm和Tn對所述H橋進行交替控制以對所述第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管進行溫度均衡控制。

根據(jù)本發(fā)明實施例的電動汽車車載充電器，在動力電池通過其對外進行放電時，通過控制模塊獲取以第一方式控制H橋的放電設置時間Tm和以第二方式控制H橋的放電設置時間Tn，并根據(jù)Tm和Tn對H橋進行交替控制以對第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管進行溫度均衡控制，使得每個開關管的發(fā)熱相對平衡，提高H橋中開關管的工作壽命，從而延長車載充電器的生命周期。

此外，本發(fā)明的實施例還提出了一種電動汽車，其包括上述的電動汽車車載充電器。

本發(fā)明實施例的電動汽車，動力電池通過上述的車載充電器對外放電時，能夠實現(xiàn)對H橋中的第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管進行溫度均衡控制，使得每個開關管的發(fā)熱相對平衡，提高H橋中開關管的工作壽命，從而延長了車載充電器的生命周期。

附圖說明

圖1A為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電動汽車車載充電器的電路示意圖；

圖1B為根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的電動汽車車載充電器的電路示意圖；

圖1C為根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的電動汽車車載充電器的電路示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的電動汽車車載充電器的控制方法的流程圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的采用第一方式對H橋進行控制時的四個開關管的控制波形示意圖；

圖4為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的采用第二方式對H橋進行控制時的四個開關管的控制 波形示意圖；以及

圖5為根據(jù)本發(fā)明一個具體實施例的電動汽車車載充電器的控制方法的流程圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

下面參照附圖來描述本發(fā)明實施例提出的電動汽車車載充電器的控制方法、電動汽車車載充電器以及具有該車載充電器的電動汽車。

如圖1A-圖1C所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的電動汽車車載充電器包括H橋，H橋由第一開關管T1、第二開關管T2、第三開關管T3和第四開關管T4構成。其中，如圖1A所示，該電動汽車車載充電器包括第一電感L1和第二電感L2，第一電感L1與負載的一端或交流電網(wǎng)AC的正極端相連，第二電感L2與負載的另一端或交流電網(wǎng)AC的負極端相連；如圖1B所示，該電動汽車車載充電器僅包括一個電感例如第一電感L1，第一電感L1與負載的一端或交流電網(wǎng)AC的正極端相連；如圖1C所示，該電動汽車車載充電器僅包括一個電感例如第一電感L1，第一電感L1與負載的另一端或交流電網(wǎng)AC的負極端相連。由此可知，動力電池通過車載充電器對外進行放電可以是并網(wǎng)放電即放電到交流電網(wǎng)AC，也可以是離網(wǎng)逆變即逆變給負載供電。

并且，如圖2所示，本發(fā)明實施例的電動汽車車載充電器的控制方法包括以下步驟：

S1，通過對H橋進行控制以使電動汽車的動力電池每次通過車載充電器對外進行放電時，獲取以第一方式控制H橋的放電設置時間Tm和以第二方式控制H橋的放電設置時間Tn。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，如圖3所示，以第一方式A控制H橋時，其中，當車載充電器的對外放電瞬時電壓大于0時，控制第一開關管T1處于一直開通狀態(tài)，并控制第二開關管T2處于一直關斷狀態(tài)，以及控制第三開關管T3和第四開關管T4交替互補開通和關斷，其中，在控制第三開關管T3和第四開關管T4交替互補開通和關斷時，控制第三開關管T3的PWM波形和第四開關管T4的PWM波形互補，且控制第三開關管T3的PWM波形的占空比從大變小再變大，控制第四開關管T4的PWM波形的占空比從小變大再變小；當車載充電器的對外放電瞬時電壓小于0時，控制第三開關管T3處于一直開通狀態(tài)，并控制第四開關管T4處于一直關斷狀態(tài)，以及控制第一開關管T1和第二開關管T2交替互補開通和關斷，其中，在控制第一開關管T1和第二開關管T2交替互補開通和關斷時，控制第一開關管T1的PWM波形和第二開關管T2的PWM波形互補，且控制第一開關管T1的PWM波形的占空比從 大變小再變大，控制第二開關管T2的PWM波形的占空比從小變大再變小。

并且，如圖4所示，以第二方式B控制H橋時，其中，當車載充電器的對外放電瞬時電壓大于0時，控制第二開關管T2處于一直開通狀態(tài)，并控制第一開關管T1處于一直關斷狀態(tài)，以及控制第三開關管T3和第四開關管T4交替互補開通和關斷，其中，在控制第三開關管T3和第四開關管T4交替互補開通和關斷時，控制第三開關管T3的PWM波形和第四開關管T4的PWM波形互補，且控制第三開關管T3的PWM波形的占空比從小變大再變小，控制第四開關管T4的PWM波形的占空比從大變小再變大；當車載充電器的對外放電瞬時電壓小于0時，控制第四開關管T4處于一直開通狀態(tài)，并控制第三開關管T3處于一直關斷狀態(tài)，以及控制第一開關管T1和第二開關管T2交替互補開通和關斷，其中，在控制第一開關管T1和第二開關管T2交替互補開通和關斷時，控制第一開關管T1的PWM波形和第二開關管T2的PWM波形互補，且控制第一開關管T1的PWM波形的占空比從小變大再變小，控制第二開關管T2的PWM波形的占空比從大變小再變大。

S2，根據(jù)Tm和Tn對H橋進行交替控制以對第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管進行溫度均衡控制。

其中，需要說明的是，在動力電池通過車載充電器對外放電的過程中，如果僅采用第一方式A對H橋進行控制，對外放電電壓瞬時值大于0時，第一開關管T1保持一直開通，第二開關管T2保持一直關斷，第三開關管T3和第四開關管T4交替互補開通和關斷，而在第三開關管T3關斷、第四開關管T4開通時車載充電器中的電感充電，在第三開關管T3開通、第四開關管T4關斷時電感放電；對外放電電壓瞬時值小于0時，第三開關管T3保持一直開通，第四開關管T4保持一直關斷，第一開關管T1和第二開關管T2交替互補開通和關斷，而在第一開關管T1關斷、第二開關管T2開通時車載充電器中的電感充電，在第一開關管T1開通、第二開關管T2關斷時電感放電。由于第二開關管T2和第四開關管T4開通時給電感充電，所以第二開關管T2和第四開關管T4帶電流關斷，進行硬開關，因此第二開關管T2和第四開關管T4會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。

同樣地，在動力電池通過車載充電器對外放電的過程中，如果僅采用第二方式B對H橋進行控制，對外放電電壓瞬時值大于0時，第一開關管T1保持一直關斷，第二開關管T2保持一直開通，第三開關管T3和第四開關管T4交替互補開通和關斷，而在第四開關管T4關斷、第三開關管T3開通時車載充電器中的電感充電，在第四開關管T4開通、第三開關管T3關斷時電感放電；對外放電電壓瞬時值小于0時，第四開關管T4保持一直開通，第三開關管T3保持一直關斷，第一開關管T1和第二開關管T2交替互補開通和關斷，而在第二開關管T2關斷、第一開關管T1開通時車載充電器中的電感充電，在第二開關管T2開通、第一開關管T1關斷時電感放電。由于第一開關管T1 和第三開關管T3開通時給電感充電，所以第一開關管T1和第三開關管T3帶電流關斷，進行硬開關，因此第一開關管T1和第三開關管T3會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。

因此，在本發(fā)明的實施例中，動力電池每次通過車載充電器對外放電時，先設置Tm和Tn，然后在動力電池通過車載充電器對外放電的過程中，可先采用第一方式A對H橋進行控制以使動力電池通過車載充電器對外放電，直至采用第一方式A對H橋進行控制的時間達到Tm，切換到采用第二方式B對H橋進行控制以使動力電池通過車載充電器對外放電，直至采用第二方式B對H橋進行控制的時間達到Tn，如此完成一個放電循環(huán)(即一個放電循環(huán)時間＝Tm+Tn)，再切換到采用第一方式A對H橋進行控制以使動力電池通過車載充電器對外放電，直至采用第一方式A對H橋進行控制的時間達到Tm，然后切換到采用第二方式B對H橋進行控制以使動力電池通過車載充電器對外放電，直至采用第二方式B對H橋進行控制的時間達到Tn，……，如此反復進行，實現(xiàn)對H橋進行交替控制，從而實現(xiàn)對第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管進行溫度均衡控制。當然，在動力電池對外放電的過程中，也可先采用第二方式B對H橋進行控制以使動力電池通過車載充電器對外放電，直至采用第二方式B對H橋進行控制的時間達到Tn，切換到采用第一方式A對H橋進行控制以使動力電池通過車載充電器對外放電，直至采用第一方式A對H橋進行控制的時間達到Tm，如此完成一個放電循環(huán)，并按照這樣的放電循環(huán)反復進行，直至動力電池放電結束。

即言，上述步驟S2中的根據(jù)Tm和Tn對H橋進行交替控制，包括：當采用第一方式控制H橋的時間達到Tm時，采用第二方式對H橋進行控制，直至采用第二方式控制H橋的時間達到Tn；或者當采用第二方式控制H橋的時間達到Tn時，采用第一方式對H橋進行控制，直至采用第一方式控制H橋的時間達到Tm。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，以第一方式控制H橋的放電設置時間Tm可等于以第二方式控制H橋的放電設置時間Tn。

具體而言，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，如圖5所示，上述的電動汽車車載充電器的控制方法包括以下步驟：

S501，放電開波，即在動力電池通過車載充電器對外放電時，需要輸出控制波形來對H橋中的開關管進行控制。

S502，設置Tm和Tn。

S503，采用第一方式A對H橋進行控制以使動力電池通過車載充電器對外放電，并在放電過程中判斷本次放電是否結束，如果是，結束流程，如果否，返回繼續(xù)判斷。

S504，判斷采用第一方式A控制H橋的時間是否達到Tm。如果是，執(zhí)行步驟S505；如果否，返回步驟S503。

S505，采用第二方式B對H橋進行控制以使動力電池通過車載充電器對外放電，并在放電過程中判斷本次放電是否結束，如果是，結束流程，如果否，返回繼續(xù)判斷。

S506，判斷采用第二方式B控制H橋的時間是否達到Tn。如果是，返回步驟S503；如果否，返回步驟S505。

綜上所述，本發(fā)明實施例的電動汽車車載充電器的控制方法可以使動力電池每次通過車載充電器對外放電過程中保證第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管發(fā)熱相對平衡，提高車載充電器的工作壽命。

根據(jù)本發(fā)明實施例的電動汽車車載充電器的控制方法，在動力電池通過車載充電器對外放電時，獲取以第一方式控制H橋的放電設置時間Tm和以第二方式控制H橋的放電設置時間Tn，然后根據(jù)Tm和Tn對H橋進行交替控制以對第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管進行溫度均衡控制，使得每個開關管的發(fā)熱相對平衡，提高H橋中開關管的工作壽命，從而延長車載充電器的生命周期。

如圖1A-圖1C所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的電動汽車車載充電器包括H橋和控制模塊例如MCU(Micro Control Unit，微控制器)。其中，H橋由第一開關管T1、第二開關管T2、第三開關管T3和第四開關管T4構成。控制模塊通過對H橋進行控制以使電動汽車的動力電池每次通過車載充電器對外進行放電時獲取以第一方式控制H橋的放電設置時間Tm和以第二方式控制H橋的放電設置時間Tn，并根據(jù)Tm和Tn對H橋進行交替控制以對第一開關管T1、第二開關管T2、第三開關管T3和第四開關管T4進行溫度均衡控制。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，控制模塊根據(jù)Tm和Tn對H橋進行交替控制時，其中，當采用第一方式控制H橋的時間達到Tm時，采用第二方式對H橋進行控制，直至采用第二方式控制H橋的時間達到Tn；或者當采用第二方式控制H橋的時間達到Tn時，采用第一方式對H橋進行控制，直至采用第一方式控制H橋的時間達到Tm。

也就是說，在本發(fā)明的實施例中，動力電池每次通過車載充電器對外放電時，控制模塊先設置Tm和Tn，然后在動力電池通過車載充電器對外放電的過程中，可先采用第一方式A對H橋進行控制以使動力電池通過車載充電器對外放電，直至采用第一方式A對H橋進行控制的時間達到Tm，切換到采用第二方式B對H橋進行控制以使動力電池通過車載充電器對外放電，直至采用第二方式B對H橋進行控制的時間達到Tn，如此完成一個放電循環(huán)(即一個放電循環(huán)時間＝Tm+Tn)，再切換到采用第一方式A對H橋進行控制以使動力電池通過車載充電器對外放電，直至采用第一方式A對H橋進行控制的時間達到Tm，然后切換到采用第二方式B對H橋進行控制以使動力電池通過車載充電器對外放電，直至采用第二方式B對H橋進行控制的時間達到Tn，……，如此反復進行，實現(xiàn)對H橋進行交替控制，從而實現(xiàn)對第一開關管、第二開關管、第三開關管和 第四開關管進行溫度均衡控制。當然，在動力電池對外放電的過程中，也可先采用第二方式B對H橋進行控制以使動力電池通過車載充電器對外放電，直至采用第二方式B對H橋進行控制的時間達到Tn，切換到采用第一方式A對H橋進行控制以使動力電池通過車載充電器對外放電，直至采用第一方式A對H橋進行控制的時間達到Tm，如此完成一個放電循環(huán)，并按照這樣的放電循環(huán)反復進行，直至動力電池放電結束。

其中，以第一方式控制H橋的放電設置時間Tm可等于以第二方式控制H橋的放電設置時間Tn。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，控制模塊以第一方式控制H橋時，其中，當車載充電器的對外放電瞬時電壓大于0時，控制模塊控制第一開關管T1處于一直開通狀態(tài)，并控制第二開關管T2處于一直關斷狀態(tài)，以及控制第三開關管T3和第四開關管T4交替互補開通和關斷，其中，在控制第三開關管T3和第四開關管T4交替互補開通和關斷時，控制第三開關管T3的PWM波形和第四開關管T4的PWM波形互補，且控制第三開關管T3的PWM波形的占空比從大變小再變大，控制第四開關管T4的PWM波形的占空比從小變大再變小；當車載充電器的對外放電瞬時電壓小于0時，控制模塊控制第三開關管T3處于一直開通狀態(tài)，并控制第四開關管T4處于一直關斷狀態(tài)，以及控制第一開關管T1和第二開關管T2交替互補開通和關斷，其中，在控制第一開關管T1和第二開關管T2交替互補開通和關斷時，控制第一開關管T1的PWM波形和第二開關管T2的PWM波形互補，且控制第一開關管T1的PWM波形的占空比從大變小再變大，控制第二開關管T2的PWM波形的占空比從小變大再變小。

并且，控制模塊以第二方式控制H橋時，其中，當車載充電器的對外放電瞬時電壓大于0時，控制模塊控制第二開關管T2處于一直開通狀態(tài)，并控制第一開關管T1處于一直關斷狀態(tài)，以及控制第三開關管T3和第四開關管T4交替互補開通和關斷，其中，在控制第三開關管T3和第四開關管T4交替互補開通和關斷時，控制第三開關管T3的PWM波形和第四開關管T4的PWM波形互補，且控制第三開關管T3的PWM波形的占空比從小變大再變小，控制第四開關管T4的PWM波形的占空比從大變小再變大；當車載充電器的對外放電瞬時電壓小于0時，控制模塊控制第四開關管T4處于一直開通狀態(tài)，并控制第三開關管T3處于一直關斷狀態(tài)，以及控制第一開關管T1和第二開關管T2交替互補開通和關斷，其中，在控制第一開關管T1和第二開關管T2交替互補開通和關斷時，控制第一開關管T1的PWM波形和第二開關管T2的PWM波形互補，且控制第一開關管T1的PWM波形的占空比從小變大再變小，控制第二開關管T2的PWM波形的占空比從大變小再變大。

在本發(fā)明的實施例中，如圖1A或圖1B或圖1C所示，第一開關管T1、第二開關管T2、第三開關管T3和第四開關管T4均為IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)，當然，在本發(fā)明的其他實施例中，第一開關管T1、第二開關管T2、第 三開關管T3和第四開關管T4也可以為MOS管。

根據(jù)本發(fā)明實施例的電動汽車車載充電器，在動力電池通過其對外進行放電時，通過控制模塊獲取以第一方式控制H橋的放電設置時間Tm和以第二方式控制H橋的放電設置時間Tn，并根據(jù)Tm和Tn對H橋進行交替控制以對第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管進行溫度均衡控制，使得每個開關管的發(fā)熱相對平衡，提高H橋中開關管的工作壽命，從而延長車載充電器的生命周期。

此外，本發(fā)明的實施例還提出了一種電動汽車，其包括上述的電動汽車車載充電器。

本發(fā)明實施例的電動汽車，動力電池通過上述的車載充電器對外放電時，能夠實現(xiàn)對H橋中的第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管進行溫度均衡控制，使得每個開關管的發(fā)熱相對平衡，提高H橋中開關管的工作壽命，從而延長了車載充電器的生命周期。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。