车载充电系统及具有其的车辆技术方案

本发明专利技术公开了一种车载充电系统及具有其的车辆，其中，该车载充电系统包括第一谐振电路模块、第二谐振电路模块和控制模块，第一谐振电路模块用于对供电第一半周期的电信号进行转换处理；第二谐振电路模块用于对供电第二半周期的电信号进行转换处理；第一变压器与第二变压器共用同一磁芯；控制模块用于在供电第一半周期时控制第二谐振电路模块的第一端与第二端串联导通，并根据供电第一半周期的时序信号控制第一谐振电路模块，或者，在供电第二半周期时根据供电第二半周期的时序信号控制第二谐振电路模块。该系统和车辆，采用无电解电容设计，可以降低成本，提高稳定性，提高变压器功率密度。

【技术实现步骤摘要】
车载充电系统及具有其的车辆
本专利技术涉及车辆
，尤其是涉及一种车载充电系统，以及具有该车载充电系统的车辆。
技术介绍
图1是相关技术中的一种车载充电系统的电路图，该系统一端与电网相连，另一端与电池包相连，包括Part1’和Part2’两级电路。正向充电时，Part1’实现交流-直流转换和功率因素矫正，输出直流电压。Part2’是直流-直流转换器，输出适合的电压给电池包充电。对于该系统，为了给后级part2’提供平稳的输入直流电压，Part1’和Part2’之间需要大容量的电解电容C1’，使系统的体积和成本增加，且电解电容C1’存在寿命、抗震问题，对系统的可靠性不利。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种车载充电系统，该车载充电系统，无需大容量的电解电容，减小系统体积降低成本，提高系统稳定性。本专利技术还提出一种采用该车载充电系统的车辆。为了解决上述问题，本专利技术第一方面实施例的车载充电系统，包括：第一谐振电路模块，用于对供电第一半周期的电信号进行转换处理，所述第一谐振电路模块包括第一转换单元、第一变压器、第二转换单元，所述第一转换单元包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的第一端与电单元的第一端相连，所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端相连；第二谐振电路模块，用于对供电第二半周期的电信号进行转换处理，所述第二谐振电路模块包括第三转换单元、第二变压器、第四转换单元，所述第三转换单元包括第三开关管和第四开关管，所述第三开关管的第一端与所述电单元的第二端相连，所述第三开关管的第二端与所述第四开关管的第一端相连，所述第四开关管的第二端与所述第二开关管的第二端相连；其中，所述第一变压器与所述第二变压器共用同一磁芯；控制模块，用于在供电第一半周期时控制第三开关管、所述第四开关管保持导通，并根据供电第一半周期的时序信号控制所述第一谐振电路模块，或者，在供电第二半周期时控制所述第一开关管、所述第二开关管保持导通，并根据供电第二半周期的时序信号控制所述第二谐振电路模块。根据本专利技术实施例的车载充电系统，通过设置两路谐振电路，控制模块根据供电周期信号来控制第一谐振电路模块和第二谐振电路模块的选通，使得谐振电路模块输出至转换线路模块的信号为馒头波，因而，不需要大容量的电解电容进行滤波，只需使用小容量的电容，降低了电解电容部分的成本和体积，提高了系统的可靠性和寿命，以及通过谐振电路中自身开关管的串联导通来选通，无需设置选通电路模块，减少了电路的电子器件的需求量，降低了成本，以及，第一变压器与第二变压器进行磁耦合，并用同一磁芯，减少了磁芯使用量，降低成本，减小了占用空间，提高了功率密度。为了解决上述问题，本专利技术第二方面实施例的车辆，包括电池包和所述的车载充电系统。根据本专利技术实施例的车辆，通过采用上面实施例的车载充电系统，可以降低成本，提高可靠性，提升抗震性，提高充电系统的功率密度。本专利技术的附加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的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是相关技术中的一种双向车载充电机的电路图；图2是根据本专利技术的一个实施例的车载充电系统的功能框图；图3是根据本专利技术的一个实施例的谐振电路输入输出电信号的波形图；图4是根据本专利技术的一个实施例的车载充电系统的功能框图；图5是根据本专利技术的另一个实施例的车载充电系统的功能框图；图6是根据本专利技术的一个实施例的车载充电系统无选通电路的电路图；图7是根据本专利技术的另一个实施例的车载充电系统包括选通电路的电路图；图8是根据本专利技术的一个实施例的车载充电系统无选通电路的电路图；图9是根据本专利技术的另一个实施例的车载充电系统包括选通电路的电路图；图10是根据本专利技术的一个实施例的车辆的框图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本专利技术的实施例。下面参考图2-图9描述根据本专利技术实施例的车载充电系统。图2是根据本专利技术的一个实施例的车载充电系统的框图，如图2所示，本专利技术实施例的车载充电系统100包括第一谐振电路模块10、第二谐振电路模块20和控制模块40。其中，第一谐振电路模块10用于对供电第一半周期的电信号进行转换处理，第一谐振电路模块10包括第一转换单元11、第一变压器T1、第二转换单元12，其中，在实施例中，第一转换单元11可以用于进行交流-交流之间的转换，实现交流正半周期电信号的转换；第二转换单元12可以实现交流-直流之间的转换，第一变压器T1起到信号隔离和传输的作用。第一转换单元11包括第一开关管Q1和第二开关管Q2，第一开关管Q1的第一端与电单元50的第一端相连，第一开关管Q1的第二端与第二开关管Q2的第一端相连。第二谐振电路模块20用于对供电第二半周期的电信号进行转换处理，第二谐振电路模块20包括第三转换单元21、第二变压器T2、第四转换单元22，其中，在实施例中，第三转换单元21可以用于进行交流-交流之间的转换，实现交流负半周期电信号的转换；第四转换单元22可以实现交流-直流之间的转换，第二变压器T2起到信号隔离和传输的作用。第三转换单元21包括第三开关管Q3和第四开关管Q4，第三开关管Q3的第一端与电单元50的第二端相连，第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第一端相连，第四开关管Q4的第二端与第二开关管Q2的第二端相连。其中，实施例中，电单元50可以包括电网、用电负载等，当电单元为电网时，以实现充电操作，或当电单元为用电负载时，以实现电池包放电操作。在一些实施例中，交流-直流转换可以包括直流转换为交流或者交流转换为直流。其中，第一变压器T1与第二变压器T2共用同一磁芯，减少了磁芯使用量，降低了成本，以及可以减小占用空间，提高变压器的功率密度。控制模块50用于在供电第一半周期时控制控制第三开关管Q3、第四开关管Q4保持导通，并根据供电第一半周期的时序信号控制第一谐振电路模块10，或者，在供电第二半周期时控制第一开关管Q1、第二开关管Q2保持导通，并根据供电第二半周期的时序信号控制第二谐振电路模块20。具体地，在进行充电时，电单元50可以为电网，控制模块40检测电网输出交流电的周期信息，并在供电第一半周期例如交流电的正半周期时，控制第三开关管Q3、第四开关管Q4保持导通，此时第一谐振电路模块10的第一端与电网的第一端连接，第一谐振电路模块10的第二端与电网的第二端的接通，电网为第一谐振电路模块10供电，即在电网输出正半周期信号时选通第一谐振电路模块10，第一谐振电路模块10将电网提供正半周期的交流电转换为直流电，并输出给后级电路，以为电池包60充电。同样地，控制模块50检测到供电第二半周期例如负半周期电信号时，控制第一开关管Q1、第二开关管Q本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载充电系统，其特征在于，包括：/n第一谐振电路模块，用于对供电第一半周期的电信号进行转换处理，所述第一谐振电路模块包括第一转换单元、第一变压器、第二转换单元，所述第一转换单元包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的第一端与电单元的第一端相连，所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端相连；/n第二谐振电路模块，用于对供电第二半周期的电信号进行转换处理，所述第二谐振电路模块包括第三转换单元、第二变压器、第四转换单元，所述第三转换单元包括第三开关管和第四开关管，所述第三开关管的第一端与所述电单元的第二端相连，所述第三开关管的第二端与所述第四开关管的第一端相连，所述第四开关管的第二端与所述第二开关管的第二端相连；/n其中，所述第一变压器与所述第二变压器共用同一磁芯；/n控制模块，用于在供电第一半周期时控制第三开关管、所述第四开关管保持导通，并根据供电第一半周期的时序信号控制所述第一谐振电路模块，或者，在供电第二半周期时控制所述第一开关管、所述第二开关管保持导通，并根据供电第二半周期的时序信号控制所述第二谐振电路模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种车载充电系统，其特征在于，包括：
第一谐振电路模块，用于对供电第一半周期的电信号进行转换处理，所述第一谐振电路模块包括第一转换单元、第一变压器、第二转换单元，所述第一转换单元包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的第一端与电单元的第一端相连，所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端相连；
第二谐振电路模块，用于对供电第二半周期的电信号进行转换处理，所述第二谐振电路模块包括第三转换单元、第二变压器、第四转换单元，所述第三转换单元包括第三开关管和第四开关管，所述第三开关管的第一端与所述电单元的第二端相连，所述第三开关管的第二端与所述第四开关管的第一端相连，所述第四开关管的第二端与所述第二开关管的第二端相连；
其中，所述第一变压器与所述第二变压器共用同一磁芯；
控制模块，用于在供电第一半周期时控制第三开关管、所述第四开关管保持导通，并根据供电第一半周期的时序信号控制所述第一谐振电路模块，或者，在供电第二半周期时控制所述第一开关管、所述第二开关管保持导通，并根据供电第二半周期的时序信号控制所述第二谐振电路模块。


2.根据权利要求1所述的车载充电系统，其特征在于，所述车载充电系统还包括：
选通电路模块，所述选通电路模块包括第五开关管和第六开关管，所述第五开关管的第一端与所述电单元的第一端相连，所述第五开关管的第二端分别与所述第二开关管的第二端、所述第四开关管的第二端相连，所述第六开关管的第一端与所述电单元的第二端相连，所述第六开关管的第二端分别与所述第二开关管的第二端、所述第四开关管的第二端相连；
所述控制模块还用于，在所述供电第一半周期时，控制所述第五开关管关断，以及控制所述第六开关管、所述第三开关管、所述第四开关管导通，并根据供电第一半周期的时序信号控制所述第一谐振电路模块，或者，在所述供电第二半周期时，控制所述第六开关管关断，以及控制所述第五开关管、所述第一开关管、所述第二开关管导通，并根据供电第二半周期的时序信号控制所述第二谐振电路模块。


3.根据权利要求1所述的车载充电系统，其特征在于，所述车载充电系统还包括：
直流转换电路模块，所述直流转换电路模块分别与所述第二转换单元、所述第四转换单元、电池包相连，用于对输入电信号进行直流-直流转换。


4.根据权利要求1-3任一项所述的车载充电系统，其特征在于，
所述第一转换单元还包括第一电容、第二电容、第三电容，其中，所述第一电容的第一端与所述电单元的第一端相连，所述第一电容的第二端与所述第二开关管的第二端相连，所述第二电容的第一端与所述第一开关管的第一端相连，所述第二电容的第二端与所述第三电容的第一端相连，所述第三电容的第二端与所述第二开关管的第二端相连，所述第一开关管的第一端与所述第二开关管的第二端之间具有第一节点，所述第二电容的第二端与所述第三电容的第一端之间具有第二节点；
所述第一变压器包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈的第一端通过第一电感与所述第一节点相连，所述第一线圈的第二端与所述第二节点相连；
所述第二转换单元包括第七开关管、第八开关管、第四电容、第五电容，所述第七开关管的第一端与所述直流转换线路模块的第一端相连，所述第七开关管的第二端与所述第八开关管的第一端相连，所述第七开关管的控制端与所述控制模块相连，所述第八开关管的第二端与所述直流转换电路模块的第二端相连，所述第八开关管的控制端与所述控制模块相连，所述第七开关管的第二端与所述第八开关管的第一端之间具有第三节点，所述第三节点通过第二电感与所述第二线圈的第一端相连，所述第四电容的第一端与所述第七开关管的第一端、所述直流转换电路模块的第一端相连，所述第四电容的第二端与所述第五电容的第一端相连，所述第五电容的第二端与所述第八开关管的第二端、所述直流转换电路模块的第二端相连，所述第四电容的第二端与所述第五电容的第一端之间具有第四节点，所述第四节点与所述第二线圈的第二端相连。


5.根据权利要求1-3任一项所述的车载充电系统，其特征在于，
所述第三转换单元还包括第六电容、第七电容和第八电容，其中，所述第六电容的第一端与所述电单元的第二端相连，所述第六电容的第二端与所述第四开关管的第二端相连，所述第七电容的第一端与所述第三开关管的第一端相连，所述第七电容的第二端与所述第八电容的第一端相连，所述第八电容的第二端与所述第四开关管的第二端相连，所述第三开关管的第二端与所述第四开关管的第一端之间具有第五节点，所述第七电容的第二端与所述第八电容的第一端之间具有第六节点；
所述第二变压器包括第三线圈和第四线圈，所述第三线圈的第一端通过第三电感与所述第五节点相连，所述第三线圈的第二端与所述第六节点相连；
所述第四转换单元包括第九开关管、第十开关管、第九电容、第十电容，其中，所述第九开关管的第一端与所述直流转换电路模块的第一端相连，所述第九开关管的第二端与所述第十开关管的第一端相连，所述第九开关管的控制端与所述控制模块相连，所述第十开关管的第二端与所述直流转换电路模块的第二端相连，所述第十开关管的控制端与所述控制模块相连，所述第九开关管的第二端与所述第十开关管的第一端之间具有第七节点，所述第七节点通过第四电感与所述第四线圈得第一端相连，所述第九电容的第一端分别与所述第九开关管的第一端、所述直流转换电路模块的第一端相连，所述第九电容的第二端与所述第十电容得第一端相连，所述第十电容的第二端分别与所述第十开关管得第二端、所述直流转换电路模块的第二端相连，所述第九电容的第二端与所述第十电容的第一端之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨柳，吴昊，刘宇，许兴发，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44