【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线充电，尤其涉及一种磁集成式充放电装置、电动车辆及无线充电系统。
技术介绍
1、现阶段，新能源汽车的补能方式分为充电和换电两大类。充电方式包含当前主流的直流快充和交流慢充，同时还有代表近几年发展趋势的无线充电。实现交流慢充功能的车载充电机(obc，on board charger)一般与直流变换器(dcdc，dc to dc converter)集成为二合一或者三合一(内含pdu)零件。
2、无论是国际oem还是国内oem(original equipment manufacturer，原始设备制造商)，在整车增加无线充电机(wpt)配置时，通常的做法都是将无线充电机以单体零件的状态进行装车。一般情况下，无线充电机(wpt)作为选配件可供用户选装。根据车型配置本身是否具备交流充电功能(obc)，分为如下两种情况：车辆具备交流充电功能(一般dcdc和obc集成到一个零件中，车辆无需再安装其他dcdc)时选配安装wpt：存在多个独立零件，对整车重量和成本、零件布置以及系统层级的软件控制逻辑带来极大的挑战，同时整车故障率也会预期性地相应提高；车辆不具备交流充电功能(obc)时选配安装wpt：dcdc会作为单体零件安装在车上，一方面，dcdc和wpt车载端都是独立零件，造成车辆零件的集成度不够高，另一方面，在没有wpt非车载端的情况下，车辆的补能方式只有直流快充。因此，有必要将无线充电车载端和有线充、放电及dcdc集成为一个功能可灵活配置的高度集成化的装置，以使整车零部件集成度更高。
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1、本专利技术提供一种磁集成式充放电装置、电动车辆及无线充电系统，采用磁集成的方式将无线充电(wpt)车载端和有线充、放电(obc)及dcdc集成为一个功能可灵活配置的高度集成化的充、放电装置，能够实现无线充电、有线充放电以及dcdc的功能，整车零部件集成度更高，功能更加灵活，利于整车零件布局和减重，同时有助于优化整车高压架构设计。
2、为了实现上述目的，第一方面，本专利技术实施例提供了一种磁集成式充放电装置，包括：
3、无线充电车载端，包括副边主线圈、第二谐振网络和第二ac/dc电路；
4、有线充/放电端，包括第一副边次线圈、第三谐振网络和第三ac/dc电路；
5、车载低压dcdc变换器，包括第二副边次线圈和同步整流变换器；
6、其中，所述无线充电车载端、有线充/放电端和直流变换器均用于通过电磁感应磁耦合至无线充电非车载端，以接收所述无线充电非车载端传输电能；
7、当所述无线充电非车载端的功率输出支持大功率无线充电时，所述无线充电车载端的第二谐振网络和第二ac/dc电路与所述有线充/放电端的第三谐振网络和第三ac/dc电路形成并联，对车辆的动力电池和高压附件进行充电；
8、当所述无线充电非车载端的功率输出不支持大功率无线充电时，通过所述无线充电车载端对所述动力电池和高压附件进行充电；
9、当所述无线充电车载端故障时，通过所述有线充/放电端对所述动力电池和高压附件进行充电；
10、通过所述车载低压dcdc变换器对车辆的低压系统进行供电。
11、作为上述方案的改进，所述无线充电车载端，还包括第二emi滤波器；
12、所述有线充/放电端，还包括第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关、第二电容、第三dc/ac电路、第三emi滤波器和动力分配pdu；
13、车载低压dcdc变换器，还包括第四emi滤波器；
14、其中，当所述第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关的动端拨向所述第二emi滤波器时，所述无线充电车载端的第二谐振网络和第二ac/dc电路与所述有线充/放电端的第三谐振网络和第三ac/dc电路形成并联，对车辆的动力电池和高压附件进行充电；
15、当所述第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关的动端拨向所述第三dc/ac电路时，通过所述有线充/放电端对所述车辆的车内220v插座和交流充/放电接口进行供电。
16、作为上述方案的改进，当所述车辆处于无线充电过程中，且进行车内v2l放电时，通过所述无线充电车载端对所述动力电池和高压附件进行充电；所述第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关的动端拨向所述第三dc/ac电路，通过所述有线充/放电端对所述车辆的车内220v插座进行供电；通过所述车载低压dcdc变换器接收所述无线充电非车载端传输电能，对车辆的低压系统进行供电。
17、作为上述方案的改进，当所述车辆处于高压下电状态，且唤醒需要高压上电时，所述车辆的高压直流母线上的电容通过所述车载低压dcdc变换器的dcdc反向预充模式，将所述低压系统的蓄电池的低电压转换为高电压，为所述高压直流母线进行预充；
18、当所述车辆处于高压上电状态，且不进行所述车内v2l放电时，通过所述车载低压dcdc变换器的dcdc正向低压供电模式，为所述低压系统供电；
19、当所述车辆处于正常下电或发生碰撞紧急下电时，通过所述车载低压dcdc变换器的dcdc主动放电模式将所述高压直流母线的电压进行快速泄放。
20、作为上述方案的改进，当所述车辆处于高压状态，且插入v2l/v2v交流放电枪，进行车外v2l/v2v放电时，所述第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关的动端拨向所述第三dc/ac电路，通过所述有线充/放电端对所述交流充/放电接口进行供电；通过所述车载低压dcdc变换器接收所述无线充电非车载端传输电能，对车辆的低压系统进行供电。
21、作为上述方案的改进，当所述车辆处于高压状态，且插入v2l/v2v交流放电枪，进行所述车外v2l/v2v放电和所述车内v2l放电时，所述第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关的动端拨向所述第三dc/ac电路，通过所述有线充/放电端对所述车内220v插座和交流充/放电接口供电；通过所述车载低压dcdc变换器接收所述无线充电非车载端传输电能，对车辆的低压系统进行供电。
22、作为上述方案的改进，所述副边主线圈、所述第一副边次线圈和所述第二副边次线圈共用磁芯。
23、作为上述方案的改进，所述车载低压dcdc变换器为车载12v dcdc变换器。
24、第二方面，本专利技术实施例提供了一种电动车辆，包括至少一个动力电池、高压附件、低压系统、车内220v插座和交流充/放电接口以及上述的磁集成式充放电装置。
25、第三方面，本专利技术实施例对应提供了一种无线充电系统，包括：
26、上述的电动汽车电动车辆；
27、无线充电非车载端，包括原边线圈、第一谐振网络、第一dc/ac电路、第一ac/dc电路和第一emi滤波器；所述原边线圈用于与所述电动车辆中的所述磁集成式充放电装置的所述副边主线圈、所述第一副边次线圈和所述第二副边次线圈通过电磁感应磁耦合进行传输无线电能。
28、与现有技术相比，本专利技术实施例公开的一种磁集成式充放电装置、电动车辆及无线充本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种磁集成式充放电装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的磁集成式充放电装置，其特征在于，所述无线充电车载端，还包括第二EMI滤波器；
3.如权利要求2所述的磁集成式充放电装置，其特征在于，当所述车辆处于无线充电过程中，且进行车内V2L放电时，通过所述无线充电车载端对所述动力电池和高压附件进行充电；所述第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关的动端拨向所述第三DC/AC电路，通过所述有线充/放电端对所述车辆的车内220V插座进行供电；通过所述车载低压DCDC变换器接收所述无线充电非车载端传输电能，对车辆的低压系统进行供电。
4.如权利要求2所述的磁集成式充放电装置，其特征在于，当所述车辆处于高压下电状态，且唤醒需要高压上电时，所述车辆的高压直流母线上的电容通过所述车载低压DCDC变换器的DCDC反向预充模式，将所述低压系统的蓄电池的低电压转换为高电压，为所述高压直流母线进行预充；
5.如权利要求2所述的磁集成式充放电装置，其特征在于，当所述车辆处于高压状态，且插入V2L/V2V交流放电枪，进行车外V2L/V2V放电时，所述第一
6.如权利要求2所述的磁集成式充放电装置，其特征在于，当所述车辆处于高压状态，且插入V2L/V2V交流放电枪，进行所述车外V2L/V2V放电和所述车内V2L放电时，所述第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关的动端拨向所述第三DC/AC电路，通过所述有线充/放电端对所述车内220V插座和交流充/放电接口供电；通过所述车载低压DCDC变换器接收所述无线充电非车载端传输电能，对车辆的低压系统进行供电。
7.如权利要求1所述的磁集成式充放电装置，其特征在于，所述副边主线圈、所述第一副边次线圈和所述第二副边次线圈共用磁芯。
8.如权利要求1所述的磁集成式充放电装置，其特征在于，所述车载低压DCDC变换器为车载12V DCDC变换器。
9.一种电动车辆，其特征在于，包括至少一个动力电池、高压附件、低压系统、车内220V插座和交流充/放电接口以及权利要求1-8中任一项所述的磁集成式充放电装置。
10.一种无线充电系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种磁集成式充放电装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的磁集成式充放电装置，其特征在于，所述无线充电车载端，还包括第二emi滤波器；
3.如权利要求2所述的磁集成式充放电装置，其特征在于，当所述车辆处于无线充电过程中，且进行车内v2l放电时，通过所述无线充电车载端对所述动力电池和高压附件进行充电；所述第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关的动端拨向所述第三dc/ac电路，通过所述有线充/放电端对所述车辆的车内220v插座进行供电；通过所述车载低压dcdc变换器接收所述无线充电非车载端传输电能，对车辆的低压系统进行供电。
4.如权利要求2所述的磁集成式充放电装置，其特征在于，当所述车辆处于高压下电状态，且唤醒需要高压上电时，所述车辆的高压直流母线上的电容通过所述车载低压dcdc变换器的dcdc反向预充模式，将所述低压系统的蓄电池的低电压转换为高电压，为所述高压直流母线进行预充；
5.如权利要求2所述的磁集成式充放电装置，其特征在于，当所述车辆处于高压状态，且插入v2l/v2v交流放电枪，进行车外v2l/v2v放电时，所述第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关的动端拨向所述第三dc/...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐红兵，曹阳，
申请(专利权)人：华人运通山东科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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