电流变换电路制造技术

本实用新型专利技术实施例提出了一种电流变换电路，包括控制单元、变压器、连接到高压交流电接口的第一变换单元、以及连接到高压电池接口的第二变换单元，且第一变换单元和第二变换单元的控制端均与控制单元连接变压器包括第一绕组、第二绕组以及第三绕组；第一变换单元还经由谐振单元与变压器的第一绕组连接；第二变换单元还与变压器的第二绕组连接；电流变换电路还包括第三变换单元、降压单元以及用于连接低压电池的低压电池接口，且第三变换单元和降压单元的控制端分别与控制单元连接；第三变换单元的一端与变压器的第三绕组连接。上述电流变换电路能够提高充电效率。

【技术实现步骤摘要】
电流变换电路
本技术涉及电子电力领域，尤其涉及一种电流变换电路。
技术介绍
双向车载充电机(OnBoardcharger，OBC)为正向运行时能为车载高压电池进行充电，反向运行时能为交流负载进行供电，并且对其他电动车进行动力援助。OBC一般具有两级级联结构，即前级功率因数校正电路(PowerFactorCorrection，PFC)级联后级高压直流变换器构成，具体可如图1所示。通常单相交流电正向功率6.6kW，反向功率3.3kW。车载低压直流变换器(LowVoltageDC/DCconverter，LDC)能为车载低压电池进行充电，将电能从高压电池传输到低压电池，充电功率2.5kW。其中，双向OBC中的高压直流变换器常采用双向谐振拓扑CLLC与CLLLC变换器，LDC中常采用硬开关全桥变换器。车载电源系统中OBC与LDC是分散式架构，两者是独立的两台变换器。现有的车载电源架构通常是分散式的，电流是由电网传递到高压电池，再由高压电池传递到低压电池，分散式的结构使充电效率较低，而且OBC与LDC作为两个独立的变换器空间布局远，导致OBC与LDC之间的连接器与导线上的损耗较大，从而造成电能浪费。
技术实现思路
本技术实施例针对上述现有的车载电源架构中存在的充电效率低和电能损耗大的问题，提供一种电流变换电路。本技术实施例解决上述技术问题采用的技术方案是：提供一种电流变换电路，包括控制单元、变压器、连接到高压交流电接口的第一变换单元、以及连接到高压电池接口的第二变换单元，且所述第一变换单元和所述第二变换单元的控制端均与所述控制单元连接，所述变压器包括第一绕组、第二绕组以及第三绕组；所述第一变换单元还经由谐振单元与所述变压器的第一绕组连接，并在所述控制单元控制下将由所述高压交流电接口的输入电压转换后输出到所述第一绕组，或者将所述第一绕组的输出电压转换后输出到所述高压交流电接口；所述第二变换单元还与所述变压器的第二绕组连接，并在所述控制单元控制下将所述第二绕组的输出电压转换后输出到所述高压电池接口，或者将所述高压电池接口的电压转换后输出到所述第二绕组；所述电流变换电路还包括第三变换单元、降压单元以及用于连接低压电池的低压电池接口，且所述第三变换单元和降压单元的控制端分别与所述控制单元连接；所述第三变换单元的一端与所述变压器的第三绕组连接，且所述第三变换单元的另一端经由所述降压单元与所述低压电池接口连接，并在所述控制单元控制下将所述第三绕组输出的电压转换后输出到所述降压单元。优选地，所述降压单元包括第一开关管、第二开关管和第一电感，且所述第一开关管和第二开关管的控制端均与所述控制单元连接，所述第一开关管与所述第一电感串联连接，且所述第一开关管的输入端与所述第三绕组的中间抽头连接，所述第一电感的一端与所述低压电池接口的第一接线端连接；所述第二开关管的输入端与所述第一开关管和第一电感的连接点连接，所述第二开关管的输出端与所述低压电池接口的第二接线端连接。优选地，所述第三变换单元包括第三开关管和第四开关管，且所述第三开关管串联连接在所述第三绕组的末端和所述第二开关管的输入端之间；所述第四开关管的输入端与所述第三绕组的首端连接，所述第四开关管的输出端与所述第三开关管和第二开关管的连接点连接。优选地，所述第一变换单元包括并联连接的第一桥臂和第二桥臂，且所述第一桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点与所述谐振单元的正输入端连接，所述第二桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点与所述谐振单元的负输入端连接。优选地，所述谐振单元包括依次串联连接的第二电感、第一电容、第三电感、第二电容，以及第四电感，且所述第二电感的一端与所述第一桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点连接，第二电容的一端与所述第一绕组的首端连接；所述第二桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点与所述第一绕组的末端连接，且所述第四电感的一端与所述第一电容和所述第三电感的连接点连接，另一端与所述第二桥臂和所述第一绕组的末端连接。优选地，所述第一桥臂的上桥臂和下桥臂、第二桥臂的上桥臂和下桥臂均为N型金属-氧化物-半导体。优选地，所述第二变换单元包括并联连接的第三桥臂和第四桥臂，且所述第二绕组的首端与所述第三桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点连接，所述第二绕组的末端与所述第四桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点连接。优选地，第三桥臂的上桥臂和下桥臂、第四桥臂的上桥臂和下桥臂均为N型金属-氧化物-半导体。本技术实施例所提供的电流变换电路通过将原本分散式的车载电源架构集成在一起，能直接将电网输入的高压交流电直接转换为低压直流电，以对低压电池充电，无需再经过高压电池来输出高压直流电来对低压电池充电，减少了电能在传输，过程中造成的电能损耗，提高了对高压电池和低压电池的充电效率。另外，由于车载电源架构是集成式的，空间布局小，能有效地减少车载电源的体积。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有的双向车载充电机的电路结构图；图2是本技术一实施例中电流变换电路的结构示意图；图3是本技术一实施例中电流变换电路的电路图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。图2是本技术实施例所提出的电流变换电路的电路结构图，该电路可以应用在电动汽车中，以对电动汽车进行充电和/或放电。具体如图2所示，该电路可以包括控制单元、变压器T、连接到高压交流电接口的第一变换单元11、以及连接到高压电池接口的第二变换单元13，且第一变换单元11和第二变换单元13的控制端均与控制单元连接，变压器T包括第一绕组T1、第二绕组T2以及第三绕组T3；第一变换单元11还经由谐振单元12与变压器T的第一绕组T1连接，并在控制单元控制下将由高压交流电接口的输入电压转换后输出到第一绕组T1，或者将第一绕组T1的输出电压转换后输出到为高压交流电接口；第二变换单元13还与变压器T的第二绕组T2连接，并在控制单元控制下将第二绕组T2的输出电压转换后输出到高压电池接口，或者将高压电池接口的电压转换后输出到第二绕组T2。电流变换电路还包括第三变换单元14、降压单元15以及用于连接低压电池30的低压电池30接口，且第三变换单元14和降压单元15的控制端分别与控制单元连接；第三变换单元14的一端与变压器T的第三绕组T3连接，且第三变换单元14的另一端经由降压单元15与低压电池30接口连接，并在控制单元控制下将第三绕组T3输出的电压转换后输出到降压单元15。...

【技术保护点】
1.一种电流变换电路，包括控制单元、变压器、连接到高压交流电接口的第一变换单元、以及连接到高压电池接口的第二变换单元，且所述第一变换单元和所述第二变换单元的控制端均与所述控制单元连接；其特征在于，所述变压器包括第一绕组、第二绕组以及第三绕组；所述第一变换单元还经由谐振单元与所述变压器的第一绕组连接，并在所述控制单元控制下将由所述高压交流电接口的输入电压转换后输出到所述第一绕组，或者将所述第一绕组的输出电压转换后输出到所述高压交流电接口；所述第二变换单元还与所述变压器的第二绕组连接，并在所述控制单元控制下将所述第二绕组的输出电压转换后输出到所述高压电池接口，或者将所述高压电池接口的电压转换后输出到所述第二绕组；/n所述电流变换电路还包括第三变换单元、降压单元以及用于连接低压电池的低压电池接口，且所述第三变换单元和降压单元的控制端分别与所述控制单元连接；所述第三变换单元的一端与所述变压器的第三绕组连接，且所述第三变换单元的另一端经由所述降压单元与所述低压电池接口连接，并在所述控制单元控制下将所述第三绕组输出的电压转换后输出到所述降压单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种电流变换电路，包括控制单元、变压器、连接到高压交流电接口的第一变换单元、以及连接到高压电池接口的第二变换单元，且所述第一变换单元和所述第二变换单元的控制端均与所述控制单元连接；其特征在于，所述变压器包括第一绕组、第二绕组以及第三绕组；所述第一变换单元还经由谐振单元与所述变压器的第一绕组连接，并在所述控制单元控制下将由所述高压交流电接口的输入电压转换后输出到所述第一绕组，或者将所述第一绕组的输出电压转换后输出到所述高压交流电接口；所述第二变换单元还与所述变压器的第二绕组连接，并在所述控制单元控制下将所述第二绕组的输出电压转换后输出到所述高压电池接口，或者将所述高压电池接口的电压转换后输出到所述第二绕组；
所述电流变换电路还包括第三变换单元、降压单元以及用于连接低压电池的低压电池接口，且所述第三变换单元和降压单元的控制端分别与所述控制单元连接；所述第三变换单元的一端与所述变压器的第三绕组连接，且所述第三变换单元的另一端经由所述降压单元与所述低压电池接口连接，并在所述控制单元控制下将所述第三绕组输出的电压转换后输出到所述降压单元。


2.如权利要求1所述的电流变换电路，其特征在于，所述降压单元包括第一开关管、第二开关管和第一电感，且所述第一开关管和第二开关管的控制端均与所述控制单元连接，所述第一开关管与所述第一电感串联连接，且所述第一开关管的输入端与所述第三绕组的中间抽头连接，所述第一电感的一端与所述低压电池接口的第一接线端连接；所述第二开关管的输入端与所述第一开关管和第一电感的连接点连接，所述第二开关管的输出端与所述低压电池接口的第二接线端连接。


3.如权利要求2所述的电流变换电路，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲璐，
申请(专利权)人：苏州汇川联合动力系统有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32