一种可实现DC/DC转换功能的车载充电机电路制造技术

本发明专利技术公开了一种可实现DC/DC转换功能的车载充电机电路，通过在原主变压器上增加一个输出绕组，就可以在原边主驱动电路停止工作的情况下，通过对付边同步整流管的调制驱动，实现原车载DC/DC电源的功能。本发明专利技术解决了采用完全独立的两套电路来实现原车载充电机和DC/DC变换器的功能。本发明专利技术大大简化了器件的使用量和结构件设计，优化了车载一体化电源的成本，且电路原理简单、可靠，对电路的其它功能和指标没有影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车载电源领域，具体地说，特别涉及到一种可实现DC/DC转换功能的车载充电机电路。
技术介绍
在纯电动汽车中车载充电机和DC/DC转换电源是两个重要的电器部件，一般这两大部件是独立配置分开安装在前置车舱内，近年来也有部分新结构是采用两者一体化结构，即：两套独立的电气设计部件安装在同一个壳体内。它的优点是能够节约结构件和部分配线成本。这种方式已经开始越来越获得整车厂家的认可。这种方式唯一的缺点是：这个一体化部件内部的电子零件数量大大增加，结构相对紧凑带来制造工艺复杂。整机的可靠性面临考验。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种可实现DC/DC转换功能的车载充电机电路，以解决上述问题。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种可实现DC/DC转换功能的车载充电机电路，包括充电机电路，所述充电机电路通过连接DC/DC驱动控制电路和整流滤波电路组成DC/DC转换电源电路。进一步的，所述充电机电路包括依次连接的整流滤波电模块路、充电机主开关电路、主变压器、同步整流及驱动电路和输出滤波电路；所述充电机电路的两端分别连接市电输入和动力电池。进一步的，所述DC/DC转换电源电路包括依次连接的输出滤波电路、同步整流及驱动电路、主变压器、DC/DC驱动控制电路和整流滤波电路；所述DC/DC转换电源电路的两端分别连接动力电池和低压电器。进一步的，还包括用于MCU，MCU检测端的一支路通过主控制驱动连接充电机电路，MCU检测端的另一支路通过DC/DC驱动控制电路连接DC/DC转换电源电路。进一步的，所述MCU的输出端连接通过连接状态显示模块组成车载显示单元。进一步的，所述DC/DC驱动控制电路包括辅助绕组NS2、整流器件D1、D2和电感L1，通过对输出电压的反馈控制实现稳定的输出。进一步的，所述辅助绕组NS2的匝数计算过程如下：1)设充电机电路的主绕组匝数N1、输出最低电压V3、最高均充电压V4、充电机主开关电路的最大输出占空比为Dm、DC/DC转换电源电路的额定输出电压为V2； N 2 = V 2 * N 1 V 3 * D m ]]>2)考虑到充电机电路在充电状态时，输出电压会达到最高点V4，此时DC/DC转换电源电路的电压可高达： V m = N 2 N 1 * V 4. ]]>进一步的，所述MCU包括同步整流控制芯片IC1、同步整流控制芯片IC2和同步整流开关KS1，其对充电机电路和DC/DC转换电源电路的控制逻辑如下：1)在充电机电路工作时，同步整流控制芯片IC2的CS端检测到Vds两端电压为负且达到Vth-cs-on时，同步整流控制芯片IC2的驱动输出端Drv输出高电平给同步整流开关KS1、直至流经整流管的电流逐步下降至Vds端电压达到Vth-cs-off，然后驱动输出端Drv输出低电平，同步整流开关KS1关断；2)在DC/DC转换电源电路工作时，由同步整流控制芯片IC1输出端OUTA提供PWM脉宽调制信号，经Q1电平转换后加载至由C1，R5，R6组成的微分电路，然后提供给IC2的CS脚，完成触发驱动；此时，在CS端出现一个负电平的微分信号，以模拟同步整流管的体二极管导通信号，只要其幅值大于Vth-cs-on，在同步整流控制芯片IC2的DRV脚就可以输出驱动同步整流开关KS1的脉冲前沿，直至在t2时转换成低电平，此时同步整流控制芯片IC2的CS2端出现上跳沿，由于其幅值原高于Vth-cs-off，DRV输出关闭；所述Vds为同步整流管DS端电压，Vth-cs-on为同步整流管开通时的DS端门限电压，Vth-cs-off为同步整流管关断时的DS端门限电压。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：通过采用双向能量流动的原理，在充电机停止工作而同步整流管可以独立驱动、控制，就可以使动力电池的电能反向流动，只需在原主变压器上加一个低压输出隔离绕组，就可以实现车载DC/DC电源的功能。附图说明图1为本专利技术所述的车载充电机电路的结构框图。图2为本专利技术所述的车载充电机电路的电路图。图3为本专利技术所述的MCU的结构框图。图4为本专利技术所述的充电机电路的波形图。图5为本专利技术所述的DC/DC转换电源电路的波形图。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。参见图1，本专利技术所述的一种可实现DC/DC转换功能的车载充电机电路，包括充电机电路，所述充电机电路通过连接DC/DC驱动控制电路和整流滤波电路组成DC/DC转换电源电路。所述充电机电路包括依次连接的整流滤波电模块路、充电机主开关电路、主变压器、同步整流及驱动电路和输出滤波电路；所述充电机电路的两端分别连接市电输入和动力电池。所述DC/DC转换电源电路包括依次连接的输出滤波电路、同步整流及驱动电路、主变压器、DC/DC驱动控制电路和整流滤波电路；所述DC/DC转换电源电路的两端分别连接动力电池和低压电器。还包括用于MCU，MCU检测端的一支路通过主控制驱动连接充电机电路，MCU检测端的另一支路通过DC/DC驱动控制电路连接DC/DC转换电源电路。所述MCU的输出端连接通过连接状态显示模块组成车载显示单元。所述DC/DC驱动控制电路包括辅助绕组NS2、整流器件D1、D2和电感L1，通过对输出电压的反馈控制实现稳定的输出。参见图2，由主电路开关K1，K2及谐振回路CS，LS及主变压器T1构成典型的LLC半桥主电路，为提高输出整流效率，采用KS1，KS2代替普通整流管实现了同步整流功能。本专利技术是在主变压器上增加了一个绕组NS2及后续整流器件D1，D2及电感L1，就完成了一个标准的DC/DCPWM主电路构架，通过对输出电压V2的反馈控制就能实现稳定的输出。为了确保两种方式工作而不产生冲突，由MCU控制单元根据功能要求来分别对“LLC主控制电路”及“PWM控制器”进行使能。“同步控制器”在“充电机状态”工作时产生全脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可实现DC/DC转换功能的车载充电机电路，包括充电机电路，其特征在于：所述充电机电路通过连接DC/DC驱动控制电路和整流滤波电路组成DC/DC转换电源电路。

【技术特征摘要】
1.一种可实现DC/DC转换功能的车载充电机电路，包括充电机电路，其特征在于：所述
充电机电路通过连接DC/DC驱动控制电路和整流滤波电路组成DC/DC转换电源电路。
2.根据权利要求1所述的可实现DC/DC转换功能的车载充电机电路，其特征在于：所述
充电机电路包括依次连接的整流滤波电路、充电机主开关电路、主变压器、同步整流及驱动
电路和输出滤波电路；所述充电机电路的两端分别连接市电输入和动力电池。
3.根据权利要求2所述的可实现DC/DC转换功能的车载充电机电路，其特征在于：所述
DC/DC转换电源电路包括依次连接的输出滤波电路、同步整流及驱动电路、主变压器、DC/DC
驱动控制电路和整流滤波电路；所述DC/DC转换电源电路的两端分别连接动力电池和低压
电器。
4.根据权利要求3所述的可实现DC/DC转换功能的车载充电机电路，其特征在于：还包
括用于MCU，MCU检测端的一支路通过主控制驱动连接充电机电路，MCU检测端的另一支路通
过DC/DC驱动控制电路连接DC/DC转换电源电路。
5.根据权利要求4所述的可实现DC/DC转换功能的车载充电机电路，其特征在于：所述
MCU的输出端通过连接状态显示模块组成车载显示单元。
6.根据权利要求1或3所述的可实现DC/DC转换功能的车载充电机电路，其特征在于：所
述DC/DC驱动控制电路包括辅助绕组NS2、整流器件D1、D2和电感L1，通过对输出电压的反馈
控制实现稳定的输出。
7.根据权利要求6所述的可实现DC/DC转换功能的车载充电机电路，其特征在于：所述
辅助绕组NS2的匝数计算过程如下：
1)设充电机电路的主绕组匝数N1、输出最低电压V3、最高均充电压V4、充电机主开关电
路的最大输出占空比为Dm、DC/DC转换电源电路的额定输出电压为V2；根据一般正激(推挽)
PWM变换器的工作原理，可以确定：
N 2 = V ...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶敬恒，张红彬，
申请(专利权)人：嘉善中正新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33