集成DC/DC的双向车载充电机和电动汽车制造技术

技术编号:22357681 阅读:57 留言:0更新日期:2019-10-23 02:37
本发明专利技术提出了一种集成DC/DC的双向车载充电机和电动汽车,集成DC/DC的双向车载充电机包括:PFC电路,其输入端用于与外部电源连接;OBC电路,其输入端与PFC电路的输出端连接,输出端用于与电动汽车的高压动力电池连接;DC/DC转换电路,其输入端与PFC电路的输出端连接,输出端用于与电动汽车的低压负载连接;控制器,控制器分别与PFC电路、OBC电路和DC/DC转换电路的控制端连接,用于分别对PFC电路、OBC电路和DC/DC转换电路进行控制,以实现外部电源、高压动力电池和低压负载之间的能量传输。该集成DC/DC的双向车载充电机,重量轻,DC/DC转换效率高,且具有逆变放电功能。

Two way vehicle charger and electric vehicle integrated with DC / DC

【技术实现步骤摘要】
集成DC/DC的双向车载充电机和电动汽车
本专利技术涉及电动汽车
,尤其涉及一种集成DC/DC的双向车载充电机和电动汽车。
技术介绍
随着节能减排的要求逐渐提高,汽车电动化已成为汽车工业的主要发展方向之一,而轻量化、集成化在一定程度上可提升电动汽车的续航、降低整车电耗。车载充电机和DC/DC转换器是电动汽车的重要组成部分,目前已有相当一部分电动汽车使用集成化的车载充电机和DC/DC转换器,但大部分都是物理层面的集成,重量大不能达到轻量化的目标。小部分使用电气层面的深度集成化设计,可大幅降低重量,但存在DC/DC转换器转换效率偏低的问题。同时,随着用户体验要求的不断提升,逆变放电的移动储能技术需求越来越成为提升用户体验的重要技术,而双向充电机是实现该技术的重要模块。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本专利技术的第一个目的在于提出一种集成DC/DC的双向车载充电机,以在满足轻量化需求的同时,提升DC/DC转换效率。本专利技术的第二个目的在于提出一种电动汽车。为达上述目的,本专利技术第一方面实施例提出了一种集成DC/DC的双向车载充电机,包括:PFC电路,所述PFC电路的输入端用于与外部电源连接;OBC电路,所述OBC电路的输入端与所述PFC电路的输出端连接,所述OBC电路的输出端用于与电动汽车的高压动力电池连接;DC/DC转换电路,所述DC/DC转换电路的输入端与所述PFC电路的输出端连接,所述DC/DC变换电路的输出端用于与所述电动汽车的低压负载连接;控制器,所述控制器分别与所述PFC电路、所述OBC电路和所述DC/DC转换电路的控制端连接,用于分别对所述PFC电路、所述OBC电路和所述DC/DC转换电路进行控制,以实现所述外部电源、所述高压动力电池和所述低压负载之间的能量传输。本专利技术实施例的集成DC/DC的双向车载充电机,在电气层面上对DC/DC变换模块进行了深度集成,能够更好的满足轻量化需求,提高了DC/DC转换效率,且增加了逆变放电功能,实现了外部电源、高压动力电池和低压负载之间的能量传输,提升了用户体验。另外,本专利技术实施例的集成DC/DC的双向车载充电机还可以具有如下附加的技术特征:根据本专利技术的一个实施例,所述PFC电路包括:第一滤波子电路,所述第一滤波子电路的输入端用于与所述外部电源连接;第一整流子电路,所述第一整流子电路的输入端与所述第一滤波子电路的输出端连接,所述第一整流子电路的输出端与所述OBC电路的输入端连接,所述第一整流子电路的控制端与所述控制器连接。根据本专利技术的一个实施例,所述第一滤波子电路包括:第一电容,所述第一电容用于与所述外部电源并联连接;第一电感,所述第一电感的一端与所述第一电容的一端连接,所述第一电感另一端与所述第一整流子电路的第一输入端连接;第二电感,所述第二电感的一端与所述第一电容的另一端连接,所述第二电感另一端与所述第一整流子电路的第二输入端连接。根据本专利技术的一个实施例,所述PFC电路还包括:第二电容,所述第二电容为电解电容,所述第二电容的正极与所述第一整流子电路的第一输出端连接,所述第二电容的负极与所述第一整流子电路的第二输出端连接;第三电容,所述第三电容与所述第二电容并联。根据本专利技术的一个实施例,所述OBC电路包括:第一逆变子电路,所述第一逆变子电路的输入端与所述第一整流子电路的输出端连接;第一变压器,所述第一变压器的原边线圈的一端通过串联连接的第三电感和第四电容与所述第一逆变子电路的第一输出端连接,所述第一变压器的原边线圈的另一端与所述第一逆变子电路的第二输出端连接;第二整流子电路,所述第二整流子电路的第一输入端与所述第一变压器的副边线圈的的一端连接,所述第二整流子电路的第二输入端与所述第一变压器的副边线圈的另一端连接,所述第二整流子电路的两输出端用于与所述高压动力电池连接。根据本专利技术的一个实施例,所述OBC电路还包括:第五电容,所述第五电容的两端分别与所述第二整流子电路的两输出端对应连接。根据本专利技术的一个实施例,所述DC/DC转换电路包括:第二逆变子电路,所述第二逆变子电路的输入端与所述第一整流子电路的输出端连接;第二变压器,所述第二变压器的原边线圈的一端通过串联连接的第四电感和第五电容与所述第二逆变子电路的第一输出端连接,所述第二变压器的原边线圈的另一端与所述第二逆变子电路的第二输出端连接,其中,所述第二变压器的副边线圈包括第一副边线圈和第二副边线圈,所述第一副边线圈的一端与所述第二副边线圈的一端连接,并形成串连节点a;第三整流子电路,所述第三整流子电路的第一输入端与所述第一副边线圈的另一端连接,所述第三整流子电路的第二输入端与所述第二副边线圈的另一端连接,所述第三整流子电路的第一输出端与所述串联节点连接;第二滤波子电路,所述第二滤波子电路的第一输入端与串联节点连接,所述第二滤波子电路的第二输入端与所述第三整流子电路的第二输出端连接,所述第二滤波子电路的输出端用于与所述低压负载连接。根据本专利技术的一个实施例,所述第二滤波子电路包括:第五电感,所述第五电感的一端与所述串连节点连接,所述第五电感的另一端用于与所述低压负载的一端连接;第七电容,所述第七电容的一端与所述第五电感的另一端连接,所述第七电容的另一端与所述第二整流子电路的第二输出端连接,并用于与所述低压负载的另一端连接。根据本专利技术的一个实施例,所述第一整流子电路为由第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管组成的整流桥;所述第一逆变子电路为由第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管组成的逆变桥;所述第二整流子电路为由第九开关管、第十开关管、第十一开关管和第十二开关管组成的整流桥;所述第二逆变子电路为由第十三开关管、第十四开关管、第十五开关管和第十六开关管组成的逆变桥;所述第三整流子电路包括第十七开关管和第十八开关管,所述第十七开关管的漏极与所述第一副边线圈的另一端连接,所述第十七开关管的源极与所述第十八开关管的源极连接,并与所述低压负载的另一端连接,所述第十八开关管的漏极与所述第二副边线圈的另一端连接;其中,所述第一开关管至所述第十八开关管的栅极均与所述控制器连接。为达上述目的,本专利技术第二方面实施例提出了一种电动汽车,包括高压动力电池、低压负载和上述实施例的集成DC/DC的双向车载充电机。本专利技术实施例的电动汽车,采用上述的集成DC/DC的双向车载充电机,在电气层面上对DC/DC变换模块进行了深度集成,能够更好的满足轻量化需求,提高了DC/DC转换效率,且增加了逆变放电功能,实现了外部电源、高压动力电池和低压负载之间的能量传输,提升了用户体验。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:图1是本专利技术实施例的集成DC/DC的双向车载充电机的结构框图;图2是本专利技术一个实施例的集成DC/DC的双向车载充电机的结构框图;图3是本专利技术一个具体实施例的集成DC/DC的双向车载充电机的结构示意图;图4是本专利技术一个示例的集成DC/DC的双向车载充电机工作原理图;图5是本专利技术另一个示例的集成DC/DC的双向车载充电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成DC/DC的双向车载充电机,其特征在于,包括:PFC电路,所述PFC电路的输入端用于与外部电源连接;OBC电路,所述OBC电路的输入端与所述PFC电路的输出端连接,所述OBC电路的输出端用于与电动汽车的高压动力电池连接;DC/DC转换电路,所述DC/DC转换电路的输入端与所述PFC电路的输出端连接,所述DC/DC变换电路的输出端用于与所述电动汽车的低压负载连接;控制器,所述控制器分别与所述PFC电路、所述OBC电路和所述DC/DC转换电路的控制端连接,用于分别对所述PFC电路、所述OBC电路和所述DC/DC转换电路进行控制,以实现所述外部电源、所述高压动力电池和所述低压负载之间的能量传输。

【技术特征摘要】
1.一种集成DC/DC的双向车载充电机,其特征在于,包括:PFC电路,所述PFC电路的输入端用于与外部电源连接;OBC电路,所述OBC电路的输入端与所述PFC电路的输出端连接,所述OBC电路的输出端用于与电动汽车的高压动力电池连接;DC/DC转换电路,所述DC/DC转换电路的输入端与所述PFC电路的输出端连接,所述DC/DC变换电路的输出端用于与所述电动汽车的低压负载连接;控制器,所述控制器分别与所述PFC电路、所述OBC电路和所述DC/DC转换电路的控制端连接,用于分别对所述PFC电路、所述OBC电路和所述DC/DC转换电路进行控制,以实现所述外部电源、所述高压动力电池和所述低压负载之间的能量传输。2.如权利要求1所述的集成DC/DC的双向车载充电机,其特征在于,所述PFC电路包括:第一滤波子电路,所述第一滤波子电路的输入端用于与所述外部电源连接;第一整流子电路,所述第一整流子电路的输入端与所述第一滤波子电路的输出端连接,所述第一整流子电路的输出端与所述OBC电路的输入端连接,所述第一整流子电路的控制端与所述控制器连接。3.如权利要求2所述的集成DC/DC的双向车载充电机,其特征在于,所述第一滤波子电路包括:第一电容,所述第一电容用于与所述外部电源并联连接;第一电感,所述第一电感的一端与所述第一电容的一端连接,所述第一电感另一端与所述第一整流子电路的第一输入端连接;第二电感,所述第二电感的一端与所述第一电容的另一端连接,所述第二电感另一端与所述第一整流子电路的第二输入端连接。4.如权利要求2所述的集成DC/DC的双向车载充电机,其特征在于,所述PFC电路还包括:第二电容,所述第二电容为电解电容,所述第二电容的正极与所述第一整流子电路的第一输出端连接,所述第二电容的负极与所述第一整流子电路的第二输出端连接;第三电容,所述第三电容与所述第二电容并联。5.如权利要求2所述的集成DC/DC的双向车载充电机,其特征在于,所述OBC电路包括:第一逆变子电路,所述第一逆变子电路的输入端与所述第一整流子电路的输出端连接;第一变压器,所述第一变压器的原边线圈的一端通过串联连接的第三电感和第四电容与所述第一逆变子电路的第一输出端连接,所述第一变压器的原边线圈的另一端与所述第一逆变子电路的第二输出端连接;第二整流子电路,所述第二整流子电路的第一输入端与所述第一变压器的副边线圈的的一端连接,所述第二整流子电路的第二输入端与所述第一变压器的副边线圈的另一端连接,所述第二整流子电路的两输出端用于与所述高压动力电池连接。6.如权利要求5所述的集成...

【专利技术属性】
技术研发人员:张澄鉴杨春雷
申请(专利权)人:宝能广州汽车研究院有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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