[發明專利]車載充電電路、方法及車載電源

有效

• 申請號: 202110028968.5
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112821530B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 姚云鵬
• 申請（專利權）人: 蘇州匯川聯合動力系統有限公司
• 主分類號: H02J7/06
• 分類號: H02J7/06;H02J7/00
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 郭春芳

本發明屬于汽車電子電源技術領域，公開了一種車載充電電路、方法及車載電源。車載充電電路包括整流電路、第一DC/DC轉換電路、主變壓器及第二DC/DC轉換電路，主變壓器包括原邊繞組、第一副邊繞組及第二副邊繞組；依次連接電網側、整流電路、主變壓器的原邊繞組、主變壓器的第一副邊繞組、第一DC/DC轉換電路以及高壓電池側；主變壓器的第二副邊繞組與第二DC/DC轉換電路的輸入端連接，第二DC/DC轉換電路的輸出端與低壓電池側連接。本發明中將整流電路、第一DC/DC轉換電路、主變壓器和第二DC/DC轉換電路通過共用磁性器件及半導體器件在功率級上實現拓撲集成，從而提升高壓轉換和低壓整流集成的功率密度。

技術領域

本發明涉及汽車電子電源技術領域，尤其涉及一種車載充電電路、方法及車載電源。

背景技術

目前，電動汽車的電池包括400V/800V高壓電池和12V低壓電池兩個部分。對于高壓電池的充電有兩種方式：第一種為直流快充；第二種為交流慢充。車載充電機(OBC)為交流慢充中電網和高壓電池之間的能量變換裝置。對于低壓電池的充電由高壓轉低壓的DC-DC變換器(LDC)實現。目前，乘用電動汽車中普遍采用將OBC和LDC物理集成的方式來實現較高的功率密度，同時保持優異的能量傳輸性能。

但是，采用了OBC和LDC兩個獨立的能量轉換裝置，在行車過程中，OBC不工作，從而導致了半導體開關器件的冗余，影響了電動汽車供電系統的功率密度提升。在電網通過OBC給高壓電池充電時，充電功率需要扣除高壓電池通過LDC向低壓電池傳輸的功率，磁性元件功率等級超過了從電網取電的功率等級，因此磁性器件設計冗余，不利于功率密度的提升。

上述內容僅用于輔助理解本發明的技術方案，并不代表承認上述內容是現有技術。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種車載充電電路、方法及車載電源，旨在解決現有車載電源供電方式存在器件冗余導致供電系統的功率密度降低的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種車載充電電路，所述車載充電電路包括：整流電路、第一DC/DC轉換電路、主變壓器以及第二DC/DC轉換電路，所述主變壓器包括原邊繞組、第一副邊繞組以及第二副邊繞組；其中，

所述整流電路的輸入端與電網側連接，所述整流電路的輸出端與所述主變壓器的原邊繞組連接；

所述第一DC/DC轉換電路的輸入端與所述主變壓器的第一副邊繞組連接，所述第一DC/DC轉換電路的輸出端與高壓電池側連接；

所述主變壓器的第二副邊繞組與所述第二DC/DC轉換電路的輸入端連接，所述第二DC/DC轉換電路的輸出端與低壓電池側連接。

可選地，所述整流電路包括：第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第一電容以及第一電感；其中，

所述第一MOS管的漏極與所述電網側的第一輸出端連接，所述第一MOS管的源極與所述第二MOS管的漏極連接，所述第二MOS管的源極與所述電網側的第二輸出端連接；

所述第三MOS管的漏極與所述第一MOS管的漏極連接，所述第三MOS管的源極與所述第四MOS管的漏極連接，所述第四MOS管的源極與所述第二MOS管的源極連接；

所述第一電容的第一端與所述第一MOS管的源極連接，所述第一電容的第二端與所述第一電感的第一端連接，所述第一電感的第二端與所述主變壓器的原邊繞組的第一端連接，所述主變壓器的原邊繞組的第二端與所述第三MOS管的源極連接。

可選地，所述第一DC/DC轉換電路包括：第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第二電容以及第二電感；其中，

所述第二電感的第一端與所述主變壓器的第一副邊繞組的第一端連接，所述第二電感的第二端與所述第二電容的第一端連接，所述第二電容的第二端分別與所述第五MOS管的源極和所述第六MOS管的漏極連接；