CN206272294U - 一种集成控制器的控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成控制器的控制电路，包括电网、动力电池、切换电路以及车载充电/直流变换电路，切换电路与电网、动力电池以及车载充电/直流变换电路相连接；切换电路包括第一开关、第二开关、第三开关、第一电阻以及第二电阻；第一开关的一端与电网以及第一电阻的一端相连接，第一开关的另一端与第一电阻的另一端、第二电阻的一端、第二开关的一端以及车载充电/直流变换电路相连接，第二开关的另一端与动力电池以及第二电阻的另一端相连接，第三开关的第一端与电网相连接，第三开关的第二端与车载充电/直流变换电路相连接，第三开关的第三端与动力电池相连接。采用本实用新型，可以节省元器件，降低成本。

Description

一种集成控制器的控制电路

技术领域

本实用新型涉及电路技术领域，尤其涉及一种集成控制器的控制电路。

背景技术

新能源汽车这几年发展迅猛，成为目前发展速度最快的产业之一。车载充电机和直流变换器是新能源汽车的三大件之一，其中，车载充电机主要用于给车辆充电，直流变换器则用于车辆行驶途中为车辆提供动力。车载充电机和直流变换器因为其集成的易实现性而被越来越多的车厂所使用。

目前车载充电机+直流变换器的集成大都只是实现了结构上的集成，这种集成方式可以节省体积，减少中间连线，但使用两套集成电路，且在两套集成电路中有相同的电路，从而导致成本增加。

发明内容

本实用新型实施例公开的一种集成控制器的控制电路，通过在一套集成电路中加入切换电路就可实现两套集成电路的功能，节省了元器件，降低了成本。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例公开了一种集成控制器的控制电路，包括电网、动力电池、切换电路以及车载充电/直流变换电路，其中：

所述切换电路分别与所述电网、所述动力电池以及所述车载充电/直流变换电路相连接；

所述切换电路包括第一开关、第二开关、第三开关、第一电阻以及第二电阻；

所述第一开关的一端与所述电网的第一输出端口以及所述第一电阻的一端相连接，所述第一开关的另一端与所述第一电阻的另一端、所述第二电阻的一端、所述第二开关的一端以及所述车载充电/直流变换电路的第一端口相连接，所述第二开关的另一端与所述动力电池的正极以及所述第二电阻的另一端相连接，所述第三开关的第一端与所述电网的第二输出端口相连接，所述第三开关的第二端与所述车载充电/直流变换电路的第二端口相连接，所述第三开关的第三端与所述动力电池的负极相连接。

可选的，所述车载充电/直流变换电路包括功率因数修正转换PFC电路和直流转换DC/DC电路。

可选的，所述DC/DC电路包括半桥谐振电路、全桥移相电路、全桥谐振电路和有源钳位电路中的至少一种。

可选的，所述PFC电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第一电容、第二电容、第一场效应管和第一电感，其中：

所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极以及所述第一开关的另一端相连接，所述第一二极管的阴极与所述第三二极管的阴极、所述第一电容的一端以及所述第一电感的一端相连接，所述第三二极管的阳极与所述第四二极管的阴极以及所述第三开关的第三端相连接，所述第二二极管的阳极与所述第四二极管的阳极、所述第一电容的另一端、所述第一场效应管的源极以及所述第二电容的一端相连接，所述第一电感的另一端与所述第一场效应管的漏极以及所述第五二极管的阳极相连接，所述第五二极管的阴极与所述第二电容的另一端相连接。

可选的，所述DC/DC电路包括第二场效应管、第三场效应管、第二电感、第三电感、第三电容、第四电容、第六二极管、第七二极管以及变压器，其中：

所述第二场效应管的漏极与所述第五二极管的阴极相连接，所述第二场效应管的源极与所述第三场效应管的漏极以及所述第二电感的一端相连接，所述第三场效应管的源极与所述第三电容的一端相连接并接地，所述第三电容的另一端与所述变压器的初级线圈的一端相连接，所述变压器的初级线圈的另一端与所述第二电感的另一端相连接，所述变压器的第一次级线圈的一端与所述第六二极管的阳极相连接，所述变压器的第一次级线圈的另一端与所述变压器的第二次级线圈的一端以及所述第四电容的一端相连接，所述第四电容的另一端与所述第三电感的一端相连接，所述第三电感的另一端与所述第六二极管的阴极以及所述第七二极管的阴极相连接，所述第七二极管的阳极与所述变压器的第二次级线圈的另一端相连接。

可选的，所述第一开关、第二开关以及第三开关均为继电器。

在本实用新型中，由于在车载充电机工作时直流变换器不工作，直流变换器工作时车载充电机不工作，通过集成车载充电机和直流变换器后共用一套电路，且在该集成电路中加入切换电路就可实现车载充电机和直流变换器的切换以为车辆充电和提供行车动力，节省了元器件，降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是本实用新型实施例提供的一种集成控制器的控制电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种集成控制器的控制电路中切换电路的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种车载充电/直流变换电路的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种车载充电/直流变换电路中PFC电路+DC/DC电路的结构示意图。

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。

在本实用新型中，由于在车载充电机工作时直流变换器不工作，直流变换器工作时车载充电机不工作，通过集成车载充电机和直流变换器后共用一套电路，且在该集成电路中加入切换电路就可实现车载充电机和直流变换器的切换以为车辆充电和提供行车动力，节省了元器件，降低了成本。

下面将结合附图1-附图4，对本实用新型实施例提供的集成控制器的控制电路进行详细介绍。

请参见图1，为本实用新型实施例提供的一种集成控制器的控制电路的结构示意图。如图1所示，本实用新型实施例所述的控制电路1可以包括：电网10、动力电池20、切换电路30以及车载充电/直流变换电路40，其中，所述切换电路30分别与所述电网10、所述动力电池20以及所述车载充电/直流变换电路40相连接。

所述切换电路30包括第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第一电阻R1以及第二电阻R2，如图2所示：

所述第一开关K1的一端与所述电网10的第一输出端口A以及所述第一电阻R1的一端相连接，所述第一开关K1的另一端与所述第一电阻R1的另一端、所述第二电阻R2的一端、所述第二开关K2的一端以及所述车载充电/直流变换电路40的第一端口B相连接，所述第二开关K2的另一端与所述动力电池20的正极以及所述第二电阻R2的另一端相连接，所述第三开关K3的第一端1与所述电网10的第二输出端口C相连接，所述第三开关K3的第二端2与所述车载充电/直流变换电路40的第二端口D相连接，所述第三开关K3的第三端3与所述动力电池20的负极相连接。

具体的，所述切换电路包括四个状态：插枪预充、充电过程、拔枪预充以及行车过程。

其中，所述插枪预充为：在给电动车等车辆插枪充电时，为避免电流冲击，需要预充电，而在预充前，所有开关(继电器)均为断开的状态，即K1＝K2＝0，当K3与1节点相连此时，由于限流电阻R1的存在，限制了导通时的电流不会过大，在预充开始后K1吸合，即K1＝1。预充完成后，车载充电/直流变换电路40和电网10相连接，构成车载充电机。

充电过程：预充完成后，车载充电机正常工作，此时电网10作为车载充电机40的源，通过车载充电机对输出端的负载进行充电，所述负载可以为动力电池，此处不作具体限定。

拔枪预充为：在电动车等车辆充电完成后，需要把充电枪拔出，拔枪前，K1＝1，K2＝0，K3与1节点相连。拔枪后，首先将K1断开，即K1＝0；然后将K3与2节点相连，此时，由于限流电阻R2的存在，限制了导通时的电流不会过大，再将K2吸合，即K2＝1。预充完成后，车载充电/直流变换电路40和动力电池20相连接，此时构成直流变换器40，动力电池20作为直流变换器40的源为行车提供动力。

行车过程：拔枪预充完成后，直流变换器正常工作，此时，整车进入行车状态，通过动力电池20为直流变换器40的负载(如低压电池)进行供电。

可选的，所述第一开关K1、第二开关K2以及第三开关K3均为继电器。

请参见图3，所述车载充电/直流变换电路40包括功率因数修正转换PFC电路41和直流转换DC/DC电路42。

在一个实施例中，请参见图4所示，所述PFC电路41包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第一电容C1、第二电容C2、第一场效应管Q1和第一电感L1，其中：

所述第一二极管D1的阳极与所述第二二极管D2的阴极以及所述第二开关K2的另一端相连接，所述第一二极管D1的阴极与所述第三二极管D3的阴极、所述第一电容C1的一端以及所述第一电感L1的一端相连接，所述第三二极管D3的阳极与所述第四二极管D4的阴极以及所述第三开关K3的第三端相连接，所述第二二极管D2的阳极与所述第四二极管D4的阳极、所述第一电容C1的另一端、所述第一场效应管Q1的源极以及所述第二电容C2的一端相连接，所述第一电感L1的另一端与所述第一场效应管Q1的漏极以及所述第五二极管D5的阳极相连接，所述第五二极管D5的阴极与所述第二电容C2的另一端相连接。

可选的，所述DC/DC电路包括半桥谐振电路、全桥移相电路、全桥谐振电路和有源钳位电路中的至少一种。

在一个实施例中，请参见图4所示，所述DC/DC电路42包括第二场效应管Q2、第三场效应管Q3、第二电感L2、第三电感L3、第三电容C3、第四电容C4、第六二极管D6、第七二极管D7以及变压器T1，其中：

所述第二场效应管Q2的漏极与所述第五二极管D5的阴极相连接，所述第二场效应管Q2的源极与所述第三场效应管Q3的漏极以及所述第二电感L2的一端相连接，所述第三场效应管Q3的源极与所述第三电容C3的一端相连接并接地，所述第三电容C3的另一端与所述变压器T1的初级线圈的一端相连接，所述变压器T1的初级线圈的另一端与所述第二电感L2的另一端相连接，所述变压器T1的第一次级线圈的一端与所述第六二极管D6的阳极相连接，所述变压器T1的第一次级线圈的另一端与所述变压器T1的第二次级线圈的一端以及所述第四电容C4的一端相连接，所述第四电容C4的另一端与所述第三电感L3的一端相连接，所述第三电感L3的另一端与所述第六二极管D6的阴极以及所述第七二极管D7的阴极相连接，所述第七二极管D7的阳极与所述变压器T1的第二次级线圈的另一端相连接。

在本实用新型中，由于在车载充电机工作时直流变换器不工作，直流变换器工作时车载充电机不工作，通过集成车载充电机和直流变换器后共用一套电路，且在该集成电路中加入切换电路就可实现车载充电机和直流变换器的切换以为车辆充电和提供行车动力，节省了元器件，降低了成本。

本实用新型中所描述的流程图仅仅为一个实施例，在不偏离本实用新型的精神的情况下对此图示或者本实用新型中的步骤可以有多种修改变化。比如，可以不同次序的执行这些步骤，或者可以增加、删除或者修改某些步骤。本领域的一般技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种集成控制器的控制电路，其特征在于，包括电网、动力电池、切换电路以及车载充电/直流变换电路，其中：

所述切换电路分别与所述电网、所述动力电池以及所述车载充电/直流变换电路相连接；

所述切换电路包括第一开关、第二开关、第三开关、第一电阻以及第二电阻；

所述第一开关的一端与所述电网的第一输出端口以及所述第一电阻的一端相连接，所述第一开关的另一端与所述第一电阻的另一端、所述第二电阻的一端、所述第二开关的一端以及所述车载充电/直流变换电路的第一端口相连接，所述第二开关的另一端与所述动力电池的正极以及所述第二电阻的另一端相连接，所述第三开关的第一端与所述电网的第二输出端口相连接，所述第三开关的第二端与所述车载充电/直流变换电路的第二端口相连接，所述第三开关的第三端与所述动力电池的负极相连接。

2.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述车载充电/直流变换电路包括功率因数修正转换PFC电路和直流转换DC/DC电路。

3.如权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述DC/DC电路包括半桥谐振电路、全桥移相电路、全桥谐振电路和有源钳位电路中的至少一种。

4.如权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述PFC电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第一电容、第二电容、第一场效应管和第一电感，其中：

所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极以及所述第一开关的另一端相连接，所述第一二极管的阴极与所述第三二极管的阴极、所述第一电容的一端以及所述第一电感的一端相连接，所述第三二极管的阳极与所述第四二极管的阴极以及所述第三开关的第三端相连接，所述第二二极管的阳极与所述第四二极管的阳极、所述第一电容的另一端、所述第一场效应管的源极以及所述第二电容的一端相连接，所述第一电感的另一端与所述第一场效应管的漏极以及所述第五二极管的阳极相连接，所述第五二极管的阴极与所述第二电容的另一端相连接。

5.如权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述DC/DC电路包括第二场效应管、第三场效应管、第二电感、第三电感、第三电容、第四电容、第六二极管、第七二极管以及变压器，其中：

所述第二场效应管的漏极与所述第五二极管的阴极相连接，所述第二场效应管的源极与所述第三场效应管的漏极以及所述第二电感的一端相连接，所述第三场效应管的源极与所述第三电容的一端相连接并接地，所述第三电容的另一端与所述变压器的初级线圈的一端相连接，所述变压器的初级线圈的另一端与所述第二电感的另一端相连接，所述变压器的第一次级线圈的一端与所述第六二极管的阳极相连接，所述变压器的第一次级线圈的另一端与所述变压器的第二次级线圈的一端以及所述第四电容的一端相连接，所述第四电容的另一端与所述第三电感的一端相连接，所述第三电感的另一端与所述第六二极管的阴极以及所述第七二极管的阴极相连接，所述第七二极管的阳极与所述变压器的第二次级线圈的另一端相连接。

6.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述第一开关、第二开关以及第三开关均为继电器。