[發明專利]一種DC/DC轉換器和車載充電機的合并電路

在審

• 申請號: 201710820823.2
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107623363A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 陶敬恒;張紅彬
• 申請（專利權）人: 嘉善中正新能源科技有限公司
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02M3/335;H02M3/337;H02J7/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司31227
• 代理人: 陸磊

技術領域

本發明涉及車載電源領域，特別涉及到一種可實現DC/DC轉換功能的車載充電機電路。

背景技術

在純電動汽車中車載充電機和DC/DC轉換電源是兩個重要的電器部件，一般這兩大部件是獨立配置分開安裝在前置車艙內。近年來也有部分新結構是采用兩者一體化結構，即：將兩套獨立的電氣設計部件安裝在同一個殼體內。這種方式能夠節約結構件和部分配線成本，已經開始越來越獲得整車廠家的認可。然而采用這種方式的一體化部件內部的電子零件數量大大增加，提高了成本，結構相對緊湊帶來制造工藝復雜，對整機的可靠性造成一定的影響。

本專利采用的BOOST+PUSHPULL電路組合與以往的直接在充電機電池端組建單級PUSH-PULL PWM電路相比,其優點是主電路可以實現全占空比工作.有利于實現ZVS.大大降低了開關損耗及EMI問題.并且與同樣兩級電路BUCK+PUSHPULL相比,不僅主變壓器付邊圈數比較容易確定,且DC工作時匝比較大有利于降低原邊電流,實現更高效率.

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中的不足，提供一種DC/DC轉換器和車載充電機的合并電路，以解決上述問題。

本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：

一種DC/DC轉換器和車載充電機的合并電路，包括充電機電路和DC/DC轉換電源電路，充電機電路包括主變壓器，主變壓器的輸出端設有整流管，DC/DC轉換電源電路通過連接DC/DC驅動控制電路、輸出整流濾波電路以及在變壓器上增加一個輔助繞組NS2、在整流管上并接DC主開關電路形成。

進一步的，所述充電機電路包括依次連接的整流濾波電路、充電機預穩壓主開關電路、主變壓器、整流電路和輸出濾波電路；充電機電路的兩端分別連接市電輸入和動力電池；充電預穩壓主開關電路為LLC電路或由第一預穩壓電路和充電機主開關電路組成。

進一步的，所述DC/DC轉換電源電路包括依次連接的輸出濾波電路、第二預穩壓電路、DC主開關電路、主變壓器、DC/DC驅動控制電路和輸出整流濾波電路；DC/DC轉換電源電路的兩端分別連接動力電池和低壓電器；整流電路包括整流管，輸出整流濾波電路與輔助繞組NS2相連；DC主開關電路可以為推挽、半橋電路或全橋電路。

進一步的，還包括于MCU，MCU的一個檢測端通過充電機驅動控制電路連接充電機電路，MCU的另一個檢測端通過DC/DC驅動控制電路連接DC/DC轉換電源電路；充電機驅動控制電路通過AC PWM控制芯片IC1控制，DC/DC驅動控制電路通過DC PWM控制芯片IC2控制。

進一步的，所述MCU的輸出端通過連接狀態顯示模塊組成車載合并顯示單元。

進一步的，所述輔助繞組NS2的匝數計算過程如下：

設充電機電路的主繞組匝數為N1、輸出端最高均充電壓為V1、充電機主開關電路的最大輸出占空比為Dm＝1、DC/DC轉換電源電路的額定輸出電壓為V2；根據一般正激(推挽)PWM變換器的工作原理，則：

NS2＝N1*V2/V1。

進一步的，所述MCU的功能和控制邏輯如下：

(1)在充電機輸出端接入動力電池工作時，MCU檢測到AC端口有市電輸入，此時進入“充電模式”工作狀態，AC PWM控制芯片IC1使能，充電機電路開始工作，DC PWM控制芯片IC2不使能；

(2)當MCU檢測到市電輸入消失后，MCU停止AC PWM控制芯片IC1使能；同時檢測有無DC使能信號，如果有則進入“DC模式”，DC PWM控制芯片IC2使能，DC主開關電路開始工作。

進一步的，所述DC主開關電路上連接有隔離電路。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

本發明結構緊湊，成本低，制造工藝簡單，整機的可靠性好，解決了采用完全獨立的兩套電路來實現原車載充電機和DC/DC變換器的功能，解決了使用一套電路完成以上功能的技術難點，可以廣泛使用在中低速或高速電動車領域。充電機主電路采用級聯半橋電路，主變壓器上增加一個DC輸出輔助繞組，在原邊主驅動電路停止工作的情況下，通過對與付邊整流管并聯的開關管的驅動，以及付邊級聯電路的PWM調制，實現車載DC/DC電源的功能。本發明大大簡化了器件的使用量和結構件設計，優化了車載一體化電源的成本，且電路原理簡單、可靠，對電路的其它功能和指標沒有影響。