[發明專利]一種可預充電的DCDC變換電路

在審

• 申請號: 202010187973.6
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111342676A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 劉鈞;馮穎盈;姚順;張昌盛
• 申請（專利權）人: 深圳威邁斯新能源股份有限公司
• 主分類號: H02M3/337
• 分類號: H02M3/337;H02M1/34
• 代理公司: 深圳市康弘知識產權代理有限公司 44247
• 代理人: 張明院

本發明公開了一種可預充電的DCDC變換電路，包括連接主變壓器T1原邊繞組的高壓側轉換模塊，連接主變壓器副邊繞組的低壓側轉換模塊，以及控制高、低壓側轉換模塊的控制器，在低壓側轉換模塊直流母線中串接預充電模塊，所述預充電模塊在整機上電時向連接在高壓側轉換模塊直流母線上的用電設備電容進行預充電；本發明克服了現有技術的不足，提供一種可預充電的DCDC變換電路，本發明是基于原有DCDC變換器進行的改進，預充電模塊與正向DCDC共用絕大部分功率器件和功率回路,只增加了少量器件，相比于獨立的預充電支路降低了體積和成本，且控制方式簡單。

技術領域

本發明屬于電動汽車充電技術領域，具體涉及一種可預充電的DCDC變換電路。

背景技術

隨著節能減排，以及控制大氣污染的需求，新能源汽車逐漸在市場商用，而電動汽車更是新能源汽車的主力軍。電動汽車用電設備具有有較大的等效電容，在整機啟動時，瞬間的充電電流非常大，容易燒毀電路或造成不安全因素。為解決該問題，現有技術是在高壓電池和用電設備之間的主繼電器旁并聯一條預充電支路，先用小電流緩慢給電容充電，等電容電壓升高充電電流變小之后再閉合主繼電器。現有技術中預充電支路是與主繼電器S1并聯的（參看圖1示出的本發明整機控制原理框圖，在主繼電器S1兩端并聯預充電支路即為現有技術，該預充電支路用虛線連接，表示在本發明中不存在這樣的連接），預充電支路和DCDC變換器是分離的，具有元件多、體積大、成本高、控制復雜的缺陷。

因此，如何設計一種將預充電功能集成在DCDC變換器中，盡可能復用現有DCDC器件，減小體積、降低成本的DCDC變換電路是業界亟待解決的技術問題。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述缺陷，本發明提出一種可預充電的DCDC變換電路。

本發明采用的技術方案是一種可預充電的DCDC變換電路，包括連接主變壓器T1原邊繞組的高壓側轉換模塊，連接主變壓器副邊繞組的低壓側轉換模塊，以及控制高、低壓側轉換模塊的控制器，在低壓側轉換模塊直流母線中串接預充電模塊，所述預充電模塊在整機上電時向連接在高壓側轉換模塊直流母線上的用電設備電容進行預充電。

所述預充電模塊包括次變壓器L1，次變壓器的原邊繞組串接在所述低壓側轉換模塊直流母線中，次變壓器副邊繞組的一端連接第九二極管D9的陽極，次變壓器副邊繞組的另一端連接所述高壓側轉換模塊負極母線和第五電容C5的一端，第九二極管的陰極連接第五電容的另一端和高壓側轉換模塊正極母線。

在預充電時控制器向低壓側轉換模塊中的功率開關發送第一PWM控制信號，將低壓側轉換模塊連接的直流電轉換成交流電、并通過所述次變壓器L1和第九二極管D9向高壓側轉換模塊傳輸電能。

在預充電時控制器控制高壓側轉換模塊中上橋臂的功率開關截止，向高壓側轉換模塊中下橋臂中的功率開關發送第二PWM控制信號。

所述預充電包括緩起階段和閉環充電階段，在緩起階段第一PWM控制信號的占空比的范圍為0%至50%，在閉環充電階段第一PWM控制信號的占空比為50%。

所述高壓側轉換模塊采用全橋結構，包括第一功率開關Q1、第二功率開關Q2、第三功率開關Q3、第四功率開關Q4。

所述高壓側轉換模塊采用半橋整流結構，包括第一功率開關Q1、第三功率開關Q3。

所述低壓側轉換模塊采用推挽結構，包括第五功率開關Q5、第六功率開關Q6。

所述低壓側轉換模塊采用全橋結構，包括第五功率開關Q5、第六功率開關Q6、第七功率開關Q7、第八功率開關Q8。

本發明提供的技術方案的有益效果是：