用于对车辆的电池充电的装置及方法与流程

用于对车辆的电池充电的装置及方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年6月17日提交的韩国专利申请no.10
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2020
‑
0073830的优先权和权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本发明涉及一种用于对车辆的电池充电的装置及方法。


背景技术：

4.近期，由于环境污染引起的全球变暖和化石燃料的枯竭，汽车工业正在迅速发展电动车辆。世界各地的主要汽车制造商目前正在研究和开发将电动车辆作为主要车辆。
5.可以通过在作为可重复充电电池的电池中累积电能并且通过利用电机将所累积的电能转换成动力能来驱动电动车辆(electric vehicle，ev)。此时，用于在电池中累积电能的方法可以划分为快速充电方案和慢速充电方案，在快速充电方案中，将高压dc电力(例如，大约50kw或更高)直接施加到电池，在慢速充电方案中，将具有商用交流(ac)电压(例如，大约3
‑
6kw)的ac电施加到电池。
6.关于慢速充电方案，车载充电器(on
‑
board charger，obc)可能会由于浪涌电流(inrush current，ir)的存在而损坏元件，并且预充电继电器通常设置于输入端子，以避免这种可能性。即，通过切换预充电继电器，以在通过驱动dc
‑
dc转换器对电池充电之前，首先通过外部电源对链路电容充电，当车载充电器(obc)连接到外部电源时，减少了浪涌电流(ir)的发生。
7.同时，存在用于对链路电容进行初次充电的预充电继电器具有较大尺寸的缺点，需要用于保证耐久性的设计，特别是在三相输入的情况下，需要三个以上的预充电继电器。另外，常规的预充电继电器有由于持续的开/关操作而导致耐久性变差的可能性。
8.因此，需要一种用于在解决预充电继电器的问题的同时对链路电容充电的新方案。
9.公开于背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对本技术背景技术的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

10.一种示例性的用于对车辆的电池充电的装置包括：pfc电路部，其包括：整流器部，其用于：在对车辆的电池充电的电池充电模式下，将从商用交流电源施加的交流电整流为直流电；以及链路电容，其并联连接至整流器部，以对整流后的直流电进行平滑；双向dc
‑
dc转换器，其包括：第一开关部，其配置为将从pfc电路部施加的直流电转换为交流电；变压器，其配置为对在第一开关部转换后的交流电的电压进行升压或降压；以及第二开关部，其配置为将从变压器施加的交流电整流为直流电，以对车辆的电池充电；以及控制器，其配置为：在进入电池充电模式之前，当链路电容的电压低于预定参考电压时，控制施加到第二开
关部的pwm信号的相位，使得利用从车辆的电池释放的电力对链路电容充电。
11.第二开关部可以包括串联连接在车辆的电池的第一电极与第二电极之间的第一mosfet和第二mosfet，以及串联连接在第一mosfet的第一端子与第二mosfet的第二端子之间的第三mosfet和第四mosfet。所述变压器的初级线圈的第一端子可以连接到第一mosfet与第二mosfet之间的第一节点；所述初级线圈的第二端子可以连接到第三mosfet与第四mosfet之间的第二节点。
12.所述控制器可以配置为：计算为了使链路电容充电到高于或等于参考电压的要施加到链路电容的充电电流的大小；对用于控制第三mosfet开关的第三pwm信号和第四mosfet开关的第四pwm信号的相位进行移位，使得与计算出的充电电流相对应的电压施加到变压器。
13.所述控制器可以配置为：计算每单位时间充电电流的增量，对第三pwm信号和第四pwm信号的相位进行移位，使得与计算出的充电电流的增量相对应的电压施加到变压器。
14.当链路电容的电压充电到高于或等于预定参考电压时，所述控制器可以控制第一pwm信号、第二pwm信号、第三pwm信号和第四pwm信号，使得：当第一mosfet和第三mosfet导通时，第二mosfet和第四mosfet关断；当第一mosfet和第三mosfet关断时，第二mosfet和第四mosfet导通。从商用交流电源施加的电力可以经由包括pfc电路部、第一开关部、变压器以及第一mosfet至第四mosfet的体二极管的充电路径施加到车辆的电池。
15.一种示例性的利用双向dc
‑
dc转换器对车辆的电池充电的方法，所述双向dc
‑
dc转换器包括：第一开关部，其连接至用于将商用交流电源的交流电整流为直流电的pfc电路部的输出端子，并且配置为将所述直流电转换为交流电；变压器，其配置为对在第一开关部转换后的交流电的电压进行升压或降压；以及第二开关部，其配置为将从变压器施加的交流电整流为直流电，以对车辆的电池充电。示例性方法包括：与进入用于对车辆的电池充电的充电模式的时间点同步地感测链路电容的电压，所述链路电容并联连接至pfc电路部的输出端子；确定感测到的链路电容的电压是否低于预定参考电压；当感测到的链路电容的电压低于预定参考电压时，通过控制施加到第二开关部的pwm信号的相位，利用从车辆的电池释放的电力对链路电容充电；当链路电容的电压充电到高于或等于预定参考电压时，利用从商用交流电源施加的电力对车辆的电池充电。
16.所述第二开关部可以包括：第一mosfet和第二mosfet，其串联连接在车辆的电池的第一电极与第二电极之间；以及第三mosfet和第四mosfet，其串联连接在第一mosfet的第一端子与第二mosfet的第二端子之间。所述变压器的初级线圈的第一端子可以连接到第一mosfet与第二mosfet之间的第一节点，并且所述初级线圈的第二端子可以连接到第三mosfet与第四mosfet之间的第二节点。
17.对链路电容充电可以包括：计算为了使链路电容充电到高于或等于参考电压的要施加到链路电容的充电电流的大小；对用于控制第三mosfet开关的第三pwm信号和第四mosfet开关的第四pwm信号的相位进行移位，使得与计算出的充电电流相对应的电压施加到变压器，以对链路电容充电。
18.在计算充电电流的大小时，可以计算每单位时间的充电电流的增量。在对链路电容充电时，可以对第三pwm信号和第四pwm信号的相位进行移位，使得与计算出的充电电流的增量相对应的电压施加到变压器，以对链路电容充电。
19.在对车辆的电池充电时，当链路电容的电压充电到高于或等于参考电压时，可以控制第一pwm信号至第四pwm信号使得：当第一mosfet和第三mosfet导通时，第二mosfet和第四mosfet关断；当第一mosfet和第三mosfet关断时，第二mosfet和第四mosfet导通。
20.将从商用交流电源施加的电力可以经由包括pfc电路部、第一开关部、变压器以及第一mosfet至第四mosfet的体二极管的充电路径施加到车辆的电池。
21.根据示例性实施方案，通过对链路电容进行初次充电可以防止浪涌电流(ir)，而不采用用于对链路电容充电的常规的预充电继电器，从而简化了电路，而无需进行用于预充电继电器的控制的额外设计。
附图说明
22.图1为示出根据示例性实施方案的用于对车辆的电池充电的装置的框图。
23.图2为图1中的用于对车辆的电池充电的装置的电路图。
24.图3为示出根据示例性实施方案的用于对车辆的电池充电的方法的流程图。
25.图4至图7a、图7b、图7c分别示出施加至图2的第二开关部的第一pwm信号至第四pwm信号以及根据pwm信号的变压器电压。
26.图8示出与现有技术相比根据示例性实施方案的被车辆的电池的释放电力初次充电的链路电容的电压变化。
27.图9a和图9b为示出在有和没有对链路电容进行初次充电的情况下链路电容的电压和电流变化的示例性示意图。
具体实施方式
28.车辆的电池是电动车辆(ev)的电源，并且可以实现为能够重复地充入和释放电能的可重复充电电池(例如，通常为锂离子电池)。这里，电动车辆可以包括包含可以存储用于驱动车辆的电能的电池的任何一种车辆，例如，混合动力电动车辆(hev)、插电式混合动力电动车辆(phev)等。例如，车辆的电池通过在其中串联地层叠电池单元而配置，并且根据充电的状态，可以具有大约240v至413v范围内的内部电压。
29.为了对车辆的电池充电，用于通过直接施加高压dc电来对电池充电的快速充电方案可能是有效的。然而目前，用于快速充电方案的基础设施尚未充分建设，因此，还使用了利用家用的商用ac电压对车辆充电的方案。为此目的，电动车辆可以包括车载充电器(obc)，其将ac电压(或电流)整流为dc电压(或电流)，并且对dc电压(或电流)进行升压或降压，以对车辆的电池充电。
30.下文中，将参考所附附图详细地描述在本说明书中公开的示例性实施方案。在本说明书中，相同或相似的组件将由相同或相似的附图标记表示，并且将省略其重复描述。在以下描述中使用的组件的术语“模块”和/或“单元”仅是为了容易地描述本说明书。因此，这些术语不具有使它们本身相互区分的含义或作用。在描述本说明书的示例性实施方案时，当确定出与本发明相关联的公知技术的详细描述可能模糊本发明的主旨时，会将其省略。提供所附附图仅是为了使本说明书中公开的示例性实施方案易于理解，并且不应解释为限制本说明书中公开的精神，并且应当理解的是，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，本发明包括所有修改形式、等同形式和替换形式。
31.包括序数(例如，第一、第二等)的术语将仅用于描述各种组件，并且不应解释为限制这些组件。这些术语仅用于区分一个组件与其它组件。
32.应当理解的是，当一个组件被称为“连接”或“联接”到另一个组件时，它可以直接连接或联接到另一个组件，或可以通过插入它们之间的其它组件连接或联接到另一个组件。此外，应当理解的是，当一个组件被称为“直接连接”或“直接联接”到另一组件时，它可以直接连接或联接到另一组件，而没有其它组件插入在它们之间。
33.应当进一步理解的是，在本说明书中使用的术语“包括”和“具有”指定存在所述的特征、数值、步骤、操作、组件、部件或其组合，但是不排除存在或增加一个或多个其它特征、数值、步骤、操作、组件、部件或其组合。
34.图1为示出根据示例性实施方案的用于对车辆的电池充电的装置的框图。
35.参考图1，用于对车辆的电池充电的装置1包括：功率因数校正(power factor correction，pfc)电路部100、双向dc
‑
dc转换器200以及控制器300。用于对车辆的电池充电的装置1可以包括双向车载充电器(obc)，该双向车载充电器通过输入电源(例如，商用交流电源ac)对车辆的电池bt充电，并且将从车辆的电池bt释放的电力提供给电气负载。图1示出链路电容c
link
用作与pfc电路部100分开的元件，但是不限于此。链路电容c
link
可以包括在pfc电路部100中。
36.商用交流电源ac连接到pfc电路部100的输入端子，双向dc
‑
dc转换器200连接到pfc电路部100的输出端子。在用于对车辆的电池bt慢速充电的电池充电模式下，pfc电路部100将从商用交流电源ac施加的ac电整流为dc电，并将dc电传输到双向dc
‑
dc转换器200。
37.pfc电路部100是功率因数校正电路，并且可以在将ac电转换为dc电的过程中起到减小电力损耗的作用。
38.根据示例性实施方案，pfc电路部100可以包括并联连接在输出端子与双向dc
‑
dc转换器200之间的链路电容c
link
。当在进入电池充电模式之前将链路电容c
link
充电到预定参考电压v
ref
时，可以防止刚进入电池充电模式之后的浪涌电流(inrush current，ir)。浪涌电流(ir)可能导致其它设备的退化、性能下降、缺陷等。
39.商用交流电源ac可以是能够用于家庭或商业的单相交流电源。在韩国，商用电压通常为单相ac 220v，所使用的电压在国家之间可以变化，但在85v至265v的范围内。另外，频率通常是60hz，也可以是50hz。通过这种商用交流电源ac产生交流电，并且可以将约3kw至6kw的电力供应给用于车辆的电池bt。例如，商用交流电源ac可以是电动车辆供电设备(electric vehicle supply equipment，evse)。
40.用于车辆的电池bt是电动车辆(ev)的电源，并且可以实现为可重复充电电池，例如，能够重复地充入和释放电能的锂离子电池。用于车辆的电池bt包括串联连接或并联连接的多个电池，并且根据电量状态可以是约240v至413v范围内的高电压电池。
41.在用于通过商用交流电源ac对车辆的电池bt充电的电池充电模式下，双向dc
‑
dc转换器200对从pfc电路部100输出的dc电的电压进行升压或降压，以对车辆的电池bt充电。双向dc
‑
dc转换器200可以以车辆的电池bt的适当充电电压(例如，在大约240v至413v范围内的电压)对车辆的电池bt充电。
42.在用于将从车辆的电池bt释放的电力供应到负载的电池放电模式下，双向dc
‑
dc转换器200可以对从车辆的电池bt释放的电力进行升压或降压，并且将升压后的或降压后
的电压供应到pfc电路部100。
43.根据示例性实施方案，在进入电池充电模式之前，当并联连接在pfc电路部100的输出端子与双向dc
‑
dc转换器200的输入端子之间的链路电容c
link
的电压低于参考电压v
ref
时，双向dc
‑
dc转换器200可以在控制器300的控制下，利用从车辆的电池bt释放的电力对链路电容c
link
进行初次充电。
44.通常，用于对车辆的电池充电的装置利用设置于输入端子的预充电继电器(未示出)，通过利用从商用交流电源ac施加的电力对链路电容c
link
进行初次充电，防止了浪涌电流(ir)。然而，在电路中需要用于预充电继电器的空间，并且存在诸如由于连续的开/关操作导致的耐久性变差的问题。根据示例性实施方案的用于对车辆的电池充电的装置1，可以通过由双向dc
‑
dc转换器200对链路电容c
link
进行初次充电而不包括这种预充电继电器。
45.根据示例性实施方案，当用于对车辆的电池充电的装置1连接到商用交流电源ac(例如，电动车辆供应设备(evse))时，控制器300在对车辆的电池bt充电之前确定链路电容c
link
的电压是否低于参考电压v
ref
。当链路电容c
link
的电压低于参考电压v
ref
时，控制器300首先控制双向dc
‑
dc转换器200，使得链路电容c
link
充电到参考电压v
ref
以上。当链路电容c
link
的电压变成参考电压v
ref
以上时，控制器300利用从商用交流电源ac施加的电力对车辆的电池bt充电。
46.图2为图1中的用于对车辆的电池充电的装置的电路图。
47.参考图2，pfc电路部100可以包括整流器部110和链路电容部120。在电池充电模式下，整流器部110将从商用交流电源ac施加的ac电整流为dc电。链路电容部120包括链路电容c
link
，该链路电容c
link
将在整流器部110整流的整流后的dc电进行平滑。链路电容部120(更具体地，链路电容c
link
)并联连接在pfc电路部100的输出端子与双向dc
‑
dc转换器200之间。
48.双向dc
‑
dc转换器200包括第一开关部210、变压器220以及第二开关部230。
49.在电池充电模式下，第一开关部210将从pfc电路部100施加的dc电转换成ac电。在控制器300的控制下，第一开关部210控制车辆的电池bt与链路电容c
link
之间的电力传输方向和车辆的电池bt的输出电流的电流大小。
50.第一开关部210包括第五mosfet q5、第六mosfet q6、第七mosfet q7以及第八mosfet q8。第五mosfet至第八mosfet q5、q6、q7和q8中的每一个可以包括体二极管。
51.第五mosfet q5和第六mosfet q6串联连接在链路电容c
link
的第一端子与第二端子之间。第七mosfet q7和第八mosfet q8串联连接在第五mosfet q5的第一端子与第六mosfet q6的第二端子之间。此时，变压器220的次级线圈222的第一端子连接到第五mosfet q5与第六mosfet q6之间的第三节点c，次级线圈222的第二端子连接到第七mosfet q7与第八mosfet q8之间的第四节点d。
52.变压器220在电池充电模式和/或电池放电模式下对电压进行升压或降压。变压器220包括初级线圈221和次级线圈222。
53.例如，当对链路电容c
link
充电时，变压器220对经由第二开关部230施加的ac电的电压进行升压或降压，并且将升压或降压后的电压传输到第一开关部210。在另一个示例中，当对车辆的电池bt充电时，变压器220对经由第一开关部210施加的ac电的电压进行升压或降压，并且将升压或降压后的电压传输到第二开关部230。
54.在电池充电模式下，第二开关部230将从变压器220施加的ac电整流为dc电，以对车辆的电池bt充电。在控制器300的控制下，第二开关部230控制车辆的电池bt与链路电容c
link
之间的电力传输方向以及施加到链路电容c
link
的充电电流i
link
的电流大小。
55.第二开关部230可以包括第一mosfet q1、第二mosfet q2、第三mosfet q3以及第四mosfet q4。第一mosfet至第四mosfet q1、q2、q3和q4中的每一个可以包括体二极管。
56.通常，单向dc
‑
dc转换器包括在对应于第一mosfet至第四mosfet q1、q2、q3和q4的位置处的单向二极管，并且可以仅执行对车辆的电池bt充电的功能。然而，根据示例性实施方案的第二开关部230包括各自包括体二极管的第一mosfet至第四mosfet q1、q2、q3和q4，并且可以用作双向dc
‑
dc转换器。即，在第二开关部230的控制下，可以对车辆的电池bt充电，或者可以将从车辆的电池bt释放的电力供应到链路电容c
link
或电气负载。
57.第一mosfet q1和第二mosfet q2串联连接在车辆的电池的第一电极( )与第二电极(
‑
)之间。第三mosfet q3和第四mosfet q4串联连接在第一mosfet q1的第一端子与第二mosfet q2的第二端子之间。变压器220的初级线圈221的第一端子连接到第一mosfet q1与第二mosfet q2之间的第一节点a，初级线圈221的第二端子连接到第三mosfet q3与第四mosfet q4之间的第二节点b。
58.也就是说，第一mosfet q1的漏极端子连接到车辆的电池bt的第一电极( )，并且第一mosfet q1的源极端子与第二mosfet q2的漏极端子串联连接。初级线圈221的第一端子连接到第一mosfet q1的源极端子与第二mosfet q2的漏极端子之间的第一节点a，第二mosfet q2的源极端子连接到车辆的电池的第二电极(
‑
)。另外，第三mosfet q3的漏极端子连接到车辆的电池的第一电极( )，第三mosfet q3的源极端子与第四mosfet q4的漏极端子串联连接。初级线圈221的第二端子连接到第三mosfet q3的源极端子与第四mosfet q4的漏极端子之间的第二节点b，第四mosfet q4的源极端子连接到车辆的电池的第二电极(
‑
)。
59.在电池充电模式下，在第一开关部210中，当第五mosfet q5和第八mosfet q8导通时，第六mosfet q6和第七mosfet q7关断，并且当第五mosfet q5和第八mosfet q8关断时，第六mosfet q6和第七mosfet q7导通。由此，将从pfc电路部100施加的dc电转换为ac电。此时，第二开关部230中包括的第一mosfet至第四mosfet q1、q2、q3和q4关断。在第一开关部210转换后的交流电通过包括变压器220和第一mosfet至第四mosfet q1、q2、q3和q4的体二极管的充电路径对输出端子电容c
obc
充电。此后，在输出端子电容c
obc
充电的电力释放，以对车辆的电池bt充电。
60.在电池放电模式下，在第二开关部230中，当第一mosfet q1和第四mosfet q4导通时，第二mosfet q2和第三mosfet q3关断，并且当第一mosfet q1和第四mosfet q4关断时，第二mosfet q2和第三mosfet q3导通。由此，将从车辆的电池bt放电的dc电转换为ac电。此时，在第一开关部210中的第五mosfet至第八mosfet q5、q6、q7和q8关断。在第二开关部230转换后的ac电通过包括变压器220和第五mosfet至第八mosfet q5、q6、q7和q8的体二极管的放电路径施加到链路电容c
link
。此后，在链路电容c
link
充电的电力可以释放，以经由pfc电路部100施加到商用交流电源ac。
61.根据示例性实施方案，在进入电池充电模式之前，当链路电容c
link
的电压v
link
低于参考电压v
ref
时，用于对车辆的电池的充电的装置1可以通过从车辆的电池bt释放的电力将
链路电容c
link
的电压v
link
充电到高于参考电压v
ref
。即，在链路电容c
link
的电压v
link
被充电到参考电压v
ref
以上之后，用于对车辆的电池充电的装置1可以利用从商用交流电源ac施加的电力对车辆的电池bt充电。
62.根据示例性实施方案，第一开关部210和第二开关部230可以形成全桥转换器并且可以以相移控制方案进行控制。例如，在电池充电模式下，第一开关部210可以控制第七mosfet q7和第八mosfet q8的相位，从而可以调节第五mosfet q5和第八mosfet q8同时导通以使电流流过的时间段以及第六mosfet q6和第七mosfet q7同时导通以使电流流过的时间段。此时，随着同时导通的时间段增加，传输到变压器220的充电电流大小可能增大。在另一个示例中，在电池放电模式下或在对链路电容c
link
充电时，第二开关部230可以控制第三mosfet q3和第四mosfet q4的相位，从而可以调节第一mosfet q1和第四mosfet q4同时导通以使电流流过的时间段以及第二mosfet q2和第三mosfet q3同时导通以使电流流过的时间段。此时，随着同时导通的时间段增加，传输到变压器220的放电电流大小可能增大。
63.图3为示出根据示例性实施方案的用于对车辆的电池充电的方法的流程图。图4至图7a、图7b、图7c分别示出施加至图2的第二开关部的第一pwm信号至第四pwm信号以及根据pwm信号的变压器电压。图8示出与现有技术相比根据示例性实施方案的被车辆的电池的释放电力初次充电的链路电容的电压变化。
64.下文中，将参考图2至图8详细地描述根据示例性实施方案的用于对车辆的电池充电的装置和用于对车辆的电池充电的方法。
65.首先，在步骤s10，将车辆连接到电动车辆供电设备(electric vehicle supply equipment，evse)。此时，在步骤s20，与进入用于对车辆的电池bt充电的电池充电模式的时间点同步地，控制器300感测并联连接在pfc电路部100的输出端子与双向dc
‑
dc转换器200的输入端子之间的链路电容c
link
的电压v
link
。
66.也就是说，当从感测至商用交流电源ac(例如，电动车辆供应设备(evse))的连接的传感器(未示出)接收到连接信号时，控制器300可以检查链路电容c
link
的充电状态。
67.随后，在步骤s30，控制器300确定链路电容c
link
的电压v
link
是否高于或等于参考电压v
ref
。
68.也就是说，当电动车辆供应设备(evse)和用于对车辆的电池充电的装置1物理上相互连接时，在对车辆的电池bt充电之前，控制器300确定链路电容c
link
的电压v
link
是否高于或等于参考电压v
ref
。
69.随后，在步骤s40，当链路电容c
link
的电压v
link
低于参考电压v
ref
(s30
‑
否)时，控制器300利用从车辆的电池bt释放的电力对链路电容c
link
进行初次充电。
70.当在链路电容c
link
的电压v
link
低于参考电压v
ref
的情况下将用于对车辆的电池充电的装置1电连接到商用交流电源ac以接收电力时，由于链路电容c
link
的电压v
link
和充电电流i
link
的迅速增加，可能会导致对其它元件造成损坏。
71.根据示例性实施方案，在控制器300的控制下，通过双向dc
‑
dc转换器200的第二开关部230将从车辆的电池bt释放的dc电转换为ac电，并且经由变压器220和第一开关部210的体二极管将转换后的ac电施加到链路电容c
link
。此后，当在将链路电容c
link
的电压v
link
充电到参考电压v
ref
以上之后，将用于对车辆的电池充电的装置1与电动车辆供电设备(evse)电连接时，可以防止浪涌电流(ir)，从而降低对其它元件造成损坏的可能性。
72.在步骤s40期间，首先在步骤s41，控制器300计算要施加到链路电容c
link
的充电电流i
link
的大小和每单位时间的充电电流i
link
的增量δi，以将链路电容c
link
的电压v
link
充电到参考电压v
ref
以上。
73.例如，控制器300可以计算出要施加到链路电容c
link
的充电电流i
link
为3a，以将链路电容c
link
充电到对应于参考电压v
ref
的电压v
link
，并且可以计算出每单位时间的充电电流i
link
的增量δi为0.1a。即，控制器300控制充电电流i
link
从0a顺序地增加到3a，即，以0.1a、0.2a、0.3a、
……
、2.9a、3a的顺序增加。
74.随后，在步骤s42，控制器300控制施加到双向dc
‑
dc转换器200的第一pwm信号至第八pwm信号，从而通过计算出的充电电流i
link
对链路电容c
link
充电。
75.在电池放电模式下，在第二开关部230中，当第一mosfet q1和第四mosfet q4导通时，第二mosfet q2和第三mosfet q3关断，当第一mosfet q1和第四mosfet q4关断时，第二mosfet q2和第三mosfet q3导通。由此，将从车辆的电池bt释放的dc电转换为ac电。此时，第一开关部210中的第五mosfet至第八mosfet q5、q6、q7和q8关断。在第二开关部230转换后的ac电可以经由包括变压器220和第五体二极管至第八体二极管的放电路径施加到链路电容c
link
。第五体二极管至第八体二极管可以分别与第五mosfet至第八mosfet q5、q6、q7和q8并联连接。
76.例如，假设在链路电容c
link
的电压v
link
高于或等于参考电压v
ref
的前提下进入电池充电模式，控制器300可以首先设置第一pwm信号至第四pwm信号，使得电力经由充电路径施加。
77.参考图4，控制器300可以设置第一pwm信号至第四pwm信号，使得第一pwm信号和第三pwm信号具有相同的50％的占空比和相同的相位，并且第二pwm信号和第四pwm信号具有相同的50％的占空比和相比于第一pwm信号和第三pwm信号180度的相位差，使得车辆的电池bt的电力不会经由为充电路径相反方向的放电路径施加到变压器220。即，从第二开关部230向变压器220施加的ac电的电压v
tf
可以是0v。
78.更具体地，在将图4中所示的第一pwm信号至第四pwm信号分别施加到第一mosfet至第四mosfet q1、q2、q3和q4的情况下，当第一mosfet q1和第三mosfet q3导通时，第二mosfet q2和第四mosfet q4关断，当第一mosfet q1和第三mosfet q3关断时，第二mosfet q2和第四mosfet q4导通。由此，电力不经由包括第一mosfet至第四mosfet q1、q2、q3和q4的放电路径供应。
79.根据示例性实施方案，当需要对链路电容c
link
充电时，控制器300可以通过控制第三pwm信号和第四pwm信号的相移来控制从第二开关部230向变压器220施加的ac电的电压v
tf
的大小。参考图2、图5和图6，响应于第三pwm信号和第四pwm信号的相移，车辆的电池bt的电力通过第二开关部230施加到变压器220。
80.更具体地，参考图5，在第一时间段t1_1(其中，第三pwm信号的相位和第四pwm信号的相位偏移了ps1)期间，导通电平的第一pwm信号和第四pwm信号施加到第一mosfet q1和第四mosfet q4，从而使第一mosfet q1和第四mosfet q4导通，并且关断电平的第二pwm信号和第三pwm信号施加到第二mosfet q2和第三mosfet q3，从而使第二mosfet q2和第三mosfet q3关断。由此，车辆的电池bt的电力v
tf
( )经由第二开关部230施加到变压器220。
81.另外，在第三时间段t1_3(其中，第三pwm信号和第四pwm信号的相位偏移了ps1)期
间，关断电平的第一pwm信号和第四pwm信号施加到第一mosfet q1和第四mosfet q4，从而使第一mosfet q1和第四mosfet q4关断，并且导通电平的第二pwm信号和第三pwm信号施加到第二mosfet q2和第三mosfet q3，从而使第二mosfet q2和第三mosfet q3导通。由此，车辆的电池bt的电力v
tf
(
‑
)经由第二开关部230施加到变压器220。
82.参考图6，当第三pwm信号和第四pwm信号的相移变大(ps1＜ps2)时，在对应于扩大的相移的时间段期间，车辆的电池bt的电力经由第二开关部230施加到变压器220。
83.参考图7a、图7b、图7c，控制器300可以控制第三pwm信号和第四pwm信号的相移，以具有控制pwm信号的占空比的相同效果，从而控制施加到变压器220的电力的电平。因此，随着第三pwm信号和第四pwm信号的相移变大，施加到变压器220的电力的平均值会变大，相应地，充电电流i
link
的大小会增大。图7a、图7b、图7c中的示意图对应于示出变压器220的电力v
tf
的电平的图4至图6的图。
84.例如，在对链路电容c
link
充电时，双向dc
‑
dc转换器200可以形成相移全桥(phase shift full bridge，psfb)转换器。第二开关部230的第一mosfet至第四mosfet q1、q2、q3和q4可以形成初级侧全桥电路，第一开关部210的第五mosfet至第八mosfet q5、q6、q7和q8全部关断，并且第五体二极管至第八体二极管可以形成次级侧全波整流电路。
85.结合psfb转换器，控制器300可以控制第三pwm信号和第四pwm信号的相位，从而可以控制第一pwm信号和第四pwm信号同时导通的时间段或第三pwm信号和第四pwm信号同时导通的时间段。随着第一pwm信号和第四pwm信号同时导通的时间段增加，施加到链路电容c
link
的充电电流i
link
的大小可能增大。
86.随后，在步骤s43，控制器300确定链路电容c
link
的电压v
link
是否大于或等于参考电压v
ref
。
87.随后，当链路电容c
link
的电压v
link
大于或等于参考电压v
ref
时(s30
‑
是；或s43
‑
是)，在步骤s5，控制器300将电动车辆供应设备(evse)与用于对车辆的电池充电的装置1电连接，然后在步骤s60，可以进入对车辆的电池bt充电的电池充电模式。
88.在电池充电模式下，在第一开关部210中，当第五mosfet q5和第八mosfet q8导通时，第六mosfet q6和第七mosfet q7关断，并且当第五mosfet q5和第八mosfet q8关断时，第六mosfet q6和第七mosfet q7导通。由此，将从pfc电路部100施加的dc电转换为ac电。此时，第二开关部230中的第一mosfet至第四mosfet q1、q2、q3和q4关断。在第一开关部210转换后的ac电通过经由包括变压器220和第一体二极管至第四体二极管的充电路径对输出端子电容c
obc
充电。随后，在输出端子电容c
obc
被充电的电力可以被释放，以对车辆的电池bt充电。
89.参考图8，发现根据示例性实施方案在利用车辆的电池的放电电力经由双向dc
‑
dc转换器200对链路电容c
link
进行初次充电之后所获得的电压变化b，近似于在利用常规的继电器对链路电容c
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进行充电之后所获得的电压变化a。
90.图9a示出在有和没有对链路电容进行初次充电的情况下链路电容的电压变化，图9b示出在有和没有对链路电容进行初次充电的情况下链路电容的电流变化。
91.参考图9a和图9b，如虚线所示，如果在对链路电容进行初次充电之后将车载充电器(obc)连接到外部电源，则链路电容的电压v
link
缓慢增加，并且电流i
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也具有很小的变化。另一方面，如实线所示，如果在没有对链路电容进行初次充电的情况下将车载充电器
(obc)连接到外部电源，则由于链路电容的电压v
link_no
和电流i
link_no
的快速增加，可能会出现损坏其它元件的可能性。
92.尽管结合目前被视为是实际的示例性实施方案描述了本发明，但是应该理解的是，本发明并不限于所公开的实施方案。相反，本发明旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围之内的各种修改形式和等效形式。