一种用于高速电动车的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用于高速电动车的车载DC/DC转换器和车载充电机的合并主电路，包括充电机电路和DC/DC转换电源电路，充电机电路包括全桥开关电路和主变压器，主变压器的输出端设有全桥整流管，DC/DC转换电路包含一级BUCK电路及一对MOS开关管与主变压器构成的全脉宽推挽电路，即在充电机输出绕组中间抽头。本发明专利技术用开关按OBC和DC的状态进行切换，实现了共享主变压器的二合一方案，优化了车载一体化电源的成本，且对电路的其它功能和指标没有影响。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高速电动车的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，特别涉及到一种用于高速电动车的DC/DC转换器和车载充电机的合并电路。
技术介绍
在纯电动汽车中车载充电机OBC和DC/DC转换电源是两个重要的电器部件，将两套独立的电气设计部件安装在同一个壳体内是未来的趋势。这种方式原理简单，能够节约结构件和部分配线成本，已经开始获得整车厂家的认可。而采用电路一体化的设计能进一步优化内部的电子零件数量，进一步降低总体成本，并能方便结构设计。然而，现有技术中这种合并电路在两种工作条件下电路运行的可靠性、技术指标的保证、相互之间不会发生冲突等细节问题有待解决。特别是大功率车载一体化设计对应的OBC全桥整流输出设计，需要解决在DC模式下怎样与DC模式对接的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有用于解决小功率低速车的一体化技术方案中的不足，提供一种用于高速电动车的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：一种用于高速电动车的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，还包括控制开关和两个MOS管，所述充电机电路包括主变压器以及与主变压器的原边绕组端相连的全桥主开关电路；主变压器的付边设有主输出绕组和辅助输出绕组，主变压器的主输出绕组端设有全桥整流电路，全桥整流电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，二极管D1的负极与二极管D2的负极相连，二极管D1的正极与主输出绕组的一端以及二极管D3的负极相连，二极管D3的正极与二极管D4的正极相连，二极管D4的负极与二极管D2的正极以及主输出绕组的另一端相连；控制开关的两端分别与主输出绕组的中间抽头以及二极管D2的负极相连，主输出绕组通过两个MOS管与二极管D4的正极相连；DC/DC转换电源电路通过两个MOS管构成推挽电路；主变压器的辅助输出绕组端通过至少两个二极管以及一个电容用于实现低压整流滤波。进一步的，所述二极管D4的正极与两个MOS管的源极相连，两个MOS管的漏极分别与二极管D3的负极以及二极管D4的负极相连。进一步的，还包括开关J3，开关J3的一端与两个MOS管的源极相连，开关J3的另一端与二极管D4的正极相连。进一步的，还包括二极管C1以及BUCK预稳压电路，BUCK预稳压电路包括二极管D5、开关管K7和电感L1，电感L1的一端与二极管D2的负极相连，电感L1的另一端分别与二极管D5的负极以及开关管K7的源极相连，开关管K7的漏极与电容C1的正极相连，电容C1的负极与二极管D5的正极以及二极管D4的正极相连，电容C1的两端形成充电机输出端。进一步的，所述全桥主开关电路包括开关管K1、开关管K2、开关管K3和开关管K4，开关管K1的漏极以及开关管K3的漏极与PFC母线相连，开关管K1的源极与开关管K2的漏极相连，开关管K3的源极与开关管K4的漏极相连，开关管K2的源极以及开关管K4的源极均与电源VCC端相连，开关管K4的漏极通过开关J1与主变压器的原边绕组的一端相连，变压器的原边绕组的另一端与开关管K1的源极相连；当系统处于充电机模式时，开关J1闭合、控制开关断开，当系统处于DC模式时，开关J1断开、控制开关闭合。进一步的，还包括开关J31，所述主变压器的主输出绕组包括依次设置的第一抽头、中间抽头和第二抽头，开关J31的1端与第一抽头相连，开关J32的2端与第二抽头相连，开关J31的3端和4端分别通过两个MOS管与二极管充电机输出端的负极相连。进一步的，所述辅助输出绕组端设有二极管D6、二极管D7和电容C2，二极管D6的正极与辅助输出绕组的一端相连，二极管D6的负极与二极管D7的负极以及电容C2的正极相连，电容C2的负极与辅助输出绕组的中间抽头相连，电容C2的两端形成DC输出端。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术为可实现DC/DC转换功能的车载充电机电路，原理清晰，同少量继电器切换的成本易控制，可以实现OBC大功率输出，输出范围宽，其平台比较适用于高电压等级的动力电池，即高速电动车的场合。本专利技术用开关按OBC和DC的状态进行切换，实现了共享主变压器的二合一方案，较之OBC输出用全波整流的方案，全桥整流更适合高电压输出高功率输出。而用输出绕组中间抽头的DC切换方案解决了OBC输出全波整理条件下解决反向DC拓扑从而完美地实现了DC/DC转换器和车载充电机的合并功能，进一步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。附图说明图1为本专利技术所述的用于高速电动车的DC/DC转换器和车载充电机的合并电路的结构示意图。图2为模式切换隔离开关J2采用双触点及多绕组的结构示意图。图3为用于高速电动车的DC/DC转换器和车载充电机的合并电路的具体电路图。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3，本专利技术所述的一种用于高速电动车的DC/DC转换器和车载充电机的合并电路，还包括控制开关和两个MOS管。充电机电路包括主变压器以及与主变压器的原边绕组端相连的全桥主开关电路。主变压器的付边设有主输出绕组和辅助输出绕组，主变压器的主输出绕组端设有全桥整流电路。全桥整流电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4。二极管D1的负极与二极管D2的负极相连，二极管D1的正极与主输出绕组的一端以及二极管D3的负极相连。二极管D3的正极与二极管D4的正极相连，二极管D4的负极与二极管D2的正极以及主输出绕组的另一端相连。控制开关J2的两端分别与主输出绕组的中间抽头以及二极管D2的负极相连，主输出绕组通过两个MOS管与二极管D4的正极相连。中心抽头用控制开关J2连接到DC电路的BUCK输出端，组成一个级联的DC转换电路。DC/DC转换电源电路通过两个MOS管构成推挽电路。主变压器的辅助输出绕组端通过至少两个二极管以及一个电容用于实现低压整流滤波。二极管D4的正极与MOS管K5和MOS管K6的源极相连，MOS管K5和MOS管K6的漏极分别与二极管D3的负极以及二极管D4的负极相连。还包括开关J3，开关J3的一端与两个MOS管的源极相连，开关J3的另一端与二极管D4的正极相连。由于并接在整流管上的高压MOS管K5、MOS管K6其与生俱来的体二极管恢复特性较差，需要在“充电机”和“DC”状态切换时加入开关J3，在OBC状态工作时断开MOS管K5和MOS管K6。还包括二极管C1以及BUCK预稳压电路，BUCK预稳压电路包括二极管D5、开关管K7和电感L1。电感L1的一端与二极管D2的负极相连，电感L1的另一端分别与二极管D5的负极以及开关管K7的源极相连。开关管K7的漏极与电容C1的正极相连，电容C1的负极与二极管D5的正极以及二极管D4的正极相连，电容C1的两端形成充电机输出端。全桥主开关电路包括开关管K1、开关管K2、开关管K3和开关管K4。开关管K1的漏极以及开关管K3的漏极与PFC母线相连，开关管K1的源极与开关管K2的漏极相连。开关管K3的源极与开关管K4的漏极相连，开关管K2的源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高速电动车的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，其特征在于：还包括控制开关和两个MOS管，所述充电机电路包括主变压器以及与主变压器的原边绕组端相连的全桥主开关电路；主变压器的付边设有主输出绕组和辅助输出绕组，主变压器的主输出绕组端设有全桥整流电路，全桥整流电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，二极管D1的负极与二极管D2的负极相连，二极管D1的正极与主输出绕组的一端以及二极管D3的负极相连，二极管D3的正极与二极管D4的正极相连，二极管D4的负极与二极管D2的正极以及主输出绕组的另一端相连；控制开关的两端分别与主输出绕组的中间抽头以及二极管D2的负极相连，主输出绕组通过两个MOS管与二极管D4的正极相连；DC/DC转换电源电路通过两个MOS管构成推挽电路；主变压器的辅助输出绕组端通过至少两个二极管以及一个电容用于实现低压整流滤波。

【技术特征摘要】
1.一种用于高速电动车的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，其特征在于：还包括控制开关和两个MOS管，所述充电机电路包括主变压器以及与主变压器的原边绕组端相连的全桥主开关电路；主变压器的付边设有主输出绕组和辅助输出绕组，主变压器的主输出绕组端设有全桥整流电路，全桥整流电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，二极管D1的负极与二极管D2的负极相连，二极管D1的正极与主输出绕组的一端以及二极管D3的负极相连，二极管D3的正极与二极管D4的正极相连，二极管D4的负极与二极管D2的正极以及主输出绕组的另一端相连；控制开关的两端分别与主输出绕组的中间抽头以及二极管D2的负极相连，主输出绕组通过两个MOS管与二极管D4的正极相连；DC/DC转换电源电路通过两个MOS管构成推挽电路；主变压器的辅助输出绕组端通过至少两个二极管以及一个电容用于实现低压整流滤波。2.根据权利要求1所述的用于高速电动车的DC/DC转换器和车载充电机的合并电路，其特征在于：所述二极管D4的正极与两个MOS管的源极相连，两个MOS管的漏极分别与二极管D3的负极以及二极管D4的负极相连。3.根据权利要求2所述的用于高速电动车的DC/DC转换器和车载充电机的合并电路，其特征在于：还包括开关J3，开关J3的一端与两个MOS管的源极相连，开关J3的另一端与二极管D4的正极相连。4.根据权利要求3所述的用于高速电动车的DC/DC转换器和车载充电机的合并电路，其特征在于：还包括二极管C1以及BUCK预稳压电路，BUCK预稳压电路包括二极管D5、开关管K7和电感L1，电感L1的一端与二...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶敬恒，魏晋科，王进，
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