一种DC/DC转换器和车载充电机的合并电路制造技术

本发明专利技术公开了一种DC/DC转换器和车载充电机的合并电路，包括充电机电路和DC/DC转换电源电路，充电机电路包括主变压器，主变压器的输出端设有整流管，DC/DC转换电源电路通过连接DC/DC驱动控制电路、输出整流滤波电路以及在变压器上增加一个辅助绕组NS2、在整流管上并接DC主开关电路形成。本发明专利技术实现了DC/DC转换器和车载充电机的合并，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。

A combined circuit of a DC/DC converter and a vehicle charger

The invention discloses a circuit with a DC/DC converter and a car charger, the charger includes the conversion circuit and DC/DC power supply circuit, the charger circuit includes a main transformer, the output terminal of the main transformer with rectifier, DC/DC converter power supply circuit by connecting the DC/DC drive control circuit, output rectifier filter circuit and the transformer on an auxiliary winding NS2 in the rectifier is connected with the main switch circuit to form DC. The invention realizes the combination of the DC/DC converter and the vehicle charger, greatly simplifies the design of the device consumption and the structural parts, and optimizes the cost of the integrated vehicle power supply, and the circuit principle is simple and reliable, and has no influence on other functions and indicators of the circuit.

【技术实现步骤摘要】
一种DC/DC转换器和车载充电机的合并电路
本专利技术涉及车载电源领域，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：将两套独立的电气设计部件安装在同一个壳体内。这种方式能够节约结构件和部分配线成本，已经开始越来越获得整车厂家的认可。然而采用这种方式的一体化部件内部的电子零件数量大大增加，提高了成本，结构相对紧凑带来制造工艺复杂，对整机的可靠性造成一定的影响。本专利采用的BOOST+PUSHPULL电路组合与以往的直接在充电机电池端组建单级PUSH-PULLPWM电路相比,其优点是主电路可以实现全占空比工作.有利于实现ZVS.大大降低了开关损耗及EMI问题.并且与同样两级电路BUCK+PUSHPULL相比,不仅主变压器付边圈数比较容易确定,且DC工作时匝比较大有利于降低原边电流,实现更高效率.
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DC/DC转换器和车载充电机的合并电路，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DC/DC转换器和车载充电机的合并电路，包括充电机电路和DC/DC转换电源电路，充电机电路包括主变压器，主变压器的输出端设有整流管，DC/DC转换电源电路通过连接DC/DC驱动控制电路、输出整流滤波电路以及在变压器上增加一个辅助绕组NS2、在整流管上并接DC主开关电路形成。进一步的，所述充电机电路包括依次连接的整流滤波电路、充电机预稳压主开关电路、主变压器、整流电路和输出滤波电路；充电机电路的两端分别连接市电输入和动力电池；充电预稳压主开关电路为LLC电路或由第一预稳压电路和充电机主开关电路组成。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、第二预稳压电路、DC主开关电路、主变压器、DC/DC驱动控制电路和输出整流滤波电路；DC/DC转换电源电路的两端分别连接动力电池和低压电器；整流电路包括整流管，输出整流滤波电路与辅助绕组NS2相连；DC主开关电路可以为推挽、半桥电路或全桥电路。进一步的，还包括于MCU，MCU的一个检测端通过充电机驱动控制电路连接充电机电路，MCU的另一个检测端通过DC/DC驱动控制电路连接DC/DC转换电源电路；充电机驱动控制电路通过ACPWM控制芯片IC1控制，DC/DC驱动控制电路通过DCPWM控制芯片IC2控制。进一步的，所述MCU的输出端通过连接状态显示模块组成车载合并显示单元。进一步的，所述辅助绕组NS2的匝数计算过程如下：设充电机电路的主绕组匝数为N1、输出端最高均充电压为V1、充电机主开关电路的最大输出占空比为Dm＝1、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，则：NS2＝N1*V2/V1。进一步的，所述MCU的功能和控制逻辑如下：(1)在充电机输出端接入动力电池工作时，MCU检测到AC端口有市电输入，此时进入“充电模式”工作状态，ACPWM控制芯片IC1使能，充电机电路开始工作，DCPWM控制芯片IC2不使能；(2)当MCU检测到市电输入消失后，MCU停止ACPWM控制芯片IC1使能；同时检测有无DC使能信号，如果有则进入“DC模式”，DCPWM控制芯片IC2使能，DC主开关电路开始工作。进一步的，所述DC主开关电路上连接有隔离电路。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术结构紧凑，成本低，制造工艺简单，整机的可靠性好，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，解决了使用一套电路完成以上功能的技术难点，可以广泛使用在中低速或高速电动车领域。充电机主电路采用级联半桥电路，主变压器上增加一个DC输出辅助绕组，在原边主驱动电路停止工作的情况下，通过对与付边整流管并联的开关管的驱动，以及付边级联电路的PWM调制，实现车载DC/DC电源的功能。本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。本专利技术采用双向能量流动的原理，在充电机停止工作时，并接在整流管两端的开关管可以独立驱动、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。在这套系统里面，本专利技术实现了以下电路和器件的共享：1、充电机输出回路和DC输入回路，这些回路包含滤波、反接保护等；2、主变压器回路；3、MCU控制回路，包括CAN总线端口的电路；4、辅助源；5、在优化DC主开关管KS1和开关管KS2选型的条件下，可以替代充电机整流管D1、D2。附图说明图1为本专利技术所述的DC/DC转换器和车载充电机的合并电路的结构框图。图2为本专利技术所述的DC/DC转换器和车载充电机的合并电路的实施基本电路图。图3为本专利技术所述的在充电机输出倍压整流的条件下如何接入DC主开关的电路示意图。图4为本专利技术所述的在充电机输出全桥结构整流电路中实现全桥DC主电路的电路示意图。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～图2，本专利技术所述的一种DC/DC转换器和车载充电机的合并电路，包括充电机电路和DC/DC转换电源电路。充电机电路包括主变压器，主变压器的输出端设有整流管。DC/DC转换电源电路通过连接DC/DC驱动控制电路、输出整流滤波电路以及在变压器上增加一个辅助绕组NS2、在整流管上并接DC主开关电路形成。充电机电路包括依次连接的整流滤波电路、PFC电路、充电预稳压主开关电路、主变压器、整流电路和输出滤波电路。整流电路包括二极管D3和二极管D4，输出滤波电路包括电感L2、电容C3和电容C4。充电机电路的两端分别连接市电输入和动力电池。充电预稳压主开关电路包括第一预稳压电路和充电机主开关电路，当然也可以由其他类型的单级拓扑结构完成，比如LLC电路。第一预稳压电路为BUCK预稳压电路，充电机主开关电路可以为半桥主开关电路。DC/DC转换电源电路包括依次连接的输出滤波电路、第二预稳压电路、DC主开关电路、主变压器、DC/DC驱动控制电路和输出整流滤波电路。第二预稳压电路为BOOST预稳压电路。DC/DC转换电源电路的两端分别连接动力电池和低压电器。整流电路包括整流管，输出整流滤波电路与辅助绕组NS2相连。DC主开关电路可以为推挽开关，也可以根据充电机的整流电路形式变为半桥电路或全桥电路。充电机合并电路通过并接在输出整流管上的开关管连接DC驱动实现隔离变压功能，级联BOOST预稳压控制电路通过PWM调制实现和DC输出的稳压功能。还包括于MCU，MCU的一个检测端通过充电机驱动控制电路连接充电机电路，MCU的另一个检测端通过DC/DC驱动控制电路连接DC/DC转换电源电路。充电机驱动控制电路通过ACPWM控制芯片IC1控制，DC/DC驱动控制电路通过DCPWM控制芯片IC2控制。MCU的输出端通过状态显示模块连接输出显示面板，从而组成车载合并显示单元。DC/DC转换器包含PWM控制电路、主变压器上的辅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种DC/DC转换器和车载充电机的合并电路，其特征在于：包括充电机电路和DC/DC转换电源电路，充电机电路包括主变压器，主变压器的输出端设有整流管，DC/DC转换电源电路通过连接DC/DC驱动控制电路、输出整流滤波电路以及在变压器上增加一个辅助绕组NS2、在整流管上并接DC主开关电路形成。

【技术特征摘要】
1.一种DC/DC转换器和车载充电机的合并电路，其特征在于：包括充电机电路和DC/DC转换电源电路，充电机电路包括主变压器，主变压器的输出端设有整流管，DC/DC转换电源电路通过连接DC/DC驱动控制电路、输出整流滤波电路以及在变压器上增加一个辅助绕组NS2、在整流管上并接DC主开关电路形成。2.根据权利要求1所述的DC/DC转换器和车载充电机的合并电路，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、充电预稳压主开关电路、主变压器、整流电路和输出滤波电路；充电机电路的两端分别连接市电输入和动力电池；其中预稳压电路和半桥主开关电路组成的两级电路也可以由其他类型的单级拓扑结构完成,比如全桥PWM,双管正激电路或LLC电路。3.根据权利要求2所述的DC/DC转换器和车载充电机的合并电路，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、第二预稳压电路、DC主开关电路、主变压器、DC/DC驱动控制电路和输出整流滤波电路；DC/DC转换电源电路的两端分别连接动力电池和低压电器；整流电路包括整流管，输出整流滤波电路与辅助绕组NS2相连；DC主开关电路可以为开关管、半桥电路或全桥电路。4.根据权利要求3所述的DC/DC转换器和车载充电机的合并电路，其特征在于：还包括于MCU，MCU的一个检测端通过充电机驱动控制电路连接充电机电路，MCU的另一个检测端通过DC/DC驱动控...

【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