[發(fā)明專利]適應(yīng)寬輸入電壓的DCDC轉(zhuǎn)換電路以及車載充電機

在審

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• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111614267A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮穎盈;姚順;徐金柱;陳振龍
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳威邁斯新能源股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;B60L53/22
• 代理公司: 深圳市康弘知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44247
• 代理人: 林偉敏

本發(fā)明公開了一種適應(yīng)寬輸入電壓的DCDC轉(zhuǎn)換電路以及車載充電機，所述DCDC轉(zhuǎn)換電路包括依次連接原邊轉(zhuǎn)換模塊、變壓器T1、副邊轉(zhuǎn)換模塊，以及控制器，所述原邊轉(zhuǎn)換模塊包括由四個功率開關(guān)組成的第一和第二橋臂，在第一橋臂E中間點與變壓器T1原邊之間、以及原邊轉(zhuǎn)換模塊負極母線與變壓器T1原邊繞組之間設(shè)有切換模塊；控制器原邊轉(zhuǎn)換模塊的母線電壓控制切換模塊進行切換動作，將原邊轉(zhuǎn)換模塊切換為全橋結(jié)構(gòu)或半橋結(jié)構(gòu)；本發(fā)明現(xiàn)有充電機的拓撲結(jié)構(gòu)，增加少量的切換開關(guān)，實現(xiàn)半橋、全橋的切換，使得充電機在單相交流輸入、三相交流輸入時DCDC級處于最佳工作頻率點，提高充電機充電效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適應(yīng)寬輸入電壓的DCDC轉(zhuǎn)換電路以及車載充電機。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，車載充電機在單相交流輸入時，PFC級母線電容電壓近似為400V；三相交流輸入時PFC級母線電容電壓近似為800V，對于后級DCDC而言為寬輸入電壓，DCDC級輸出電壓近似400V。當輸入為三相交流電時，PFC母線電容電壓近似為800V，高壓輸出電壓需求400V，變壓器需配置為近似2：1匝比才能達到最優(yōu)效率點；當輸入為單相交流電時，PFC母線電容電壓近似為400V，高壓輸出電壓需求400V，按照變壓器2：1的匝比，DCDC增益需大于1，對于傳統(tǒng)LLC而言，此時勵磁電流較大，從而增加DCDC導(dǎo)通損耗，降低變換器效率。

因此，如何設(shè)計一種適應(yīng)單三相輸入電壓，降低功率器件導(dǎo)通損耗，提高充電機充電效率的充電機，是業(yè)界亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明提出一種適應(yīng)寬輸入電壓的DCDC轉(zhuǎn)換電路以及車載充電機。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是設(shè)計一種適應(yīng)寬輸入電壓的DCDC轉(zhuǎn)換電路，包括依次連接原邊轉(zhuǎn)換模塊、變壓器T1、副邊轉(zhuǎn)換模塊，以及控制器，所述原邊轉(zhuǎn)換模塊包括由四個功率開關(guān)組成的第一和第二橋臂，在第一橋臂E中間點與變壓器T1原邊之間、以及原邊轉(zhuǎn)換模塊負極母線與變壓器T1原邊繞組之間設(shè)有切換模塊；控制器原邊轉(zhuǎn)換模塊的母線電壓控制切換模塊進行切換動作，將原邊轉(zhuǎn)換模塊切換為全橋結(jié)構(gòu)或半橋結(jié)構(gòu)。

所述DCDC轉(zhuǎn)換電路包括充電模式、逆變模式；在充電模式中所述母線電壓高于閾值M時，控制原邊轉(zhuǎn)換模塊切換為半橋結(jié)構(gòu)；在充電模式中所述母線電壓不高于閾值M時，控制原邊轉(zhuǎn)換模塊切換為全橋結(jié)構(gòu)；在逆變模式中，控制原邊轉(zhuǎn)換模塊切換為全橋結(jié)構(gòu)。

所述閾值M為600伏。

所述原邊轉(zhuǎn)換模塊包括第一開關(guān)Q1、第二開關(guān)Q2、第三開關(guān)Q3、第四開關(guān)Q4，所述第一開關(guān)Q1和第三開關(guān)Q3串聯(lián)組成第一橋臂，第一開關(guān)Q1和第三開關(guān)Q3的連接點為E中間點；所述第二開關(guān)Q2和第四開關(guān)Q4串聯(lián)組成第二橋臂，第二開關(guān)Q2和第四開關(guān)Q4的連接點為F中間點；所述切換模塊包括第一開關(guān)Relay1和第二開關(guān)Relay2，所述E中間點連接第一開關(guān)Relay1的靜觸頭，所述F中間點連接第一開關(guān)Relay1的第一動觸頭，所述F中間點連接所述變壓器T1原邊繞組的一端，所述變壓器T1原邊繞組的另一端連接所述第一開關(guān)Relay1的第二動觸頭，所述變壓器T1原邊繞組的另一端與原邊轉(zhuǎn)換模塊負極母線之間串接所述第二開關(guān)Relay2。

所述變壓器T1原邊繞組串聯(lián)第一電容C1。

所述變壓器T1原邊繞組串聯(lián)第一電感L1。

所述第一開關(guān)Relay1采用單刀雙擲繼電器或選擇開關(guān)，所述第二開關(guān)Relay2采用單刀單擲繼電器。

所述副邊轉(zhuǎn)換模塊包括副邊高壓轉(zhuǎn)換模塊和副邊低壓轉(zhuǎn)換模塊。

本發(fā)明還設(shè)計了一種適應(yīng)寬輸入電壓的車載充電機，所述車載充電機采用上述的適應(yīng)寬輸入電壓的DCDC轉(zhuǎn)換電路。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是：