CN211321198U - 一种基于车载充电机和直流变换器的pcb板集成装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型所涉及一种基于车载充电机和直流变换器的PCB板集成装置,包括装置外壳,PCB板支架,集成PCB板;因集成PCB板包括BUCK变压整流电路,PFC功率校正电路,共频整流模块,EMC滤波和启动冲击电流限制模块,慢充插座,原边控制器,数字隔离器,隔离驱动器,滤波电路,滤波和启动冲击电流限制模块;蓄电池,动力电池,隔离采集模块,低压侧总控制芯片,整车模块。使用时,将车载充电机的充电功能和直流变换器的转换功能共同应用在同一集成PCB板,共用部分滤波器,变压器,磁性元器件,使得不仅能够避免因过多设备在使用时产生电磁干扰,而且还具有结构简单,降低成本的功效。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种用于电动撤能耗方面的基于车载充电机和直流变换器的PCB板集成装置。
【背景技术】
随着社会不断向前发展和进步,伴随这能源问题和大气污染问题不断向社会提出新严峻技术问题。能源消耗问题和大气污染问题已经成为我国新能源汽车确立的战略新兴产业。目前现有技术中纯电动车型的充电机和直流变换器大部分都是采用单体为主,使得所述纯电动机车型不利于节省成本和整车轻量化发展,但是,由于所述直流变换器与充电机内部均含有高频开关元器件,使得所述纯电动车在运行过程中会同时带动充电机和直流变换器而工作,容易导致产生巨大电磁干扰。现有市场上也有一些少量纯电动机将直流变换器与充电机由控制器集成,此种集成方式比较简单,易于实现,能够节省一下壳体材料,但是,电动车的整个结构偏大,不利于整车的布置。
【实用新型内容】
有鉴于此,本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够避免因过多设备在使用时产生电磁干扰,结构简单,降低成本的基于车载充电机和直流变换器的PCB板集成装置。
为此解决上述技术问题,本实用新型中的技术方案所提供一种基于车载充电机和直流变换器的PCB板集成装置,其包括装置外壳,安装装置外壳内部的PCB板支架,安装在PCB板支架上面的集成PCB板;所述集成PCB板包括BUCK变压整流电路,连接于BUCK变压整流电路输入端上的PFC功率校正电路,连接在PFC功率校正电路输入端上的共频整流模块,连接在共频整流模块输入端上的EMC滤波和启动冲击电流限制模块,连接在EMC滤波和启动冲击电流限制模块输入端上的用于交流电源输入端的慢充插座,连接在EMC滤波和启动冲击电流限制模块和PFC功率校正电路模块上的原边控制器,连接在原边控制器上的数字隔离器,连接在BUCK变压整流电路上的隔离驱动器,分别连接在BUCK变压整流电路上的滤波电路,滤波和启动冲击电流限制模块;连接在滤波电路输出端上的蓄电池,连接在滤波和启动冲击电流限制模块上的动力电池,连接在BUCK变压整流电路与滤波和启动冲击电流限制模块之间的隔离采集模块,共同与隔离采集模块,隔离驱动器,数字隔离器连接的低压侧总控制芯片,连接在低压侧总控制芯片输出端上的整车模块。
进一步限定,所述EMC滤波和启动冲击电流限制模块包括限流变压器T1,连接在限流变压器T1一端的电感L1,并联连接在电感L1两端的第一限流开关K1。
进一步限定,所述PFC功率校正电路模块包括变压器T2,连接在变压器T2一端的三极管Q1,连接在三极管Q1与变压器T2之间的二极管D1,连接在二极管D1输出端上的电容C1。
进一步限定,BUCK变压整流电路包括变压器T3,连接在变压器T3一端侧变压器T4,和电容C2,连接在侧变压器T4另一端串联连接的三极管Q2和三级管Q4,并联连接在三极管Q2两端的二极管D2,连接在二极管Q4两端的二极管D4;连接在电容C2另一端的串联连接的三级管Q3和三极管Q5,并联连接在三极管Q3两端的二极管D3,并联连接在二极管Q4两端的二极管D5;连接在变压器T3一端三极管Q6,三级管Q8,以及电容C3;并联连接在三极管Q6两端的二极管D6,连接在二极管Q8两端的二极管D8;连接在电容C3另一端的串联连接的三级管Q7和三极管Q9,并联连接在三极管Q7两端的二极管D7,并联连接在二极管Q9两端的二极管D9;连接在变压器T3一端上的侧变压器T5,连接在侧变压器T5上的二极管D10和二极管D11,连接在三级管Q7和三极管Q9两端的电容C6,二连接在极管D10和二极管D11输出端上的电容C7。
进一步限定,所述的滤波电路包括滤波变压器T6,连接在滤波变压器T6一端的三极管Q10,连接在滤波变压器T6另一端的电容C4,连接在电容C4和三极管Q10之间的二极管D12,而二极管D12另一端接地。
进一步限定,所述的滤波和启动冲击电流限制模块包括限流变压器T7,连接在限流变压器T7一端的侧变压器T8,连接在限流变压器T7与侧变压器T8之间的第二限流开关K2,电感L2,二极管D13,电容C5;所述的电感L2与二极管D13串联在一起并联连接在限流变压器T7一端上;所述的电容C5一端与限流变压器T7一端相互连接,而电容C5另一端接地;所述第二限流开关K2连接在限流变压器T7与侧变压器T8之间的。
本实用新型的有益技术效果:因所述集成PCB板包括BUCK变压整流电路,连接于BUCK变压整流电路输入端上的PFC功率校正电路,连接在PFC功率校正电路输入端上的共频整流模块,连接在共频整流模块输入端上的EMC滤波和启动冲击电流限制模块,连接在EMC滤波和启动冲击电流限制模块输入端上的用于交流电源输入端的慢充插座,连接在EMC滤波和启动冲击电流限制模块和PFC功率校正电路模块上的原边控制器,连接在原边控制器上的数字隔离器,连接在BUCK变压整流电路上的隔离驱动器,分别连接在BUCK变压整流电路上的滤波电路,滤波和启动冲击电流限制模块;连接在滤波电路输出端上的蓄电池,连接在滤波和启动冲击电流限制模块上的动力电池,连接在BUCK变压整流电路与滤波和启动冲击电流限制模块之间的隔离采集模块,共同与隔离采集模块,隔离驱动器,数字隔离器连接的低压侧总控制芯片,连接在低压侧总控制芯片输出端上的整车模块。使用时,将车载充电机的充电功能和直流变换器的转换功能共同应用在同一集成PCB板,共用部分滤波器,变压器,磁性元器件,使得不仅能够避免因过多设备在使用时产生电磁干扰,而且还具有结构简单,降低成本的功效。
下面结合附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
图1为本实用新型中PCB板集成装置的示意图;
图2为本实用新型中EMC滤波和启动冲击电流限制模块的电路图;
图3为本实用新型中PFC功率校正电路的电路图;
图4为本实用新型中BUCK变压整流电路的电路图;
图5为本实用新型中滤波电路的电路图;
图6为本实用新型中滤波和启动冲击电流限制模块的电路图;
【具体实施方式】
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白,以下结合附图和实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
请参考图1至图6所示,下面结合实施例说明一种基于车载充电机和直流变换器的PCB板集成装置,其包括装置外壳,安装装置外壳内部的PCB板支架,安装在PCB板支架上面的集成PCB板。
所述集成PCB板包括BUCK变压整流电路,连接于BUCK变压整流电路输入端上的PFC功率校正电路,连接在PFC功率校正电路输入端上的共频整流模块,连接在共频整流模块输入端上的EMC滤波和启动冲击电流限制模块,连接在EMC滤波和启动冲击电流限制模块输入端上的用于交流电源输入端的慢充插座,连接在EMC滤波和启动冲击电流限制模块和PFC功率校正电路模块上的原边控制器,连接在原边控制器上的数字隔离器,连接在BUCK变压整流电路上的隔离驱动器,分别连接在BUCK变压整流电路上的滤波电路,滤波和启动冲击电流限制模块;连接在滤波电路输出端上的蓄电池,连接在滤波和启动冲击电流限制模块上的动力电池,连接在BUCK变压整流电路与滤波和启动冲击电流限制模块之间的隔离采集模块,共同与隔离采集模块,隔离驱动器,数字隔离器连接的低压侧总控制芯片,连接在低压侧总控制芯片输出端上的整车模块。
所述EMC滤波和启动冲击电流限制模块包括限流变压器T1,连接在限流变压器T1一端的电感L1,并联连接在电感L1两端的第一限流开关K1。所述PFC功率校正电路模块包括变压器T2,连接在变压器T2一端的三极管Q1,连接在三极管Q1与变压器T2之间的二极管D1,连接在二极管D1输出端上的电容C1。
BUCK变压整流电路包括变压器T3,连接在变压器T3一端侧变压器T4,和电容C2,连接在侧变压器T4另一端串联连接的三极管Q2和三级管Q4,并联连接在三极管Q2两端的二极管D2,连接在二极管Q4两端的二极管D4;连接在电容C2另一端的串联连接的三级管Q3和三极管Q5,并联连接在三极管Q3两端的二极管D3,并联连接在二极管Q4两端的二极管D5;连接在变压器T3一端三极管Q6,三级管Q8,以及电容C3;并联连接在三极管Q6两端的二极管D6,连接在二极管Q8两端的二极管D8;连接在电容C3另一端的串联连接的三级管Q7和三极管Q9,并联连接在三极管Q7两端的二极管D7,并联连接在二极管Q9两端的二极管D9;连接在变压器T3一端上的侧变压器T5,连接在侧变压器T5上的二极管D10和二极管D11,连接在三级管Q7和三极管Q9两端的电容C6,二连接在极管D10和二极管D11输出端上的电容C7。
所述的滤波电路包括滤波变压器T6,连接在滤波变压器T6一端的三极管Q10,连接在滤波变压器T6另一端的电容C4,连接在电容C4和三极管Q10之间的二极管D12,而二极管D12另一端接地。所述的滤波和启动冲击电流限制模块包括限流变压器T7,连接在限流变压器T7一端的侧变压器T8,连接在限流变压器T7与侧变压器T8之间的第二限流开关K2,电感L2,二极管D13,电容C5;所述的电感L2与二极管D13串联在一起并联连接在限流变压器T7一端上;所述的电容C5一端与限流变压器T7一端相互连接,而电容C5另一端接地;所述第二限流开关K2连接在限流变压器T7与侧变压器T8之间的。
交流电流从慢充插座进入,依次经过EMC滤波和启动冲击电流限制模块,共频整流模块,PFC功率校正电路,BUCK变压整流电路,滤波和启动冲击电流限制电路,动力电池,完成交流充电的功能。高压直流电从动力电池输出至EMC滤波和启动冲击限制电路,BUCK变压整流电路,变压器,滤波电路,低压直流输出至蓄电池。
电能从慢充插座插入,依次经过EMC滤波和启动冲击电流限制模块,共频整流模块,PFC功率校正电路,BUCK变压整流电路,至原边控制器,从原边控制器,分制两路,其中一路,至OBC输出端的变压器副边,然后,经过BUCK变压整流电路,EMC滤波和启动冲击限制电路,输出至动力电池,给动力电池充电。另外一路电流至DCDC输出端的变压器副边,然后,经过BUCK变压整流电路,滤波电路输出,至蓄电池,给蓄电池充电。与此同时,电能从慢充插座进入,经过数字隔离器,低压总控制芯片,至整车模块,给整车模块供电。
由于在此技术方案中,公用了原边控制器,该原边控制器有一个原边变压器和副边,由于OBC输出端和DCDC输出端在同时工作时,OBC输出端受限制,在经过变压器时,会有一部分能量自动流入靠近DCDC输出端D副边,所以DCDC输出端会产生分流作用。使用时,将车载充电机的充电功能和直流变换器的转换功能共同应用在同一集成PCB板,共用部分滤波器,变压器,磁性元器件,使得不仅能够避免因过多设备在使用时产生电磁干扰,而且还具有结构简单,降低成本的功效。
综上所述,因所述集成PCB板包括BUCK变压整流电路,连接于BUCK变压整流电路输入端上的PFC功率校正电路,连接在PFC功率校正电路输入端上的共频整流模块,连接在共频整流模块输入端上的EMC滤波和启动冲击电流限制模块,连接在EMC滤波和启动冲击电流限制模块输入端上的用于交流电源输入端的慢充插座,连接在EMC滤波和启动冲击电流限制模块和PFC功率校正电路模块上的原边控制器,连接在原边控制器上的数字隔离器,连接在BUCK变压整流电路上的隔离驱动器,分别连接在BUCK变压整流电路上的滤波电路,滤波和启动冲击电流限制模块;连接在滤波电路输出端上的蓄电池,连接在滤波和启动冲击电流限制模块上的动力电池,连接在BUCK变压整流电路与滤波和启动冲击电流限制模块之间的隔离采集模块,共同与隔离采集模块,隔离驱动器,数字隔离器连接的低压侧总控制芯片,连接在低压侧总控制芯片输出端上的整车模块。使用时,将车载充电机的充电功能和直流变换器的转换功能共同应用在同一集成PCB板,共用部分滤波器,变压器,磁性元器件,使得不仅能够避免因过多设备在使用时产生电磁干扰,而且还具有结构简单,降低成本的功效。
以上参照附图说明了本实用新型的优选实施例,并非因此局限本实用新型的权利范围。本领域技术人员不脱离本实用新型的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进,均应在本实用新型的权利范围之内。
Claims (6)
1.一种基于车载充电机和直流变换器的PCB板集成装置,其包括装置外壳,安装装置外壳内部的PCB板支架,安装在PCB板支架上面的集成PCB板;其特征在于:所述集成PCB板包括BUCK变压整流电路,连接于BUCK变压整流电路输入端上的PFC功率校正电路,连接在PFC功率校正电路输入端上的共频整流模块,连接在共频整流模块输入端上的EMC滤波和启动冲击电流限制模块,连接在EMC滤波和启动冲击电流限制模块输入端上的用于交流电源输入端的慢充插座,连接在EMC滤波和启动冲击电流限制模块和PFC功率校正电路模块上的原边控制器,连接在原边控制器上的数字隔离器,连接在BUCK变压整流电路上的隔离驱动器,分别连接在BUCK变压整流电路上的滤波电路,滤波和启动冲击电流限制模块;连接在滤波电路输出端上的蓄电池,连接在滤波和启动冲击电流限制模块上的动力电池,连接在BUCK变压整流电路与滤波和启动冲击电流限制模块之间的隔离采集模块,共同与隔离采集模块,隔离驱动器,数字隔离器连接的低压侧总控制芯片,连接在低压侧总控制芯片输出端上的整车模块。
2.根据权利要求1所述一种基于车载充电机和直流变换器的PCB板集成装置,其特征在于:所述EMC滤波和启动冲击电流限制模块包括限流变压器T1,连接在限流变压器T1一端的电感L1,并联连接在电感L1两端的第一限流开关K1。
3.根据权利要求1所述一种基于车载充电机和直流变换器的PCB板集成装置,其特征在于:所述PFC功率校正电路模块包括变压器T2,连接在变压器T2一端的三极管Q1,连接在三极管Q1与变压器T2之间的二极管D1,连接在二极管D1输出端上的电容C1。
4.根据权利要求1所述一种基于车载充电机和直流变换器的PCB板集成装置,其特征在于:BUCK变压整流电路包括变压器T3,连接在变压器T3一端侧变压器T4,和电容C2,连接在侧变压器T4另一端串联连接的三极管Q2和三级管Q4,并联连接在三极管Q2两端的二极管D2,连接在二极管Q4两端的二极管D4;连接在电容C2另一端的串联连接的三级管Q3和三极管Q5,并联连接在三极管Q3两端的二极管D3,并联连接在二极管Q4两端的二极管D5;连接在变压器T3一端三极管Q6,三级管Q8,以及电容C3;并联连接在三极管Q6两端的二极管D6,连接在二极管Q8两端的二极管D8;连接在电容C3另一端的串联连接的三级管Q7和三极管Q9,并联连接在三极管Q7两端的二极管D7,并联连接在二极管Q9两端的二极管D9;连接在变压器T3一端上的侧变压器T5,连接在侧变压器T5上的二极管D10和二极管D11,连接在三级管Q7和三极管Q9两端的电容C6,二连接在极管D10和二极管D11输出端上的电容C7。
5.根据权利要求1所述一种基于车载充电机和直流变换器的PCB板集成装置,其特征在于:所述的滤波电路包括滤波变压器T6,连接在滤波变压器T6一端的三极管Q10,连接在滤波变压器T6另一端的电容C4,连接在电容C4和三极管Q10之间的二极管D12,而二极管D12另一端接地。
6.根据权利要求1所述一种基于车载充电机和直流变换器的PCB板集成装置,其特征在于:所述的滤波和启动冲击电流限制模块包括限流变压器T7,连接在限流变压器T7一端的侧变压器T8,连接在限流变压器T7与侧变压器T8之间的第二限流开关K2,电感L2,二极管D13,电容C5;所述的电感L2与二极管D13串联在一起并联连接在限流变压器T7一端上;所述的电容C5一端与限流变压器T7一端相互连接,而电容C5另一端接地;所述第二限流开关K2连接在限流变压器T7与侧变压器T8之间的。
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WO2022246962A1 (zh) * | 2021-05-24 | 2022-12-01 | 上海威迈斯新能源有限公司 | 车载高压系统 |
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