CN110636953A - 集成车载充电机电路及制造方法、集成车载充电机 - Google Patents

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CN110636953A CN201880006766.7A CN201880006766A CN110636953A CN 110636953 A CN110636953 A CN 110636953A CN 201880006766 A CN201880006766 A CN 201880006766A CN 110636953 A CN110636953 A CN 110636953A
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Abstract

本申请公开了一种集成车载充电机电路及制造方法、集成车载充电机，当控制单元的固定端与第一选择端连接时，第一处理电路用于将市电的第一部分能量传输到动力电池(600)，第二处理电路用于将市电的第二部分能量传输到低压电池(700)；当控制单元的固定端与第二选择端连接时，第三处理电路用于将动力电池(600)的第一部分能量回馈到动力电池(600)，第四处理电路用于将动力电池(600)的第二部分能量传输到低压电池(700)。通过将市电传输到动力电池和低压电池，动力电池可以将能量传输到动力电池和低压电池，使车载充电机满足未来场景中多样化使用需求。

Description

集成车载充电机电路及制造方法、集成车载充电机
技术领域
本申请涉及电动汽车充电技术领域，尤其涉及一种集成车载充电机电路及制造方法、集成车载充电机。
背景技术
近年来，为了保护环境和减少不可再生资源的使用，在汽车制造和应用领域逐渐引入新能源。电动汽车是新能源汽车的主力军，电动汽车又分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车。随着新能源汽车逐渐成为未来汽车行业的重要发展方向，车载电子设备(比如DC/DC变换器和集成车载充电机)呈小型化、集成化和高功率密集化的趋势。目前，集成车载充电机电路已实现通过市电为动力电池组或者蓄电池充电的功能，但该功能较为单一，难以满足集成车载充电机在未来场景中的多样化使用需求。
发明内容
本申请实施例提供一种集成车载充电机电路及制造方法、集成车载充电机，用于将市电的能量通过不同的处理电路传输到动力电池和低压电池，以及将动力电池的能量通过不同的处理电路回馈到动力电池和传输到低压电池。
本申请实施例第一方面提供一种集成车载充电机电路，包括原边处理电路、变压器、第一副边处理电路、第二副边处理电路、开关K1、开关K2、动力电池、低压电池、控制单元和整流电路，其中：
所述变压器包括原边绕组、第一副边绕组和第二副边绕组，所述控制单元包括固定端、第一选择端和第二选择端，所述第一副边绕组、所述第一副边处理电路、所述开关K1以及所述动力电池依次连接；所述第二副边绕组、所述第二副边处理电路、所述开关K2以及所述低压电池依次连接；所述原边处理电路的一端与所述原边绕组连接，所述原边处理电路的另一端与所述固定端连接；所述整流电路的一端与所述第一选择端连接，所述整流电路的另一端与市电连接；所述第二选择端与所述动力电池连接；
所述控制单元用于控制所述固定端与所述第一选择端或所述第二选择端连接，当所述固定端与所述第一选择端连接时，所述整流电路、所述原边处理电路、所述变压器以及所述第一副边处理电路形成的第一处理电路用于将所述市电的第一部分能量传输到所述动力电池；所述整流电路、所述原边处理电路、所述变压器以及所述第二副边处理电路形成的第二处理电路用于将所述市电的第二部分能量传输到所述低压电池；
当所述固定端与所述第二选择端连接时，所述原边处理电路、所述变压器以及所述第一副边处理电路形成的第三处理电路用于将所述动力电池的第一部分能量回馈到所述动力电池；所述原边处理电路、所述变压器以及所述第二副边处理电路形成的第四处理电路用于将所述动力电池的第二部分能量传输到所述低压电池；
所述开关K1用于控制所述第一处理电路及所述第三处理电路的导通或断开；所述开关K2用于控制所述第二处理电路及所述第四处理电路的导通或断开；
所述原边绕组、所述第一副边绕组以及所述第二副边绕组的总漏感与所述原边绕组、所述第一副边绕组以及所述第二副边绕组的总宽度成反比例关系。
结合本申请第一方面，在本申请第一方面的第一种可能的实现方式中，所述原边绕组、所述第一副边绕组以及所述第二副边绕组的总漏感与所述原边绕组、所述第一副边绕组以及所述第二副边绕组的总宽度的关系式为：
其中，所述L为所述原边绕组与所述第一副边绕组的漏感、所述原边绕组与所述第二副边绕组的漏感以及所述第一副边绕组与所述第二副边绕组的漏感的总漏感，所述Np为所述原边绕组的匝数，所述MLT为单匝的平均匝长，所述b为所述原边绕组与绕组i的内外径之差，所述绕组i为所述第一副边绕组或所述第二副边绕组，所述w为所述原边绕组、所述第一副边绕组以及所述第二副边绕组的总宽度。
结合本申请第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在本申请第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第一副边绕组与所述第二副边绕组之间的距离范围为5mm-50mm。
结合本申请第一方面的第二种可能的实现方式，在本申请第一方面的第三种可能的实现方式中，所述原边绕组与所述第一副边绕组的线圈结构为三明治绕法结构。
结合本申请第一方面的第三种可能的实现方式，在本申请第一方面的第四种可能的实现方式中，所述第一副边处理电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4和电容C1，其中：
所述二极管D1的正极分别与所述二极管D2的负极以及所述第一副边绕组的第一端连接；
所述二极管D2的正极分别与所述二极管D4的正极以及所述电容C1的负极连接；
所述二极管D4的负极分别与所述二极管D3的正极以及所述第一副边绕组的第二端连接；
所述二极管D3的负极分别与所述二极管D1的负极以及所述电容C1的正极连接。
结合本申请第一方面的第四种可能的实现方式，在本申请第一方面的第五种可能的实现方式中，所述第一副边处理电路还包括电容C2，其中：
所述电容C2的一端与所述第一副边绕组的第二端连接，另一端与所述二极管D3的正极连接。
结合本申请第一方面的第四种或第五种可能的实现方式，在本申请第一方面的第六种可能的实现方式中，所述第二副边处理电路包括二极管D5、二极管D6、二极管D7、电容C3、电容C4和电感线圈L1，其中：
所述二极管D5的负极分别与所述二极管D6的负极、所述电容C3的正极、所述二极管D7的负极以及所述电感线圈L1的一端连接；
所述二极管D6的正极与所述第二副边绕组的第一端连接，所述二极管D5的正极与所述第二副边绕组的第二端连接；
所述电容C3的负极分别与所述二极管D7的正极、所述电容C4的负极以及所述第二副边绕组的第三端连接；
所述电感线圈L1的另一端与所述电容C4的正极连接。
结合本申请第一方面的第四种或第五种可能的实现方式，在本申请第一方面的第七种可能的实现方式中，所述第二副边处理电路包括二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、电容C3、电容C4和电感线圈L1，其中：
所述二极管D8的正极分别与所述二极管D9的负极以及所述第二副边绕组的第一端连接；
所述二极管D9的正极分别与所述二极管D11的正极、所述电容C3的负极、所述二极管D7的正极以及所述电容C4的负极连接；
所述二极管D11的负极分别与所述二极管D10的正极以及所述第二副边绕组的第二端连接；
所述二极管D10的负极分别与所述二极管D8的负极、所述电容C3的正极、所述二极管D7的负极以及所述电感线圈L1的一端连接；
所述电感线圈L1的另一端与所述电容C4的正极连接。
结合本申请第一方面的第七种可能的实现方式，在本申请第一方面的第八种可能的实现方式中，所述原边处理电路包括电感线圈L2、电感线圈L3、电容C5、电容C6、开关S1、开关S2、开关S3、开关S4、开关S5和二极管D12，其中：
所述电感线圈L3的一端分别与所述二极管D12的正极以及所述开关S5的一端连接；
所述二极管D12的负极分别与所述电容C6的正极、所述开关S1的一端以及所述开关S3的一端连接；
所述开关S5的另一端分别与所述电容C6的负极、所述开关S2的一端以及所述开关S4的一端连接；
所述开关S1的另一端分别与所述开关S2的另一端以及所述电感线圈L2的一端连接；
所述开关S3的另一端分别与所述开关S4的另一端以及所述电容C5的一端连接；
所述电感线圈L2的另一端与所述原边绕组的第一端连接，所述电容C5的另一端与所述原边绕组的第二端连接。
本申请实施例第二方面提供一种集成车载充电机，包括上述的集成车载充电机电路。
本申请实施例第三方面提供一种集成车载充电机电路的制造方法，应用于包括原边处理电路、变压器、第一副边处理电路、第二副边处理电路、开关K1、开关K2、动力电池、低压电池、控制单元和整流电路的集成车载充电机电路，其中：
所述变压器包括原边绕组、第一副边绕组和第二副边绕组，所述控制单元包括固定端、第一选择端和第二选择端；
将所述第一副边绕组、所述第一副边处理电路、所述开关K1以及所述动力电池依次连接；将所述第二副边绕组、所述第二副边处理电路、所述开关K2以及所述低压电池依次连接；将所述原边处理电路的一端与所述原边绕组连接，将所述原边处理电路的另一端与所述固定端连接；将所述整流电路的一端与所述第一选择端连接，将所述整流电路的另一端与市电连接；将所述第二选择端与所述动力电池连接；
所述控制单元用于控制所述固定端与所述第一选择端或所述第二选择端连接，将所述固定端与所述第一选择端连接，所述整流电路、所述原边处理电路、所述变压器以及所述第一副边处理电路形成的第一处理电路用于将所述市电的第一部分能量传输到所述动力电池；所述整流电路、所述原边处理电路、所述变压器以及所述第二副边处理电路形成的第二处理电路用于将所述市电的第二部分能量传输到所述低压电池；
将所述固定端与所述第二选择端连接，所述原边处理电路、所述变压器以及所述第一副边处理电路形成的第三处理电路用于将所述动力电池的第一部分能量回馈到所述动力电池；所述原边处理电路、所述变压器以及所述第二副边处理电路形成的第四处理电路用于将所述动力电池的第二部分能量传输到所述低压电池；
所述开关K1用于控制所述第一处理电路及所述第三处理电路的导通或断开；所述开关K2用于控制所述第二处理电路及所述第四处理电路的导通或断开；
所述原边绕组、所述第一副边绕组以及所述第二副边绕组的总漏感与所述原边绕组、所述第一副边绕组以及所述第二副边绕组的总宽度成反比例关系。
在本申请中，当控制单元的固定端与第一选择端连接时，整流电路、原边处理电路、变压器以及第一副边处理电路形成的第一处理电路用于将市电的第一部分能量传输到动力电池；整流电路、原边处理电路、变压器以及第二副边处理电路形成的第二处理电路用于将市电的第二部分能量传输到低压电池；当控制单元的固定端与第二选择端连接时，原边处理电路、变压器以及第一副边处理电路形成的第三处理电路用于将动力电池的第一部分能量回馈到动力电池，原边处理电路、变压器以及第二副边处理电路形成的第四处理电路用于将动力电池的第二部分能量传输到低压电池；通过控制变压器的第一副边绕组与第二副边绕组之间的距离，进而控制漏感、控制耦合，从而实现将市电的能量通过不同的处理电路传输到动力电池和低压电池，以及将动力电池的能量通过不同的处理电路回馈到动力电池和传输到低压电池。解决了传统集成车载充电机功能单一，难以满足集成车载充电机在未来场景中的多样化使用需求的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所涉及到的附图作简单地介绍。
图1是本申请实施例提供的第一种集成车载充电机电路的示意图；
图2是本申请实施例提供的第二种集成车载充电机电路的示意图；
图3是本申请实施例提供的第三种集成车载充电机电路的示意图；
图4是本申请实施例提供的第四种集成车载充电机电路的示意图；
图5是本申请实施例提供的第五种集成车载充电机电路的示意图；
图6是本申请实施例提供的一种集成车载充电机电路的制造方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在常用的车载OBC解决方案中，OBC一般独立于DC/DC变换器设置，该方案虽然节省了部分结构件和端口配线，但仍需要大量的电气元件，成本高、体积大，集成化程度较低。市电输入通过EMC滤波电路、单相整流电路、PFC功率校正电路、OBC输入侧开关电路进入OBC主变压器，再通过OBC输出侧整流电路、OBC输出侧滤波电路将能量传递给动力电池组，动力电池组将能量通过DC/DC输出侧EMC滤波电路、DC/DC输入侧开关的电路传递给DC/DC主变压器，并通过DC/DC主变压器将能量通过DC/DC输出侧整流电路、DC/DC输出侧滤波电路传输给蓄电池。现有的电气集成方案只能实现电池充电的单一功能，并不能满足现实的多样性需求。
针对上述问题，本申请实施例提出一种集成车载充电机电路及集成车载充电机，该集成车载充电机电路包括原边处理电路、变压器、第一副边处理电路、第二副边处理电路、开关K1、开关K2、动力电池、低压电池、控制单元和整流电路，其中：
变压器包括原边绕组、第一副边绕组和第二副边绕组，控制单元包括固定端、第一选择端和第二选择端，第一副边绕组、第一副边处理电路、开关K1以及动力电池依次连接；第二副边绕组、第二副边处理电路、开关K2以及低压电池依次连接；原边处理电路的一端与原边绕组连接，原边处理电路的另一端与固定端连接；整流电路的一端与第一选择端连接，整流电路的另一端与市电连接；第二选择端与动力电池连接；
控制单元用于控制固定端与第一选择端或第二选择端连接，当固定端与第一选择端连接时，整流电路、原边处理电路、变压器以及第一副边处理电路形成的第一处理电路用于将市电的第一部分能量传输到动力电池；整流电路、原边处理电路、变压器以及第二副边处理电路形成的第二处理电路用于将市电的第二部分能量传输到低压电池；当固定端与第二选择端连接时，原边处理电路、变压器以及第一副边处理电路形成的第三处理电路用于将动力电池的第一部分能量回馈到动力电池，原边处理电路、变压器以及第二副边处理电路形成的第四处理电路用于将动力电池的第二部分能量传输到低压电池；通过控制变压器的第一副边绕组与第二副边绕组之间的距离，进而控制漏感、控制耦合，从而实现将市电的能量通过不同的处理电路传输到动力电池和低压电池，以及将动力电池的能量通过不同的处理电路回馈到动力电池和传输到低压电池。解决了传统集成车载充电机功能单一，难以满足集成车载充电机在未来场景中的多样化使用需求的问题。
下面结合附图对本申请实施例进行介绍。
请参阅图1，图1是本申请实施例提供的第一种集成车载充电机电路的示意图，该集成车载充电机电路包括原边处理电路200、变压器300、第一副边处理电路400、第二副边处理电路500、开关K1、开关K2、动力电池600、低压电池700、控制单元800和整流电路900，其中：
变压器300包括原边绕组w1、第一副边绕组w2和第二副边绕组w3，控制单元800包括固定端801、第一选择端802和第二选择端803，第一副边绕组w2、第一副边处理电路400、开关K1以及动力电池600依次连接；第二副边绕组w3、第二副边处理电路500、开关K2以及低压电池700依次连接；原边处理电路200的一端与原边绕组w1连接，原边处理电路200的另一端与固定端801连接；整流电路900的一端与第一选择端802连接，整流电路900的另一端与市电连接；第二选择端803与动力电池600连接；
控制单元800用于控制固定端801与第一选择端802或第二选择端803连接，当固定端801与第一选择端802连接时，整流电路900、原边处理电路200、变压器300以及第一副边处理电路400形成的第一处理电路用于将市电的第一部分能量传输到动力电池600；整流电路900、原边处理电路200、变压器300以及第二副边处理电路500形成的第二处理电路用于将市电的第二部分能量传输到低压电池700；
当固定端801与第二选择端803连接时，原边处理电路200、变压器300以及第一副边处理电路400形成的第三处理电路用于将动力电池600的第一部分能量回馈到动力电池600；原边处理电路200、变压器300以及第二副边处理电路500形成的第四处理电路用于将动力电池600的第二部分能量传输到低压电池700；
开关K1用于控制第一处理电路及第三处理电路的导通或断开；开关K2用于控制第二处理电路及第四处理电路的导通或断开；
作为一种可能的实施方式，当固定端801与第一选择端802连接，开关K1及开关K2均闭合时，第一处理电路导通，第二处理电路导通，集成车载充电机电路可将市电的能量同时传输到动力电池600和低压电池700；
同理，当开关K1闭合、开关K2断开时，第一处理电路导通，第二处理电路断开，集成车载充电机电路仅将市电的能量传输到动力电池600；
同理，当开关K1断开、开关K2闭合时，第一处理电路断开，第二处理电路导通，集成车载充电机电路仅将市电的能量传输到低压电池700；
作为一种可能的实施方式，当固定端801与第二选择端803连接，开关K1及开关K2均闭合时，第三处理电路导通，第四处理电路导通，集成车载充电机电路可将动力电池600的一部分能量回馈到动力电池600，将动力电池600的另一部分能量传输到低压电池700；
同理，当开关K1闭合、开关K2断开时，第三处理电路导通，第四处理电路断开，集成车载充电机电路仅将动力电池600的能量回馈到动力电池600；
同理，当开关K1断开、开关K2闭合时，第三处理电路断开，第四处理电路导通，集成车载充电机电路仅将动力电池600的能量传输到低压电池700；
原边绕组w1、第一副边绕组w2以及第二副边绕组w3的总漏感L与原边绕组w1、第一副边绕组w2以及第二副边绕组w3的总宽度w成反比例关系。
作为一种可能的实施方式，原边绕组w1、第一副边绕组w2以及第二副边绕组w3的总漏感L与原边绕组w1、第一副边绕组w2以及第二副边绕组w3的总宽度w的关系式为：
其中，L为原边绕组w1与第一副边绕组w2的漏感、原边绕组w1与第二副边绕组w3的漏感以及第一副边绕组w2与第二副边绕组w3的漏感的总漏感，Np为原边绕组w1的匝数，MLT为单匝的平均匝长，b为原边绕组w1与绕组i的内外径之差，绕组i为第一副边绕组w2或第二副边绕组w3，w为原边绕组w1、第一副边绕组w2以及第二副边绕组w3的总宽度。
作为一种可能的实施方式，第一副边绕组w2与第二副边绕组之间的距离范围为5mm-50mm。
作为一种可能的实施方式，原边绕组w1与第一副边绕组w2的线圈结构为三明治绕法结构。
请参阅图2，图2是本申请实施例提供的第二种集成车载充电机电路的示意图，该集成车载充电机电路包括原边处理电路200、变压器300、第一副边处理电路400、第二副边处理电路500、开关K1、开关K2、动力电池600、低压电池700、控制单元800和整流电路900，其中：
变压器300包括原边绕组w1、第一副边绕组w2和第二副边绕组w3，控制单元800包括开关K3，开关K3包括固定端1、固定端2、选择端3、选择端4、选择端5以及选择端6；其中，开关K3为双刀双掷开关。
原边处理电路200包括电感线圈L2、电感线圈L3、电容C5、电容C6、开关S1、开关S2、开关S3、开关S4、开关S5和二极管D12，其中：
电感线圈L3的一端分别与二极管D12的正极以及开关S5的一端连接；
二极管D12的负极分别与电容C6的正极、开关S1的一端以及开关S3的一端连接；
开关S5的另一端分别与电容C6的负极、开关S2的一端以及开关S4的一端连接；
开关S1的另一端分别与开关S2的另一端以及电感线圈L2的一端连接；
开关S3的另一端分别与开关S4的另一端以及电容C5的一端连接；
电感线圈L2的另一端与原边绕组w1的第一端连接，电容C5的另一端与原边绕组w1的第二端连接。
可选地，电感线圈L3的另一端与固定端1连接，开关S5的另一端与固定端2连接。
第一副边处理电路400包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4和电容C1，其中：
二极管D1的正极分别与二极管D2的负极以及第一副边绕组w2的第一端连接；
二极管D2的正极分别与二极管D4的正极以及电容C1的负极连接；
二极管D4的负极分别与二极管D3的正极以及第一副边绕组w2的第二端连接；
二极管D3的负极分别与二极管D1的负极以及电容C1的正极连接。
第二副边处理电路500包括二极管D5、二极管D6、二极管D7、电容C3、电容C4和电感线圈L1，其中：
二极管D5的负极分别与二极管D6的负极、电容C3的正极、二极管D7的负极以及电感线圈L1的一端连接；
二极管D6的正极与第二副边绕组w3的第一端连接，二极管D5的正极与第二副边绕组w3的第二端连接；
电容C3的负极分别与二极管D7的正极、电容C4的负极以及第二副边绕组w3的第三端连接；
电感线圈L1的另一端与电容C4的正极连接。
整流电路900包括二极管D13、二极管D14、二极管D15和二极管D16，其中：
二极管D13的负极与二极管D15的负极连接；
二极管D15的正极与二极管D16的负极连接；
二极管D16的正极与二极管D14的正极连接；
二极管D14的负极与二极管D13的正极连接。
其中，二极管D1至二极管D7及二极管D12至二极管D16均为整流二极管。
可选地，开关K3的选择端3分别与二极管D13的负极以及二极管D15的负极连接，开关K3的选择端5分别与二极管D14的正极以及二极管D16的正极连接；固定端1与选择端3连接、固定端2与选择端5连接是同步的，即当固定端1与选择端3连接、固定端2与选择端5连接时，相当于控制单元的固定端与第一选择端连接。
可选地，开关K3的选择端4分别与开关K1的一端以及动力电池的一端连接，开关K3的选择端6分别与动力电池的另一端、电容C1的负极、二极管D4的正极以及二极管D2的正极连接；固定端1与选择端4连接、固定端2与选择端6连接是同步的，即当固定端1与选择端4连接、固定端2与选择端6连接时，相当于控制单元的固定端与第二选择端连接。
可选地，开关K1的另一端分别与电容C1的正极、二极管D3的负极以及二极管D1的负极连接；开关K2的一端分别与电感线圈L1的另一端以及电容C4的正极连接，开关K2的另一端与低压电池700的一端连接；低压电池700的另一端分别与电容C4的负极、二极管D7的正极、电容C3的负极以及第二副边绕组w3的第三端连接。
可选地，市电的一端分别与二极管D13的正极以及二极管D14的负极连接，市电的另一端分别与二极管D15的正极和二极管D16的负极连接。
请参阅图3，图3是本申请实施例提供的第三种集成车载充电机电路的示意图，该集成车载充电机电路包括原边处理电路200、变压器300、第一副边处理电路400、第二副边处理电路500、开关K1、开关K2、动力电池600、低压电池700、控制单元800和整流电路900，其中：
变压器300包括原边绕组w1、第一副边绕组w2和第二副边绕组w3，控制单元800包括开关K3，开关K3包括固定端1、固定端2、选择端3、选择端4、选择端5以及选择端6；其中，开关K3为双刀双掷开关。
原边处理电路200包括电感线圈L2、电感线圈L3、电容C5、电容C6、开关S1、开关S2、开关S3和二极管D12，其中：
电感线圈L3的一端分别与二极管D12的正极以及开关S3的一端连接；
二极管D12的负极分别与电容C6的正极以及开关S1的一端连接；
开关S3的另一端分别与电容C6的负极、开关S2的一端以及电容C5的一端连接；
开关S1的另一端分别与开关S2的另一端以及电感线圈L2的一端连接；
电感线圈L2的另一端与原边绕组w1的第一端连接，电容C5的另一端与原边绕组w1的第二端连接。
可选地，电感线圈L3的另一端与固定端1连接，开关S3的另一端与固定端2连接。
第一副边处理电路400包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4和电容C1，其中：
二极管D1的正极分别与二极管D2的负极以及第一副边绕组w2的第一端连接；
二极管D2的正极分别与二极管D4的正极以及电容C1的负极连接；
二极管D4的负极分别与二极管D3的正极以及第一副边绕组w2的第二端连接；
二极管D3的负极分别与二极管D1的负极以及电容C1的正极连接。
第二副边处理电路500包括二极管D5、二极管D6、二极管D7、电容C3、电容C4和电感线圈L1，其中：
二极管D5的负极分别与二极管D6的负极、电容C3的正极、二极管D7的负极以及电感线圈L1的一端连接；
二极管D6的正极与第二副边绕组w3的第一端连接，二极管D5的正极与第二副边绕组w3的第二端连接；
电容C3的负极分别与二极管D7的正极、电容C4的负极以及第二副边绕组w3的第三端连接；
电感线圈L1的另一端与电容C4的正极连接。
整流电路900包括二极管D13、二极管D14、二极管D15和二极管D16，其中：
二极管D13的负极与二极管D15的负极连接；
二极管D15的正极与二极管D16的负极连接；
二极管D16的正极与二极管D14的正极连接；
二极管D14的负极与二极管D13的正极连接。
其中，二极管D1至二极管D7及二极管D12至二极管D16均为整流二极管。
可选地，开关K3的选择端3分别与二极管D13的负极以及二极管D15的负极连接，开关K3的选择端5分别与二极管D14的正极以及二极管D16的正极连接；固定端1与选择端3连接、固定端2与选择端5连接是同步的，即当固定端1与选择端3连接、固定端2与选择端5连接时，相当于控制单元的固定端与第一选择端连接。
可选地，开关K3的选择端4分别与开关K1的一端以及动力电池600的一端连接，开关K3的选择端6分别与动力电池600的另一端、电容C1的负极、二极管D4的正极以及二极管D2的正极连接；固定端1与选择端4连接、固定端2与选择端6连接是同步的，即当固定端1与选择端4连接、固定端2与选择端6连接时，相当于控制单元的固定端与第二选择端连接。
可选地，开关K1的另一端分别与电容C1的正极、二极管D3的负极以及二极管D1的负极连接；开关K2的一端分别与电感线圈L1的另一端以及电容C4的正极连接，开关K2的另一端与低压电池700的一端连接；低压电池700的另一端分别与电容C4的负极、二极管D7的正极、电容C3的负极以及第二副边绕组w3的第三端连接。
可选地，市电的一端分别与二极管D13的正极以及二极管D14的负极连接，市电的另一端分别与二极管D15的正极以及二极管D16的负极连接。
请参阅图4，图4是本申请实施例提供的第四种集成车载充电机电路的示意图，该集成车载充电机电路包括原边处理电路200、变压器300、第一副边处理电路400、第二副边处理电路500、开关K1、开关K2、动力电池600、低压电池700、控制单元800和整流电路900，其中：
变压器300包括原边绕组w1、第一副边绕组w2和第二副边绕组w3，控制单元800包括开关K3，开关K3包括固定端1、固定端2、选择端3、选择端4、选择端5以及选择端6；其中，开关K3为双刀双掷开关。
原边处理电路200包括电感线圈L2、电感线圈L3、电容C5、电容C6、开关S1、开关S2、开关S3和二极管D12，其中：
电感线圈L3的一端分别与二极管D12的正极以及开关S3的一端连接；
二极管D12的负极分别与电容C6的正极、开关S1的一端以及电容C5的一端连接；
开关S3的另一端分别与电容C6的负极以及开关S2的一端连接；
开关S1的另一端分别与开关S2的另一端以及原边绕组w1的第一端连接；
电容C5的另一端与电感线圈L2的一端连接，电感线圈L2的另一端与原边绕组w1的第二端连接。
可选地，电感线圈L3的另一端与固定端1连接，开关S3的另一端与固定端2连接。
第一副边处理电路400包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容C1和电容C2，其中：
二极管D1的正极分别与二极管D2的负极以及第一副边绕组w2的第一端连接；
二极管D2的正极分别与二极管D4的正极以及电容C1的负极连接；
二极管D4的负极分别与二极管D3的正极以及电容C2的一端连接，电容C2的另一端与第一副边绕组w2的第二端连接；
二极管D3的负极分别与二极管D1的负极以及电容C1的正极连接。
第二副边处理电路500包括二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、电容C3、电容C4和电感线圈L1，其中：
二极管D8的正极分别与二极管D9的负极以及第二副边绕组w3的第一端连接；
二极管D9的正极分别与二极管D11的正极、电容C3的负极、二极管D7的正极以及电容C4的负极连接；
二极管D11的负极分别与二极管D10的正极以及第二副边绕组w3的第二端连接；
二极管D10的负极分别与二极管D8的负极、电容C3的正极、二极管D7的负极以及电感线圈L1的一端连接；
电感线圈L1的另一端与电容C4的正极连接。
整流电路900包括二极管D13、二极管D14、二极管D15和二极管D16，其中：
二极管D13的负极与二极管D15的负极连接；
二极管D15的正极与二极管D16的负极连接；
二极管D16的正极与二极管D14的正极连接；
二极管D14的负极与二极管D13的正极连接。
其中，二极管D1至二极管D4及二极管D7至二极管D16均为整流二极管。
可选地，开关K3的选择端3分别与二极管D13的负极以及二极管D15的负极连接，开关K3的选择端5分别与二极管D14的正极以及二极管D16的正极连接；固定端1与选择端3连接、固定端2与选择端5连接是同步的，即当固定端1与选择端3连接、固定端2与选择端5连接时，相当于控制单元的固定端与第一选择端连接。
可选地，开关K3的选择端4分别与开关K1的一端以及动力电池600的一端连接，开关K3的选择端6分别与动力电池600的另一端、电容C1的负极、二极管D4的正极以及二极管D2的正极连接；固定端1与选择端4连接、固定端2与选择端6连接是同步的，即当固定端1与选择端4连接、固定端2与选择端6连接时，相当于控制单元的固定端与第二选择端连接。
可选地，开关K1的另一端分别与电容C1的正极、二极管D3的负极以及二极管D1的负极连接；开关K2的一端分别与电感线圈L1的另一端以及电容C4的正极连接，开关K2的另一端与低压电池700的一端连接；低压电池700的另一端分别与电容C4的负极、二极管D7的正极、电容C3的负极、二极管D11的正极以及二极管D9的正极连接。
可选地，市电的一端分别与二极管D13的正极以及二极管D14的负极连接，市电的另一端分别与二极管D15的正极以及二极管D16的负极连接。
请参阅图5，图5是本申请实施例提供的第五种集成车载充电机电路的示意图，该集成车载充电机电路包括原边处理电路200、变压器300、第一副边处理电路400、第二副边处理电路500、开关K1、开关K2、动力电池600、低压电池700、控制单元800和整流电路900，其中：
变压器300包括原边绕组w1、第一副边绕组w2和第二副边绕组w3，控制单元800包括开关K3，开关K3包括固定端1、固定端2、选择端3、选择端4、选择端5以及选择端6；其中，开关K3为双刀双掷开关。
原边处理电路200包括电感线圈L2、电感线圈L3、电容C5、电容C6、电容C7、开关S1、开关S2、开关S3和二极管D12，其中：
电感线圈L3的一端分别与二极管D12的正极以及开关S3的一端连接；
二极管D12的负极分别与电容C7的正极、开关S1的一端以及电容C5的一端连接；
开关S3的另一端分别与电容C7的负极、开关S2的一端以及电容C6的一端连接；
开关S1的另一端分别与开关S2的另一端以及原边绕组w1的第一端连接；
电容C5的另一端分别与电容C6的另一端以及电感线圈L2的一端连接，电感线圈L2的另一端与原边绕组w1的第二端连接。
可选地，电感线圈L3的另一端与固定端1连接，开关S3的另一端与固定端2连接。
第一副边处理电路400包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4和电容C1，其中：
二极管D1的正极分别与二极管D2的负极以及第一副边绕组w2的第一端连接；
二极管D2的正极分别与二极管D4的正极以及电容C1的负极连接；
二极管D4的负极分别与二极管D3的正极以及第一副边绕组w2的第二端连接；
二极管D3的负极分别与二极管D1的负极以及电容C1的正极连接。
第二副边处理电路500包括二极管D5、二极管D6、二极管D7、电容C3、电容C4和电感线圈L1，其中：
二极管D5的负极分别与二极管D6的负极、电容C3的正极、二极管D7的负极以及电感线圈L1的一端连接；
二极管D6的正极与第二副边绕组w3的第一端连接，二极管D5的正极与第二副边绕组w3的第二端连接；
电容C3的负极分别与二极管D7的正极、电容C4的负极以及第二副边绕组w3的第三端连接；
电感线圈L1的另一端与电容C4的正极连接。
整流电路900包括二极管D13、二极管D14、二极管D15和二极管D16，其中：
二极管D13的负极与二极管D15的负极连接；
二极管D15的正极与二极管D16的负极连接；
二极管D16的正极与二极管D14的正极连接；
二极管D14的负极与二极管D13的正极连接。
其中，二极管D1至二极管D7及二极管D12至二极管D16均为整流二极管。
可选地，开关K3的选择端3分别与二极管D13的负极以及二极管D15的负极连接，开关K3的选择端5分别与二极管D14的正极以及二极管D16的正极连接；固定端1与选择端3连接、固定端2与选择端5连接是同步的，即当固定端1与选择端3连接、固定端2与选择端5连接时，相当于控制单元的固定端与第一选择端连接。
可选地，开关K3的选择端4分别与开关K1的一端以及动力电池600的一端连接，开关K3的选择端6分别与动力电池600的另一端、电容C1的负极、二极管D4的正极以及二极管D2的正极连接；固定端1与选择端4连接、固定端2与选择端6连接是同步的，即当固定端1与选择端4连接、固定端2与选择端6连接时，相当于控制单元的固定端与第二选择端连接。
可选地，开关K1的另一端分别与电容C1的正极、二极管D3的负极以及二极管D1的负极连接；开关K2的一端分别与电感线圈L1的另一端以及电容C4的正极连接，开关K2的另一端与低压电池700的一端连接；低压电池700的另一端分别与电容C4的负极、二极管D7的正极、电容C3的负极以及第二副边绕组w3的第三端连接。
可选地，市电的一端分别与二极管D13的正极以及二极管D14的负极连接，市电的另一端分别与二极管D15的正极以及二极管D16的负极连接。
作为一种可能的实施方式，该集成车载充电器机电路中的开关K1、开关K2和开关K3均包括以下至少一种：继电器KA、金属半场效晶体管MOSFET、可控硅SCR和绝缘栅双极型晶体管IGBT。
可以看出，在本申请示例中，通过控制变压器的第一副边绕组与变压器的第二副边绕组之间的距离，进而控制漏感、控制耦合，从而实现将市电的能量通过不同的处理电路传输到动力电池和低压电池，以及将动力电池的能量通过不同的处理电路回馈到动力电池和传输到低压电池。解决了传统集成车载充电机功能单一，难以满足集成车载充电机在未来场景中的多样化使用需求的问题。
本申请实施例提供一种集成车载充电机，包括上述的集成车载充电机电路。
请参阅图6，图6是本申请实施例提供的一种集成车载充电机电路的制造方法的流程示意图，应用于包括原边处理电路、变压器、第一副边处理电路、第二副边处理电路、开关K1、开关K2、动力电池、低压电池、控制单元和整流电路的集成车载充电机电路，其中，变压器包括原边绕组、第一副边绕组和第二副边绕组，控制单元包括固定端、第一选择端和第二选择端，该集成车载充电机电路的制造方法包括：
步骤601：将第一副边绕组、第一副边处理电路、开关K1以及动力电池依次连接。
步骤602：将第二副边绕组、第二副边处理电路、开关K2以及低压电池依次连接。
步骤603：将原边处理电路的一端与原边绕组连接，将原边处理电路的另一端与固定端连接。
步骤604：将整流电路的一端与第一选择端连接，将整流电路的另一端与市电连接。
步骤605：将第二选择端与动力电池连接。
控制单元用于控制固定端与第一选择端或第二选择端连接。
步骤606：将固定端与第一选择端连接，整流电路、原边处理电路、变压器以及第一副边处理电路形成的第一处理电路用于将市电的第一部分能量传输到动力电池；整流电路、原边处理电路、变压器以及第二副边处理电路形成的第二处理电路用于将市电的第二部分能量传输到低压电池；
步骤607：将固定端与第二选择端连接，原边处理电路、变压器以及第一副边处理电路形成的第三处理电路用于将动力电池的第一部分能量回馈到动力电池；原边处理电路、变压器以及第二副边处理电路形成的第四处理电路用于将动力电池的第二部分能量传输到低压电池；
开关K1用于控制第一处理电路及第三处理电路的导通或断开；开关K2用于控制第二处理电路及第四处理电路的导通或断开；
原边绕组、第一副边绕组以及第二副边绕组的总漏感与原边绕组、第一副边绕组以及第二副边绕组的总宽度成反比例关系。
需要说明的是，对于前述的各申请实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实现方式及应用范围上均会有改变之处，综上上述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种集成车载充电机电路，其特征在于，包括原边处理电路、变压器、第一副边处理电路、第二副边处理电路、开关K1、开关K2、动力电池、低压电池、控制单元和整流电路，其中：
所述变压器包括原边绕组、第一副边绕组和第二副边绕组，所述控制单元包括固定端、第一选择端和第二选择端，所述第一副边绕组、所述第一副边处理电路、所述开关K1以及所述动力电池依次连接；所述第二副边绕组、所述第二副边处理电路、所述开关K2以及所述低压电池依次连接；所述原边处理电路的一端与所述原边绕组连接，所述原边处理电路的另一端与所述固定端连接；所述整流电路的一端与所述第一选择端连接，所述整流电路的另一端与市电连接；所述第二选择端与所述动力电池连接；
所述控制单元用于控制所述固定端与所述第一选择端或所述第二选择端连接，当所述固定端与所述第一选择端连接时，所述整流电路、所述原边处理电路、所述变压器以及所述第一副边处理电路形成的第一处理电路用于将所述市电的第一部分能量传输到所述动力电池；所述整流电路、所述原边处理电路、所述变压器以及所述第二副边处理电路形成的第二处理电路用于将所述市电的第二部分能量传输到所述低压电池；
当所述固定端与所述第二选择端连接时，所述原边处理电路、所述变压器以及所述第一副边处理电路形成的第三处理电路用于将所述动力电池的第一部分能量回馈到所述动力电池；所述原边处理电路、所述变压器以及所述第二副边处理电路形成的第四处理电路用于将所述动力电池的第二部分能量传输到所述低压电池；
所述开关K1用于控制所述第一处理电路及所述第三处理电路的导通或断开；所述开关K2用于控制所述第二处理电路及所述第四处理电路的导通或断开；
所述原边绕组、所述第一副边绕组以及所述第二副边绕组的总漏感与所述原边绕组、所述第一副边绕组以及所述第二副边绕组的总宽度成反比例关系。
2.根据权利要求1所述的集成车载充电机电路，其特征在于，所述原边绕组、所述第一副边绕组以及所述第二副边绕组的总漏感与所述原边绕组、所述第一副边绕组以及所述第二副边绕组的总宽度的关系式为：
其中，所述L为所述原边绕组与所述第一副边绕组的漏感、所述原边绕组与所述第二副边绕组的漏感以及所述第一副边绕组与所述第二副边绕组的漏感的总漏感，所述Np为所述原边绕组的匝数，所述MLT为单匝的平均匝长，所述b为所述原边绕组与绕组i的内外径之差，所述绕组i为所述第一副边绕组或所述第二副边绕组，所述w为所述原边绕组、所述第一副边绕组以及所述第二副边绕组的总宽度。
3.根据权利要求1或2所述的集成车载充电机电路，其特征在于，所述第一副边绕组与所述第二副边绕组之间的距离范围为5mm-50mm。
4.根据权利要求3所述的集成车载充电机电路，其特征在于，所述原边绕组与所述第一副边绕组的线圈结构为三明治绕法结构。
5.根据权利要求4所述的集成车载充电机电路，其特征在于，所述第一副边处理电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4和电容C1，其中：
所述二极管D1的正极分别与所述二极管D2的负极以及所述第一副边绕组的第一端连接；
所述二极管D2的正极分别与所述二极管D4的正极以及所述电容C1的负极连接；
所述二极管D4的负极分别与所述二极管D3的正极以及所述第一副边绕组的第二端连接；
所述二极管D3的负极分别与所述二极管D1的负极以及所述电容C1的正极连接。
6.根据权利要求5所述的集成车载充电机电路，其特征在于，所述第一副边处理电路还包括电容C2，其中：
所述电容C2的一端与所述第一副边绕组的第二端连接，所述电容C2的另一端与所述二极管D3的正极连接。
7.根据权利要求5或6所述的集成车载充电机电路，其特征在于，所述第二副边处理电路包括二极管D5、二极管D6、二极管D7、电容C3、电容C4和电感线圈L1，其中：
所述二极管D5的负极分别与所述二极管D6的负极、所述电容C3的正极、所述二极管D7的负极以及所述电感线圈L1的一端连接；
所述二极管D6的正极与所述第二副边绕组的第一端连接，所述二极管D5的正极与所述第二副边绕组的第二端连接；
所述电容C3的负极分别与所述二极管D7的正极、所述电容C4的负极以及所述第二副边绕组的第三端连接；
所述电感线圈L1的另一端与所述电容C4的正极连接。
8.根据权利要求5或6所述的集成车载充电机电路，其特征在于，所述第二副边处理电路包括二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、电容C3、电容C4和电感线圈L1，其中：
所述二极管D8的正极分别与所述二极管D9的负极以及所述第二副边绕组的第一端连接；
所述二极管D9的正极分别与所述二极管D11的正极、所述电容C3的负极、所述二极管D7的正极以及所述电容C4的负极连接；
所述二极管D11的负极分别与所述二极管D10的正极以及所述第二副边绕组的第二端连接；
所述二极管D10的负极分别与所述二极管D8的负极、所述电容C3的正极、所述二极管D7的负极以及所述电感线圈L1的一端连接；
所述电感线圈L1的另一端与所述电容C4的正极连接。
9.根据权利要求8所述的集成车载充电机电路，其特征在于，所述原边处理电路包括电感线圈L2、电感线圈L3、电容C5、电容C6、开关S1、开关S2、开关S3、开关S4、开关S5和二极管D12，其中：
所述电感线圈L3的一端分别与所述二极管D12的正极以及所述开关S5的一端连接；
所述二极管D12的负极分别与所述电容C6的正极、所述开关S1的一端以及所述开关S3的一端连接；
所述开关S5的另一端分别与所述电容C6的负极、所述开关S2的一端以及所述开关S4的一端连接；
所述开关S1的另一端分别与所述开关S2的另一端以及所述电感线圈L2的一端连接；
所述开关S3的另一端分别与所述开关S4的另一端以及所述电容C5的一端连接；
所述电感线圈L2的另一端与所述原边绕组的第一端连接，所述电容C5的另一端与所述原边绕组的第二端连接。
10.一种集成车载充电机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的集成车载充电机电路。
11.一种集成车载充电机电路的制造方法，其特征在于，应用于包括原边处理电路、变压器、第一副边处理电路、第二副边处理电路、开关K1、开关K2、动力电池、低压电池、控制单元和整流电路的集成车载充电机电路，其中：
所述变压器包括原边绕组、第一副边绕组和第二副边绕组，所述控制单元包括固定端、第一选择端和第二选择端；
将所述第一副边绕组、所述第一副边处理电路、所述开关K1以及所述动力电池依次连接；将所述第二副边绕组、所述第二副边处理电路、所述开关K2以及所述低压电池依次连接；将所述原边处理电路的一端与所述原边绕组连接，将所述原边处理电路的另一端与所述固定端连接；将所述整流电路的一端与所述第一选择端连接，将所述整流电路的另一端与市电连接；将所述第二选择端与所述动力电池连接；
所述控制单元用于控制所述固定端与所述第一选择端或所述第二选择端连接，将所述固定端与所述第一选择端连接，所述整流电路、所述原边处理电路、所述变压器以及所述第一副边处理电路形成的第一处理电路用于将所述市电的第一部分能量传输到所述动力电池；所述整流电路、所述原边处理电路、所述变压器以及所述第二副边处理电路形成的第二处理电路用于将所述市电的第二部分能量传输到所述低压电池；
将所述固定端与所述第二选择端连接，所述原边处理电路、所述变压器以及所述第一副边处理电路形成的第三处理电路用于将所述动力电池的第一部分能量回馈到所述动力电池；所述原边处理电路、所述变压器以及所述第二副边处理电路形成的第四处理电路用于将所述动力电池的第二部分能量传输到所述低压电池；
所述开关K1用于控制所述第一处理电路及所述第三处理电路的导通或断开；所述开关K2用于控制所述第二处理电路及所述第四处理电路的导通或断开；
所述原边绕组、所述第一副边绕组以及所述第二副边绕组的总漏感与所述原边绕组、所述第一副边绕组以及所述第二副边绕组的总宽度成反比例关系。
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