[發明專利]一種集成DC/DC轉換器的車載充電機主電路及其控制

有效

• 申請號: 201710559537.5
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107284273B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 張凱旋;胡燁;朱建國;李晨光
• 申請（專利權）人: 深圳市永聯科技股份有限公司
• 主分類號: B60L53/20
• 分類號: B60L53/20;H02M3/335
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉

1.一種集成DC/DC轉換器的車載OBC充電機主電路，市電通過該集成DC/DC轉換器的車載OBC充電機主電路與動力電池組進行能量雙向傳遞，其中該集成DC/DC轉換器的車載OBC充電機主電路包括OBC/DCDC主變壓器以及DC/DC輸出側整流電路，OBC/DCDC主變壓器將能量傳遞給DC/DC輸出側整流電路，DC/DC輸出側整流電路將能量傳遞給汽車蓄電池及負載，該集成DC/DC轉換器的車載OBC充電機主電路包括電動汽車充電狀態、動力電池組給蓄電池供電狀態以及汽車動力電池組能量回饋電網的三種工作狀態；其中

OBC/DCDC主變壓器包括原邊繞組、第一副邊繞組和第二副邊繞組，原邊繞組為市電輸入側，第一副邊繞組輸出連接汽車動力電池組，第二副邊繞組輸出連接車載蓄電池；DC/DC輸出側整流電路包括共源極結構的晶體管Q9、Q10和Q11、Q12，晶體管Q9、Q10、Q11和Q12構成全波整流，與第二副邊繞組串聯，與輸出車載蓄電池側電解電容Cout并聯，提供車載蓄電池輸出電壓Vbat_Pb；晶體管Q1、Q2、Q3、Q4構成CLLC輸入側開關與母線大電解電容C_bus并聯，原邊繞組與電磁繼電器RLY1、輸入側諧振電感Lr1，輸入側諧振電容Cr1串聯，跨接到晶體管Q1、Q2、Q3、Q4構成的輸入側開關上；晶體管Q5、Q6、Q7、Q8構成CLLC輸出動力電池組側全橋整流電路，與動力電池組側電解電容Co_bat并聯，輸出Vbat_Li給動力電池組充電，第一副邊繞組、輸出動力電池組側諧振電感Lr2，輸出動力電池組側諧振電容Cr2串聯，并跨接到晶體管Q5、Q6、Q7、Q8構成CLLC輸出動力電池組側全橋整流電路中。

2.如權利要求1所述的集成DC/DC轉換器的車載OBC充電機主電路，其中晶體管Q1至Q12均為N型MOSFET。

3.如權利要求1所述的集成DC/DC轉換器的車載OBC充電機主電路，當電動汽車處于充電狀態時，繼電器RLY1閉合，輸入前級整流電路和PFC電路將220Vac交流電壓轉變成穩定的Vbus直流電壓，主變壓器的原邊繞組為能量輸入側，第一副邊繞組和第二副邊繞組為輸出側，Q1、Q2、Q3、Q4為全橋CLLC控制向副邊傳能；Q5、Q6、Q7、Q8為輸出同步整流控制，輸出Vbat_Li給動力電池組充電；Q9和Q10、Q11和Q12通過同步整流以及PWM調節來控制輸出電壓Vbat_Pb，給車載蓄電池充電，從而實現了車載OBC功能。

4.如權利要求1所述的集成DC/DC轉換器的車載OBC充電機主電路，當動力電池組給蓄電池供電時，繼電器RLY1斷開，原邊繞組處于開路狀態，第一副邊繞組為能量輸入側，第二副邊繞組為輸出側，關閉Q1、Q2、Q3、Q4驅動，使原邊處于完全斷開狀態；此時Q5、Q6、Q7、Q8為輸入全橋CLLC控制的開關管，汽車動力電池組處于放電狀態；Q9和Q10、Q11和Q12通過同步整流輸出穩定的電壓Vbat_Pb，給車載蓄電池充電，從而實現車載DC/DC變換器的功能。

5.如權利要求1所述的集成DC/DC轉換器的車載OBC充電機主電路，當汽車動力電池組能量回饋電網時，繼電器RLY1閉合，原邊繞組為能量回饋電網輸出側，第一副邊繞組為動力電池組能量輸入側，第二副邊繞組為車載蓄電池充電輸出側，Q5、Q6、Q7、Q8為輸入全橋CLLC控制的開關管，動力電池組處于放電狀態，將能量回饋電網；Q1、Q2、Q3、Q4為全橋同步整流控制，輸出控制輸出母線電壓Vbus。

6.如權利要求5所述的集成DC/DC轉換器的車載OBC充電機主電路，其中晶體管Q9和Q10、Q11和Q12可處于斷開狀態。

7.如權利要求5所述的集成DC/DC轉換器的車載OBC充電機主電路，可通過全波同步整流以及PWM調節控制輸出穩定電壓Vbat_Pb，給車載蓄電池充電。