CN206155207U - 一种车载充电机和直流变换器集成控制器电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种车载充电机和直流变换器集成控制器电路，包括电网、功率因数校正PFC电路、动力电池、直流转换DC/DC电路，其中：所述电网与所述功率因数校正PFC电路的一端连接，所述功率因数校正PFC电路的另一端、所述动力电池分别与所述直流转换DC/DC电路连接；所述直流转换DC/DC电路包括第一变压器，所述第一变压器为三绕组变压器。电网、功率因数校正PFC电路、直流转换DC/DC电路组成车载充电机电路，动力电池、直流转换DC/DC电路组成直流变换器电路，两个电路共用直流转换DC/DC电路，实现电路上的集成，达到节省元器件和降低成本的目的，元器件的减少使系统的可靠性得到提高。

Description

一种车载充电机和直流变换器集成控制器电路

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及一种车载充电机和直流变换器集成控制器电路。

背景技术

新能源汽车是目前发展速度最快的产业之一，随着用户对整车舒适度的要求提高，整车关键零部件的轻量化、小型化、集成化便成为整车厂发展的一个方向。车载充电机和直流变换器是新能源汽车的三大件之一，车载充电机主要用于给整车充电，直流变换器电路用于汽车行驶途中为汽车提供动力。车载充电机和直流变换器因为其集成的易实现性被越来越多的整车厂所关注。

目前有一些整车厂已经开始使用车载充电机和直流变换器的集成电路，但是只实现了结构上的集成，这种方式只是减少电路中间连线，但是，电路的体积依然很大，成本也很高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题在于，提供一种车载充电机和直流变换器集成控制器电路，可以减少元器件，实现电路上的集成，能节省体积和降低成本。

为了解决上述问题，本实用新型实施例提供一种车载充电机和直流变换器集成控制器电路，可包括电网、功率因数校正PFC电路、动力电池、直流转换DC/DC电路，其中：

所述电网与所述功率因数校正PFC电路的一端连接，所述功率因数校正PFC电路的另一端、所述动力电池分别与所述直流转换DC/DC电路连接；

所述直流转换DC/DC电路包括第一变压器，所述第一变压器为三绕组变压器。

其中，所述直流转换DC/DC电路可以为半桥谐振电路、全桥移相电路、全桥谐振电路、有源钳位电路等直流转换DC/DC电路。

可选的，所述直流转换DC/DC电路还可以包括第一MOS管、第二MOS管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、第三电容，其中：

所述第一MOS管的源极分别与所述第二MOS管的漏极、所述第一电感的一端连接，所述第一电感的另一端与所述第一变压器的原绕组的第一抽头连接，所述第一变压器的原绕组的第二抽头与所述第一电容的一端连接，所述第一电容的另一端与所述第二MOS管的源极连接并接地，所述第一变压器的第一副绕组的第一抽头与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极分别与所述第二二极管的负极、所述第二电感的一端连接，所述第二电感的另一端与所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端与所述第一变压器的第一副绕组的第二抽头连接，所述第一变压器的第一副绕组的第三抽头与所述第二二极管的正极连接，所述第一变压器的第二副绕组的第一抽头与所述第三二极管的正极连接，所述第三二极管的负极分别与所述第四二极管的负极、第三电感的一端连接，所述第三电感的另一端与所述第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端与所述第一变压器的第二副绕组的第二抽头连接，所述第一变压器的第二副绕组的第三抽头与所述第四二极管的正极连接。

其中，所述功率因数校正PFC电路可以为无桥功率因数校正PFC电路等功率因数校正PFC电路。

可选的，所述功率因数校正PFC电路可以包括第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第四电容、第五电容、第四电感、第三MOS管，其中：

所述第五二极管的正极与所述第六二极管的负极连接，所述第六二极管的正极分别与所述第七二极管的正极、所述第四电容的一端、所述第三MOS管的源极、所述第五电容的负极连接，所述第七二极管的负极与所述第八二极管的正极连接，所述第八二极管的负极分别与第五二极管的负极、所述第四电容的另一端、所述第四电感的一端连接，所述第四电感的另一端分别与所述第三MOS管的漏极、所述第九二极管的正极连接，所述第九二极管的负极与所述第五电容的正极连接。

可选的，所述载充电机和直流变换器集成控制器电路还可以包括电磁兼容EMC电路，其中：

所述电网通过所述电磁兼容EMC电路与所述功率因数校正PFC电路的一端连接。

可选的，所述电磁兼容EMC电路可以包括第六电容、第七电容、第一安规电容、第二安规电容、第五电感、第六电感、第七电感、第八电感，其中：

所述第六电容的一端分别与所述第一安规电容的一端、所述第五电感的第一绕组的一端连接，所述第五电感的第一绕组的另一端与所述第六电感的一端连接，所述第六电感的另一端与所述第七电感的第一绕组的一端连接，所述第七电感的第一绕组的另一端与所述第七电容的一端连接，所述第七电容的另一端与所述第七电感的第二绕组的一端连接，所述第七电感的第二绕组的另一端与所述第八电感的一端连接，所述第八电感的另一端与所述第五电感的第二绕组的一端连接，所述第五电感的第二绕组的另一端分别与所述第六电容的另一端、所述第二安规电容的一端连接，所述第二安规电容的另一端与所述第一安规电容的另一端连接并接地。

在本实用新型中，电网、功率因数校正PFC电路、直流转换DC/DC电路组成车载充电机电路，动力电池、直流转换DC/DC电路组成直流变换器电路，车载充电机电路工作时直流变换器电路不工作，直流变换器电路工作时车载充电机电路不工作，两个电路共用直流转换DC/DC电路，可以减少元器件，实现车载充电机电路和直流变换器电路在电路上的集成，达到节省体积和降低成本的目的，同时，元器件的减少使系统的可靠性得到提高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提出的一种车载充电机和直流变换器集成控制器电路的组成结构示意图；

图2是本实用新型提出的一种车载充电机和直流变换器集成控制器电路的电路原理图；

图3是本实用新型提出的车载充电机和直流变换器集成控制器电路的另一种组成结构示意图；

图4是本实用新型提出的车载充电机和直流变换器集成控制器电路的另一种电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

首先参考图1，图1是本实用新型提出的一种车载充电机和直流变换器集成控制器电路的组成结构示意图，如图所示车载充电机和直流变换器集成控制器电路10可以包括电网101、功率因数校正PFC电路102、动力电池103、直流转换DC/DC电路104，其中：

所述电网101与所述功率因数校正PFC电路102的一端连接，所述功率因数校正PFC电路102的另一端、所述动力电池103分别与所述直流转换DC/DC电路104连接；

所述直流转换DC/DC电路104包括第一变压器T1，所述第一变压器T1为三绕组变压器。

其中，电网101、功率因数校正PFC电路102、直流转换DC/DC电路104组成车载充电机电路，用于给整车充电；动力电池103、直流转换DC/DC电路104组成直流变换器电路，用于汽车行驶途中为汽车提供动力。

其中，所述直流转换DC/DC电路104可以为半桥谐振电路、全桥移相电路、全桥谐振电路以及有源钳位电路中等直流转换DC/DC电路。

其中，所述功率因数校正PFC电路102可以为无桥功率因数校正PFC电路等功率因数校正PFC电路。

具体的，如图2所示，图2是本实用新型提出的一种车载充电机和直流变换器集成控制器电路的电路原理图。如图所示所述电网101包括火线L、零线N，所述功率因数校正PFC电路102包括第五二极管D1、第六二极管D2、第七二极管D3、第八二极管D4、第九二极管D5、第四电容C1、第五电容C2、第四电感L1、第三MOS管Q1，其中：

所述第五二极管D1的正极与所述第六二极管D2的负极连接，所述第五二极管D1的正极还与所述电网101的火线L连接，所述第六二极管D2的正极分别与所述第七二极管D3的正极、所述第四电容C1的一端、所述第三MOS管Q1的源极、所述第五电容C2的负极连接，所述第七二极管D3的负极与所述第八二极管D4的正极连接，所述第七二极管D3的负极还与所述电网101的零线N连接，所述第八二极管D4的负极分别与第五二极管D1的负极、所述第四电容C1的另一端、所述第四电感L1的一端连接，所述第四电感L1的另一端分别与所述第三MOS管Q1的漏极、所述第九二极管D5的正极连接，所述第九二极管D5的负极与所述第五电容C2的正极连接。

所述动力电池103包括正极V+、负极V-，所述直流转换DC/DC电路104包括第一MOS管Q2、第二MOS管Q3、第一二极管D6、第二二极管D7、第三二极管D8、第四二极管D9、第一电感L2、第二电感L3、第三电感L4、第一电容C3、第二电容C4、第三电容C5，第一变压器T1，其中：

所述第一MOS管Q2的漏极分别与所述功率因数校正PFC电路102的第五电容C2的正极、所述动力电池103的正极V+连接，所述第一MOS管Q2的源极分别与所述第二MOS管Q3的漏极、所述第一电感L2的一端连接，所述第一电感L2的另一端与所述第一变压器T1的原绕组的第一抽头连接，所述第一变压器T1的原绕组的第二抽头与所述第一电容C3的一端连接，所述第一电容C3的另一端与所述第二MOS管Q3的源极连接并接地，所述第一电容C3的另一端还分别与所述功率因数校正PFC电路102的第五电容C2的负极、所述动力电池103的负极V-连接，所述第一变压器T1的第一副绕组的第一抽头与所述第一二极管D6的正极连接，所述第一二极管D6的负极分别与所述第二二极管D7的负极、所述第二电感L3的一端连接，所述第二电感L3的另一端与所述第二电容C4的一端连接，所述第二电容C4的另一端与所述第一变压器T1的第一副绕组的第二抽头连接，所述第一变压器T1的第一副绕组的第三抽头与所述第二二极管D7的正极连接，所述第一变压器T1的第二副绕组的第一抽头与所述第三二极管D8的正极连接，所述第三二极管D8的负极分别与所述第四二极管D9的负极、第三电感L4的一端连接，所述第三电感L4的另一端与所述第三电容C5的一端连接，所述第三电容C5的另一端与所述第一变压器T1的第二副绕组的第二抽头连接，所述第一变压器T1的第二副绕组的第三抽头与所述第四二极管D9的正极连接。

在上述具体的实施例中，电网101、功率因数校正PFC电路102、直流转换DC/DC电路104中的第一变压器T1的原绕组、第一变压器T1的第一副绕组、第一二极管D6、第二二极管D7、第二电感L3以及第二电容C4组成车载充电机电路，用于给整车充电；动力电池103、直流转换DC/DC电路104中的第一变压器T1的原绕组、第一变压器T1的第二副绕组、第三二极管D8、第四二极管D9以及第三电容C5组成直流变换器电路，用于汽车行驶途中为汽车提供动力。

可选的，如图3所示，所述车载充电机和直流变换器集成控制器电路10还可以包括电磁兼容EMC电路105，其中：

所述电网101通过所述电磁兼容EMC电路105与所述功率因数校正PFC电路102的一端连接。

可选的，所述电磁兼容EMC电路105可以为各种形式的电磁兼容EMC电路。

具体的，如图4所示，所述电磁兼容EMC电路105包括第六电容C6、第七电容C7、第一安规电容CY1、第二安规电容CY2、第五电感L5、第六电感L6、第七电感L7、第八电感L8，其中：

所述第六电容C6的一端分别与所述第一安规电容CY1的一端、所述第五电感L5的第一绕组的一端连接，所述第六电容C6的一端还与所述电网101的火线L连接，所述第五电感L5的第一绕组的另一端与所述第六电感L6的一端连接，所述第六电感L6的另一端与所述第七电感L7的第一绕组的一端连接，所述第七电感L7的第一绕组的另一端与所述第七电容C7的一端连接，所述第七电感L7的第一绕组的另一端还与所述功率因数校正PFC电路102的第五二极管D1的正极连接，所述第七电容C7的另一端与所述第七电感L7的第二绕组的一端连接，所述第七电容C7的另一端还与所述功率因数校正PFC电路102的第七二极管D3的负极连接，所述第七电感L7的第二绕组的另一端与所述第八电感L8的一端连接，所述第八电感L8的另一端与所述第五电感L5的第二绕组的一端连接，所述第五电感L5的第二绕组的另一端分别与所述第六电容C6的另一端、所述第二安规电容CY2的一端连接，所述第五电感L5的第二绕组的另一端还与所述电网101的零线N连接，所述第二安规电容CY2的另一端与所述第一安规电容CY1的另一端连接并接地。

在本实用新型中，电网101、功率因数校正PFC电路102、直流转换DC/DC电路104组成车载充电机电路，动力电池103、直流转换DC/DC电路104组成直流变换器电路，车载充电机电路工作时直流变换器电路不工作，直流变换器电路工作时车载充电机电路不工作，两个电路直流转换DC/DC电路，可以减少元器件，实现车载充电机电路和直流变换器电路在电路上的集成，达到节省体积和降低成本的目的，同时，元器件的减少使系统的可靠性得到提高。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种车载充电机和直流变换器集成控制器电路，其特征在于，所述电路包括电网、功率因数校正PFC电路、动力电池、直流转换DC/DC电路，其中：

所述电网与所述功率因数校正PFC电路的一端连接，所述功率因数校正PFC电路的另一端、所述动力电池分别与所述直流转换DC/DC电路连接；

所述直流转换DC/DC电路包括第一变压器，所述第一变压器为三绕组变压器。

2.如权利要求1所述的车载充电机和直流变换器集成控制器电路，其特征在于，所述直流转换DC/DC电路还包括第一MOS管、第二MOS管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、第三电容，其中：

所述第一MOS管的源极分别与所述第二MOS管的漏极、所述第一电感的一端连接，所述第一电感的另一端与所述第一变压器的原绕组的第一抽头连接，所述第一变压器的原绕组的第二抽头与所述第一电容的一端连接，所述第一电容的另一端与所述第二MOS管的源极连接并接地，所述第一变压器的第一副绕组的第一抽头与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极分别与所述第二二极管的负极、所述第二电感的一端连接，所述第二电感的另一端与所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端与所述第一变压器的第一副绕组的第二抽头连接，所述第一变压器的第一副绕组的第三抽头与所述第二二极管的正极连接，所述第一变压器的第二副绕组的第一抽头与所述第三二极管的正极连接，所述第三二极管的负极分别与所述第四二极管的负极、第三电感的一端连接，所述第三电感的另一端与所述第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端与所述第一变压器的第二副绕组的第二抽头连接，所述第一变压器的第二副绕组的第三抽头与所述第四二极管的正极连接。

3.如权利要求1所述车载充电机和直流变换器集成控制器电路，其特征在于，所述直流转换DC/DC电路包括半桥谐振电路、全桥移相电路、全桥谐振电路、有源钳位电路中的任意一种。

4.如权利要求1所述的车载充电机和直流变换器集成控制器电路，其特征在于，所述功率因数校正PFC电路包括无桥功率因数校正PFC电路。

5.如权利要求1所述的车载充电机和直流变换器集成控制器电路，其特征在于所述功率因数校正PFC电路包括第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第四电容、第五电容、第四电感、第三MOS管，其中：

所述第五二极管的正极与所述第六二极管的负极连接，所述第六二极管的正极分别与所述第七二极管的正极、所述第四电容的一端、所述第三MOS管的源极、所述第五电容的负极连接，所述第七二极管的负极与所述第八二极管的正极连接，所述第八二极管的负极分别与第五二极管的负极、所述第四电容的另一端、所述第四电感的一端连接，所述第四电感的另一端分别与所述第三MOS管的漏极、所述第九二极管的正极连接，所述第九二极管的负极与所述第五电容的正极连接。

6.如权利要求1所述的车载充电机和直流变换器集成控制器电路，其特征在于，所述电路还包括电磁兼容EMC电路，其中：

所述电网通过所述电磁兼容EMC电路与所述功率因数校正PFC电路的一端连接。

7.如权利要求6所述的车载充电机和直流变换器集成控制器电路，其特征在于，其特征在于，所述电磁兼容EMC电路包括第六电容、第七电容、第一安规电容、第二安规电容、第五电感、第六电感、第七电感、第八电感，其中：

所述第六电容的一端分别与所述第一安规电容的一端、所述第五电感的第一绕组的一端连接，所述第五电感的第一绕组的另一端与所述第六电感的一端连接，所述第六电感的另一端与所述第七电感的第一绕组的一端连接，所述第七电感的第一绕组的另一端与所述第七电容的一端连接，所述第七电容的另一端与所述第七电感的第二绕组的一端连接，所述第七电感的第二绕组的另一端与所述第八电感的一端连接，所述第八电感的另一端与所述第五电感的第二绕组的一端连接，所述第五电感的第二绕组的另一端分别与所述第六电容的另一端、所述第二安规电容的一端连接，所述第二安规电容的另一端与所述第一安规电容的另一端连接并接地。