[發明專利]一種功能集成式車載充電機及其工作方法

有效

• 申請號: 202011383571.X
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112693340B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 方向;陳勇
• 申請（專利權）人: 合肥華耀電子工業有限公司
• 主分類號: B60L53/20
• 分類號: B60L53/20;B60L53/00;B60L58/10
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

1.一種功能集成式車載充電機，其特征在于，包括交直流切換電路、EMI濾波電路、整流橋開關電路、Boost升壓電路、全橋LLC高壓直流變換電路以及半橋LLC低壓直流變換電路，交直流切換電路、EMI濾波電路、整流橋開關電路以及Boost升壓電路順次連接，全橋LLC高壓直流變換電路分別與交直流切換電路以及Boost升壓電路連接，半橋LLC低壓直流變換電路與Boost升壓電路連接，動力電池E1與全橋LLC高壓直流變換電路連接，低壓端E2與半橋LLC低壓直流變換電路連接；

所述交直流切換電路包括開關S1-1、開關S1-2、開關S2-1以及開關S2-2，所述開關S1-1的一端與交流源VS的一端連接，開關S1-2的一端與交流源VS的另一端連接，開關S2-1的一端以及開關S2-2的一端均與全橋LLC高壓直流變換電路連接，開關S1-1的另一端以及開關S2-1的另一端共用一個觸點A，開關S1-2的另一端以及開關S2-2的另一端共用一個觸點B；

當電動汽車處于交流充電模式時，電網給動力電池E1和低壓端E2供電，Boost升壓電路起到功率因數校正電路的作用，實現交流-直流變換；當電動汽車處于行車模式時，采用動力電池E1給低壓端E2供電，Boost升壓變換電路起到DC-DC變換電路的作用，實現直流升壓；當電動汽車處于交流充電模式時，交直流切換電路切換為交流輸入模式，通過僅啟用半橋LLC低壓直流變換電路，不啟用全橋LLC高壓直流變換電路，實現單獨給低壓端E2充電；

所述EMI濾波電路包括電容X1、電容X2以及電感器T3，電感器T3包括原邊繞組T31和副邊繞組T32，電容X1的一端分別與觸點A以及原邊繞組T31的一端連接，電容X1的另一端分別與觸點B以及副邊繞組T32的一端連接；電容X2的一端分別與整流橋開關電路以及原邊繞組T31的另一端連接，電容X2的另一端分別與整流橋開關電路以及副邊繞組T32的另一端連接；

所述整流橋開關電路包括開關S3-1、開關S3-2與整流橋椎Br，所述整流橋椎Br的一個交流輸入端作為開關S3-1的第一觸點，整流橋椎Br的輸出正端作為開關S3-1的第二觸點，所述整流橋椎Br的另一個交流輸入端作為開關S3-2的第一觸點，整流橋椎Br的輸出負端作為開關S3-2的第二觸點，電容X2的一端與開關S3-1的第三觸點連接，電容X2的另一端與開關S3-2的第三觸點連接；

所述Boost升壓電路包括電感L1、電感L2、MOS管Q1、MOS管Q2、電容C1、二極管D1以及二極管D2，所述電感L1的一端以及電感L2的一端均與整流橋椎Br的輸出正端連接，電容C1的一端、MOS管Q1的漏極以及MOS管Q2的漏極均與整流橋椎Br的輸出負端連接，電感L1的另一端分別與二極管D1的正極以及MOS管Q2的源極連接，電感L2的另一端分別與二極管D2的正極以及MOS管Q1的源極連接；電容C1的另一端分別與二極管D1的負極以及二極管D2的負極連接；

所述全橋LLC高壓直流變換電路包括MOS管Q3、MOS管Q4、?MOS管Q5、MOS管Q6、諧振電感Lr1、諧振電容Cr1、變換器T1、電容C2、二極管D3以及二極管D4，變換器T1包括原邊繞組T11、副邊繞組T12以及副邊繞組T13，所述MOS管Q3的源極以及MOS管Q5的源極均與二極管D1的負極連接，所述MOS管Q4的漏極以及MOS管Q6的漏極均與電容C1的一端連接，MOS管Q3的漏極、MOS管Q4的源極以及諧振電感Lr1的一端連接，MOS管Q5的漏極、MOS管Q6的源極、諧振電感Lr1的另一端、諧振電容Cr1的一端以及原邊繞組T11的一端連接，諧振電容Cr1的另一端與原邊繞組T11的另一端連接；副邊繞組T12的同名端與二極管D3的正極連接，副邊繞組T12的異名端與副邊繞組T13的同名端連接，副邊繞組T13的異名端與二極管D4的正極連接，電容C2的一端分別與二極管D3的負極、開關S2-1的一端以及二極管D4的負極連接，電容C2的另一端分別與副邊繞組T12的異名端以及開關S2-2的一端連接，所述電容C2的一端接動力電池E1的正極，電容C2的另一端接動力電池E1的負極；

所述半橋LLC低壓直流變換電路包括電容C3、電容C4、MOS管Q7、MOS管Q8、諧振電感Lr2、諧振電容Cr2、諧振電容Cr3、變換器T2、MOS管Q9以及MOS管Q10，所述變換器T2包括原邊線圈T21、副邊線圈T22以及副邊線圈T23，所述電容C3的一端分別與二極管D1的負極、MOS管Q7的源極以及諧振電容Cr2的一端連接，電容C3的另一端分別與電容C1的一端、MOS管Q8的漏極以及諧振電容Cr3的一端連接，?MOS管Q7的漏極、MOS管Q8的源極以及諧振電感Lr2的一端連接，電容Cr2的另一端、電容Cr3的另一端以及原邊線圈T21的一端連接，諧振電感Lr2的另一端與原邊線圈T21的另一端連接；副邊線圈T22的同名端與MOS管Q9的源極連接，副邊線圈T22的異名端與副邊線圈T23的同名端連接，副邊線圈T23的異名端與MOS管Q10的源極連接，電容C4的一端與MOS管Q9的漏極以及MOS管Q10的漏極連接，電容C4的另一端與副邊線圈T22的異名端連接；電容C4的一端與低壓端E2的正極連接，電容C4的另一端與低壓端E2的負極連接。