CN208046456U - 一种车载充电和dcdc连接的电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车载充电和DCDC连接的电路，包括：车载充电电路和DCDC电路，所述车载充电电路包括：PFC电路、第一全桥LLC电路、第一整流电路；所述DCDC电路包括：第二全桥LLC电路，第二整流电路；且所述第二全桥LLC电路与所述第一整流电路共用整流桥形成所述第二全桥LLC电路的全桥逆变电路，所述第一全桥LLC电路与所述第一整流电路之间设有第一开关S1，所述第二整流电路与所述第二全桥LLC电路之间设置有第二开关S2。应用本实用新型提供的车载充电和DCDC连接的电路，变压器独立，用S1、S2开关互锁，实现电路的切换，最重要的是解决了变压器和开关管寄生参数及电感之间的振荡问题。

Description

一种车载充电和DCDC连接的电路

技术领域

本实用新型涉及大数据存储技术领域，具体涉及一种车载充电和DCDC连接的电路。

背景技术

在电动汽车或者混动汽车上，包括车载充电部分的电路和DCDC（直流转直流）转换电路，车载充电部分是对车辆中的电池组进行充电，而DCDC转换电路是将动力电池组高压转化成低压给车上的蓄电池充电。

现有技术中，为了来提高车载充电部分的电路和DCDC转换电路的集成度，以达到减少电路体积和节约成本的目的。集成度最高的是将两个变换器中变压器和同步整流管集成在一起，但是在解决集成度的同时存在一个很难解决的问题，两个变压器原副边互相影响，因为无论是MOS管还是IGBT都有寄生电容和体二极管。例如，当车载充电机在工作时，DCDC拓扑中的开关管和相连的变压器副边会产生震荡影响车载充电机工作状态。同理，当DCDC工作时，车载充电机一边会产生震荡影响DCDC工作状态，而且这个震荡是永远存在的。现有的技术方案里，共用全桥部分的开关管，用了四个继电器来实现其工作状态的切换，且不管DCDC还是车载充电机前级都都使用BOOST升压电路。这样电池组的电压很大部分是高于车载充电机PFC出来的电压，这样全桥部分的开关管耐压要求就比较高，同时成本并未相应的减小，且总体积也未相应的减少。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有技术的缺陷，提供一种车载充电和DCDC连接的电路，通过变压器独立，用S1、S2开关互锁，实现电路的切换，最重要的是解决了变压器和开关管寄生参数及电感之间的振荡问题。采用的技术方案如下：

一种车载充电电路和DCDC电路，所述车载充电电路包括：PFC电路、第一全桥LLC电路、第一整流电路；所述DCDC电路包括：第二全桥LLC电路，第二整流电路，且所述第二全桥LLC电路与所述第一整流电路共用整流桥形成所述第二全桥LLC电路的全桥逆变电路；

所述第一全桥LLC电路与所述第一整流电路之间设有第一开关S1，所述第二整流电路与所述第二全桥LLC电路之间设置有第二开关S2。

本实用新型的一种实现方式中，所述PFC电路通过第一电容C3与所述第一全桥LLC电路相连，所述第一全桥LLC电路与所述第一整流电路相连，所述第一全桥LLC电路包括：第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q5、第四MOS管Q6、第二电容C1、第一电感L1、第一变压器T1；所述的第一MOS管Q1的漏极、第二MOS管Q2的漏极与所述PFC电路的正极相连，所述的第三MOS管Q5的源极、第四MOS管Q6的源极与所述PFC电路的负极相连；所述第一MOS管Q1的源极与所述第三MOS管Q5的漏极相连，所述第二MOS管Q2的源极与所述第四MOS管Q6的漏极相连；且所述的第一MOS管Q1的源极与所述第二电容C1的一端相连，所述第二电容C1的另一端通过所述第一电感L1与所述第一变压器T1的原边第一抽头，所述的第二MOS管Q2的源极与所述第一变压器T1的原边第二抽头相连，所述第一变压器T1的副边的第一抽头通过第一开关S1与所述第一整流电路相连。

本实用新型的一种实现方式中，所述第一整流电路包括：第五MOS管Q3、第六MOS管Q4、第七MOS管Q7、第八MOS管Q8；

所述第一开关S1与所述第五MOS管Q3源极相连，所述的第五MOS管Q3、第六MOS管Q4的漏极相连，所述的第七MOS管Q7、第八MOS管Q8的源极相连，所述第一变压器T1的副边的第二抽头与所述的第六MOS管Q4源极、第八MOS管Q8的漏极相连，所述第一整流电路的输出端与第三电容C2并联输出整流后电压。

本实用新型的一种实现方式中，所述第二全桥LLC电路由所述的第五MOS管Q3、第六MOS管Q4、第七MOS管Q7、第八MOS管Q8组成的全桥逆变电路，所述全桥逆变电路的输出端为所述第六MOS管Q4的漏极与所述第八MOS管Q8源极接收车载DCDC输入，所述全桥逆变电路的输出端所述第五MOS管Q3的源极、所述第七MOS管Q7漏极；

所述第五MOS管Q3的源极与所述第二开关S2、第四电容C4、第二电感T2、第二变压器原边的第一抽头依次连接，所述第二变压器原边的第二抽头与所述第七MOS管Q7的漏极相连。

本实用新型的一种实现方式中，所述第二整流电路包括：第九MOS管Q9、第十MOS管Q10，所述第二变压器副边的第一抽头与所述第十MOS管Q10漏极相连，所述第二变压器副边的第二抽头与所述第九MOS管Q9漏极相连，所述的第九MOS管Q9的源极、第十MOS管Q10的源极相连作为车载DCDC输出的负极，第二变压器副边的中心抽头作为车载DCDC输出的正极。

本实用新型的一种实现方式中，所述的第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第五MOS管Q3、第六MOS管Q4、第三MOS管Q5、第四MOS管Q6、第七MOS管Q7、第八MOS管Q8、第九MOS管Q9、第十MOS管Q10均为N沟道MOS管。

应用本实用新型的实施例，在对电池组进行充电时，第二开关S2断开同时第一开关S1闭合，能够避免DCDC电路对中第二变压器T2对车载充电电路的影响，同时，在电池组进行放电时，第二开关S2闭合同时第一开关S1断开，从而第一变压器T1不会对第二变压器T2造成影响，因此，两个变压器之间相互独立，用S1、S2开关互锁，实现电路的切换，最重要的是解决了变压器和开关管寄生参数及电感之间的振荡问题。

另外，共用了电路的四个开关管、共用辅助电源，减少了元器件，降低了成本，减小了体积；车载充电机和DCDC均可实现LLC电路，省掉了输出电感的体积，提高了效率，提高了功率密度；将变压器独立，可灵活改变电路拓扑，可用LLC、LC、移相全桥等电路。且变压器工艺变得简单，可减少寄生参数，同时也易于散热。变压器制作成本也会降低；第一变压器和第二变压器独立，用S1、S2开关互锁，实现电路的切换，最重要的是解决了变压器和开关管寄生参数及电感之间的振荡问题，使得车载充电机和DCDC在工作时没有相互影响，优化了削弱了串扰，进一步增强产品的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的车载充电电路和DCDC电路的连接模块示意图；

图2是本实用新型实施例提供的车载充电电路和DCDC电路的元器件连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例：

如图1所示，一种车载充电电路和DCDC电路，车载充电电路包括：PFC电路、第一全桥LLC电路、第一整流电路；DCDC电路包括：第二全桥LLC电路，第二整流电路，且第二全桥LLC电路与第一整流电路共用整流桥形成第二全桥LLC电路的全桥逆变电路；第一全桥LLC电路与第一整流电路之间设有第一开关S1，第二整流电路与第二全桥LLC电路之间设置有第二开关S2。

因此，车载充电电路和DCDC电路共用了第一整流电路的整流桥，在整流桥的输入端输入交流电压，输出为整流后的电压，当输出作为输入且输入的为直流电压，那么输出即为交流电压，因此可以实现整流桥的全桥逆变，作为第二全桥LLC的全桥逆变电路。

需要说明的是，LLC电路LLC含有电感、电容和电阻元件的单口网络，在某些工作频率上，出现端口电压和电流波形相位相同的情况时，称电路发生谐振。能发生谐振的电路，称为谐振电路。其往往应用于前级带PFC电路中。正常工作在谐振点附近，仅当输入关断时工作在宽输入，以获得较长的保持时间。PFC电路的英文全称为“Power FactorCorrection”，意思是“功率因数校正”，本实用新型实施例中，FPC电路只要能够实现功率因数矫正即可，不对其具体电路进行限定。

因此，应用本实用新型的实施例，在对电池组进行充电时，第二开关S2断开同时第一开关S1闭合，能够避免DCDC电路对中第二变压器T2对车载充电电路的影响，同时，在电池组进行放电时，第二开关S2闭合同时第一开关S1断开，从而第一变压器T1不会对第二变压器T2造成影响，因此，两个变压器之间相互独立，用S1、S2开关互锁，实现电路的切换，使得两个电路在工作时由于开关的切断不会造成电路的互相干扰，最重要的是解决了变压器和开关管寄生参数及电感之间的振荡问题。

另外，变压器独立，用S1、S2开关互锁，实现电路的切换，最重要的是解决了变压器和开关管寄生参数及电感之间的振荡问题。并可灵活选择电路拓扑，可用LLC、LC、移相全桥等电路。

参见图2，PFC电路通过第一电容C3与第一全桥LLC电路相连，第一全桥LLC电路与第一整流电路相连，第一全桥LLC电路包括：第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q5、第四MOS管Q6、第二电容C1、第一电感L1、第一变压器T1；的第一MOS管Q1的漏极、第二MOS管Q2的漏极与PFC电路的正极相连，的第三MOS管Q5的源极、第四MOS管Q6的源极与PFC电路的负极相连；第一MOS管Q1的源极与第三MOS管Q5的漏极相连，第二MOS管Q2的源极与第四MOS管Q6的漏极相连；且的第一MOS管Q1的源极与第二电容C1的一端相连，第二电容C1的另一端通过第一电感L1与第一变压器T1的原边第一抽头，的第二MOS管Q2的源极与第一变压器T1的原边第二抽头相连，第一变压器T1的副边的第一抽头通过第一开关S1与第一整流电路相连。

具体的，本实用新型实施例中，第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q5、第四MOS管Q6、第五MOS管Q3、第六MOS管Q4、第七MOS管Q7、第八MOS管Q8的栅极可以与车载电机的控制器相连，通过控制器发送的信号控制每一个MOS管的工作状态，达到控制开关管工作状态控制的目的。

参见图2，第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第五MOS管Q3、第六MOS管Q4、第三MOS管Q5、第四MOS管Q6、第七MOS管Q7、第八MOS管Q8、第九MOS管Q9、第十MOS管Q10均为N沟道MOS管。

第一整流电路包括：第五MOS管Q3、第六MOS管Q4、第七MOS管Q7、第八MOS管Q8；实现桥式整流电路，且第一开关S1与第五MOS管Q3源极相连，的第五MOS管Q3、第六MOS管Q4的漏极相连，的第七MOS管Q7、第八MOS管Q8的源极相连，第一变压器T1的副边的第二抽头与的第六MOS管Q4源极、第八MOS管Q8的漏极相连，第一整流电路的输出端与第三电容C2并联输出整流后电压。

第二全桥LLC电路由的第五MOS管Q3、第六MOS管Q4、第七MOS管Q7、第八MOS管Q8组成的全桥逆变电路，全桥逆变电路的输出端为第六MOS管Q4的漏极与第八MOS管Q8源极接收车载DCDC输入，全桥逆变电路的输出端第五MOS管Q3的源极、第七MOS管Q7漏极；

第五MOS管Q3的源极与第二开关S2、第四电容C4、第二电感T2、第二变压器原边的第一抽头依次连接，第二变压器原边的第二抽头与第七MOS管Q7的漏极相连。

当车载充电机的控制电路检测到输入市电后，得令使得开关S1开通，S2关闭，车载充电电路开始工作，市电输入经过PFC电路输出直流高压，经第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q5、第四MOS管Q6、电感L1、变压器T1、电容C1形成的第一LLC电路变成交流，第一变压器T1副边形成的感应交流电经过第五MOS管Q3、第六MOS管Q4、第七MOS管Q7、第八MOS管Q8组成的全桥逆变电路同步整流变成直流通过第三电容C2滤波输出高压。可以通过控制器控制第一开关S1和第二开关S2的通断。

本实用新型的一种实现方式中，第二整流电路包括：第九MOS管Q9、第十MOS管Q10，第二变压器副边的第一抽头与第十MOS管Q10漏极相连，第二变压器副边的第二抽头与第九MOS管Q9漏极相连，第九MOS管Q9的源极、第十MOS管Q10的源极相连作为车载DCDC输出的负极，第二变压器副边的中心抽头作为车载DCDC输出的正极。

本实用新型实施例中，共用了电路中的四个开关管：第五MOS管Q3、第六MOS管Q4、第七MOS管Q7、第八MOS管Q8组成的全桥逆变电路，共用辅助电源，共用控制芯片，减少了元器件，降低了成本，减小了体积。

对于DCDC部分，当车载充电机不工作时，控制电路使得第二开关S2开关通，第一S1关闭，DCDC开始工作，经第五MOS管Q3、第六MOS管Q4、第七MOS管Q7、第八MOS管Q8组成的全桥逆变电路、电感L2、变压器T2、电容C4形成的LLC电路变成交流，变压器副边形成的感应交流电经过第九MOS管Q9、第十MOS管Q10同步整流变成直流通过电容C5滤波输出低压。

具体的，车载充电电路输出对象和DCDC电路输入对象一样都是动力电池组，故可以共用开关管：第五MOS管Q3、第六MOS管Q4、第七MOS管Q7、第八MOS管Q8，且通过第一开关S1和第二开关S2进行互锁进行切换工作状态。此实用新型没有将变压器集成，这样拓扑和控制电路选择较灵活，在拓扑选择上，比如DCDC电路中可去掉电感L2,便实现了LC电路。控制方法上即可以LLC控制方法，也可选择移相全桥控制，拓扑形式相对现有电路较灵活。

可以理解的是，车载充电机和DCDC均可实现LLC电路，省掉了输出电感的体积。

在该实施例中，用户对存储服务的访问指令将首先由权限控制模块处理，该模块根据用户IP地址、用户名和密码进行权限审核，只有通过权限审核的操作指令，才会进一步交给服务模块进行处理。

Claims (6)

1.一种车载充电和DCDC连接的电路，其特征在于，包括：车载充电电路和DCDC电路，所述车载充电电路包括：PFC电路、第一全桥LLC电路、第一整流电路；所述DCDC电路包括：第二全桥LLC电路，第二整流电路，且所述第二全桥LLC电路与所述第一整流电路共用整流桥形成所述第二全桥LLC电路的全桥逆变电路；

所述第一全桥LLC电路与所述第一整流电路之间设有第一开关（S1），所述第二整流电路与所述第二全桥LLC电路之间设置有第二开关（S2）。

2.根据权利要求1所述的车载充电和DCDC连接的电路，其特征在于，所述PFC电路通过第一电容（C3）与所述第一全桥LLC电路相连，所述第一全桥LLC电路与所述第一整流电路相连，所述第一全桥LLC电路包括：第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）、第三MOS管（Q5）、第四MOS管（Q6）、第二电容（C1）、第一电感（L1）、第一变压器（T1）；所述的第一MOS管（Q1）的漏极、第二MOS管（Q2）的漏极与所述PFC电路的正极相连，所述的第三MOS管（Q5）的源极、第四MOS管（Q6）的源极与所述PFC电路的负极相连；所述第一MOS管（Q1）的源极与所述第三MOS管（Q5）的漏极相连，所述第二MOS管（Q2）的源极与所述第四MOS管（Q6）的漏极相连；且所述的第一MOS管（Q1）的源极与所述第二电容（C1）的一端相连，所述第二电容（C1）的另一端通过所述第一电感（L1）与所述第一变压器（T1）的原边第一抽头，所述的第二MOS管（Q2）的源极与所述第一变压器（T1）的原边第二抽头相连，所述第一变压器（T1）的副边的第一抽头通过第一开关S1与所述第一整流电路相连。

3.根据权利要求2所述的车载充电和DCDC连接的电路，其特征在于，所述第一整流电路包括：第五MOS管（Q3）、第六MOS管（Q4）、第七MOS管（Q7）、第八MOS管（Q8）；

所述第一开关S1与所述第五MOS管（Q3）源极相连，所述的第五MOS管（Q3）、第六MOS管（Q4）的漏极相连，所述的第七MOS管（Q7）、第八MOS管（Q8）的源极相连，所述第一变压器（T1）的副边的第二抽头与所述的第六MOS管（Q4）源极、第八MOS管（Q8）的漏极相连，所述第一整流电路的输出端与第三电容C2并联输出整流后电压。

4.根据权利要求3所述的车载充电和DCDC连接的电路，其特征在于，所述第二全桥LLC电路由所述的第五MOS管（Q3）、第六MOS管（Q4）、第七MOS管（Q7）、第八MOS管（Q8）组成的全桥逆变电路，所述全桥逆变电路的输出端为所述第六MOS管（Q4）的漏极与所述第八MOS管（Q8）源极接收车载DCDC输入，所述全桥逆变电路的输出端所述第五MOS管（Q3）的源极、所述第七MOS管（Q7）漏极；

所述第五MOS管（Q3）的源极与所述第二开关（S2）、第四电容（C4）、第二电感（T2）、第二变压器原边的第一抽头依次连接，所述第二变压器原边的第二抽头与所述第七MOS管（Q7）的漏极相连。

5.根据权利要求4所述的车载充电和DCDC连接的电路，其特征在于，所述第二整流电路包括：第九MOS管（Q9）、第十MOS管（Q10），第二变压器副边的第一抽头与所述第十MOS管（Q10）漏极相连，所述第二变压器副边的第二抽头与所述第九MOS管（Q9）漏极相连，所述的第九MOS管（Q9）的源极、第十MOS管（Q10）的源极相连作为车载DCDC输出的负极，所述第二变压器副边的中心抽头作为车载DCDC输出的正极。

6.根据权利要求2-5任一项所述的车载充电和DCDC连接的电路，其特征在于，所述的第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）、第五MOS管（Q3）、第六MOS管（Q4）、第三MOS管（Q5）、第四MOS管（Q6）、第七MOS管（Q7）、第八MOS管（Q8）、第九MOS管（Q9）、第十MOS管（Q10）均为N沟道MOS管。