CN216128156U - 一种车载充电机及电动车辆 - Google Patents
一种车载充电机及电动车辆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN216128156U CN216128156U CN202120931566.1U CN202120931566U CN216128156U CN 216128156 U CN216128156 U CN 216128156U CN 202120931566 U CN202120931566 U CN 202120931566U CN 216128156 U CN216128156 U CN 216128156U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vehicle
- mounted charger
- power
- direct current
- circuit board
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 76
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims description 30
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 15
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 11
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 150000003071 polychlorinated biphenyls Chemical class 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 13
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 7
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 5
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- BWWVXHRLMPBDCK-UHFFFAOYSA-N 1,2,4-trichloro-5-(2,6-dichlorophenyl)benzene Chemical compound C1=C(Cl)C(Cl)=CC(Cl)=C1C1=C(Cl)C=CC=C1Cl BWWVXHRLMPBDCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 3
- PQHZWWBJPCNNGI-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trichloro-2-(2,5-dichlorophenyl)benzene Chemical compound ClC1=CC=C(Cl)C(C=2C(=CC(Cl)=CC=2Cl)Cl)=C1 PQHZWWBJPCNNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
- B60L53/22—Constructional details or arrangements of charging converters specially adapted for charging electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/10—DC to DC converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/30—AC to DC converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
- B60L2270/10—Emission reduction
- B60L2270/14—Emission reduction of noise
- B60L2270/147—Emission reduction of noise electro magnetic [EMI]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本申请提供了一种车载充电机及电动车车辆,涉及电动车辆领域。该车载充电机用于连接交流输入,车载充电机的壳体内腔包括第一印制电路板PCB、第二PCB和隔离板。其中,第一PCB固定于壳体内腔的下端,第二PCB固定于壳体内腔的上端。第一PCB和第二PCB之间的连接方式为插接。隔离板位于第一PCB和第二PCB之间。隔离板包括彼此分隔的多个腔体,多个腔体用于容纳磁器件,磁器件包括电感器和变压器。利用本申请提供的方案,简化了车载充电机的结构,减小了车载充电机的体积和重量,提升车载充电机的功率密度。
Description
技术领域
本申请涉及电动车辆领域,尤其涉及一种车载充电机及电动车车辆。
背景技术
随着现代社会能源短缺和环境污染问题的加剧,电动车辆作为新能源车辆受到了各界的广泛关注。电动车辆由动力电池组供电,进而使电机将电能转换为机械能以驱动电机。
车载充电机(On-board Charger,OBC)为电动车辆的重要组成部分,用于将交流电网提供的交流电转换为直流电,进而为电动车辆的动力电池组充电。车载充电机结构上大体包括壳体、印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)、磁器件、连接器等部分,由于车载充电机安装在电动车辆上,因此要求其结构必须可靠,同时为了降低电动车辆的整体重量,方便车内其它部件的布置,还需要电动车辆具有较高的功率密度。
目前的车载充电机内部一般包括三层或者更多层的PCB,每层PCB之间需要通过线缆进行连接,并通过螺丝进行固定,导致车载充电机结构复杂,制造过程困难,体积和重量较大且功率密度较低。
实用新型内容
为了解决上述问题,本申请提供了一种车载充电机及电动车车辆,简化了车载充电机的结构,减小了车载充电机的体积和重量,简化了制造过程,提升车载充电机的功率密度。
第一方面,本申请提供了一种车载充电机,车载充电机的输入端用于连接交流电源,例如连接交流电网或交流充电桩,车载充电机的输出端用于连接电动车辆的动力电池组。该车载充电机壳体内腔包括第一印制电路板PCB、第二PCB和隔离板。其中,第一PCB固定于壳体内腔的下端,第二PCB固定于壳体的内腔的上端。第一PCB和第二PCB之间的连接方式为插接。隔离板位于第一PCB和第二PCB之间,能够起到支撑的作用。隔离板包括彼此分隔的多个腔体,多个腔体用于容纳磁器件,磁器件包括电感器和变压器。
该车载充电机仅包括两块PCB,减少了PCB的数量,简化了车载充电机的结构,减小了车载充电机的体积和重量,便于提升车载充电机的功率密度。第一PCB和第二PCB之间的连接方式为插接,避免了采用线缆连接以及螺丝固定,简化了制造过程。通过隔离板的腔体容纳PCB上的磁器件,为磁器件提供了支撑和保护功能,便于实现磁器件的集中布置,进而实现减少PCB板的数量。隔离板也对第一PCB和第二PCB提供了支撑功能,提升了车载充电机的可靠性。
在一种可能的实现方式中,车载充电机包括第一电磁干扰EMI滤波电路、功率因数校正PFC电路、功率变换电路和第二EMI滤波电路。其中,第一电磁干扰EMI滤波电路用于对交流输入进行滤波。PFC电路用于进行功率因数校正并为后级电路提供稳定的直流电。功率变换电路用于将直流电转换为高压直流电后,提供给第二EMI滤波电路。第二EMI滤波电路用于对高压直流电进行滤波。PFC电路和功率变换电路位于第一PCB。第一EMI滤波电路和第二EMI滤波电路位于第二PCB。磁器件包括PFC电路的电感器、功率变换电路的变压器、第一EMI滤波电路的电感器和第二EMI滤波电路的电感器。
该实现方式中,体积较大的PFC电路的电感器和功率变换电路的变压器设置在第一PCB,通过隔离板的腔体进行支撑和保护,提高了稳定性与安全性。
在一种可能的实现方式中,PFC电路的电感器和功率变换电路的变压器与第一PCB插接,避免了进行焊接,简化了车载充电机的制造过程。第一EMI滤波电路的电感器和第二EMI滤波电路的电感器与第二PCB焊接。
在一种可能的实现方式中,车载充电机还包括第一功率连接器、第二功率连接器和第一信号连接器。以上连接器为对外连接器。第一功率连接器、第二功率连接器和第一信号连接器,与第二PCB通过插接的方式连接,避免了进行焊接,简化了车载充电机的制造过程。
其中,第一功率连接器连接交流输入,第一功率连接器在车载充电机内部连接第一EMI滤波电路的输入端。第二功率连接器用于输出滤波后的高压直流电,在车载充电机内部连接功率变换电路的输出端。第一信号连接器用于与整车控制器VCU进行通信。
在一种可能的实现方式中,车载充电机还包括直流/直流变换电路,该直流/直流变换电路的输入端链接功率变换电路的输出端。直流/直流变换电路用于将功率变换电路输出的高压直流电转换为低压直流电,进而为电动车辆的低压蓄电池充电。直流/直流变换电路位于第一PCB。磁器件还包括直流/直流变换电路的电压器。
隔离板的腔体对直流/直流变换电路的电压器进行支撑和保护,提高了稳定性与安全性。
在一种可能的实现方式中,直流/直流变换电路的变压器与第一PCB进行插接和螺栓连接,避免了进行焊接,简化了车载充电机的制造过程。
在一种可能的实现方式中,车载充电机还包括第三功率连接器。第三功率连接器与第一PCB通过插接的方式连接,避免了进行焊接,简化了车载充电机的制造过程。第三功率连接器用于输出低压直流电,第三功率连接器在车载充电机内部连接直流/直流变换电路的输出端。
在一种可能的实现方式中,车载充电机还包括母线电容。母线电容连接在PFC电路和功率变换电路之间。母线电容用于使输入功率变换电路的直流电稳定。母线电容位于第二PCB。
在一种可能的实现方式中,第一PCB通过第二信号连接器与第二PCB插接,第一PCB通过第四功率连接器与第二PCB插接,避免了通过线缆连接和螺丝固定,简化了制造过程。第四功率连接器用于进行功率传输。第二信号连接器用于传输第一PCB和第二PCB之间的通信数据,例如传输脉冲宽度调制信号以及采样信号等。
在一种可能的实现方式中,隔离板表面涂覆导热材料,提升对于磁器件的散热效果。
在一种可能的实现方式中,隔离板采用金属材质,能够实现对磁器件的电磁屏蔽。在一种较优的实现方式中,金属材质为铝,在提供支撑作用的同时,具备较轻的重量,进而降低车载充电机的整体重量。
在一种可能的实现方式中,隔离板为单独的部件,隔离板与第一PCB和第二PCB之间通过螺钉固定,隔离板能够支撑第一PCB和第二PCB。
在一种可能的实现方式中,隔离板与壳体内腔的下端为一体,隔离板与第二PCB之间通过螺钉固定,该方式下隔离板的稳定性较强,提升了对磁器件的支撑和保护能力。
在一种可能的实现方式中,壳体下端的外表面还设置有冷却液腔体、冷却液输入口、冷却液输出口和腔体盖板。其中,冷却液输入口用于注入冷却液。冷却液输出口用于使冷却液流出。冷却液腔体为冷却液提供流通路径。腔体盖板用于为冷却液腔体进行密封。
冷却液可以为水或者其它类型的冷却工质,本申请不做具体限定。冷却液在冷却腔体内流通时,吸收车载充电机的热量,进而实现对车载充电机的冷却。
由于本申请中的PFC电路、功率变换电路和直流/直流变换电路等均设置下端的第一PCB,而第一PCB贴近于冷却液腔体,因此冷却液腔体能够更加集中有效的实现对车载充电机的散热。
第二方面,本申请还提供了一种电动车辆,该电动车辆包括以上实现方式中提供的车载充电机,还包括动力电池组。车载充电机用于利用交流输入为动力电池组充电。动力电池组用于为电动车辆提供电能。
由于该电动车辆采用了以上实现方式提供的车载充电机,因此在一定程度上减小了电动车辆的重量,便于电动车辆的电气系统向高集成程度、高功率密度的方向进行演进。
附图说明
图1为本申请提供的一种示意性的电动车辆电气系统的示意图;
图2为本申请实施例提供的一种车载充电机的示意图;
图3为本申请实施例提供的一种车载充电机的电路图;
图4为本申请实施例提供的另一种车载充电机的电路图;
图5为本申请实施例提供的一种车载充电机的爆炸图;
图6为本申请实施例提供的另一种车载充电机的爆炸图;
图7为本申请实施例提供的一种电动车辆的示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案,下面先介绍本申请提供的技术方案的应用场景。
参见图1,该图为本申请提供的一种示意性的电动车辆电气系统的示意图。
图示电动车辆的电气系统主要包括电机控制器10、电机20、动力电池组30、高压配电盒40、直流(Direct Current,DC)/直流变换电路50、低压蓄电池60、直流充电电路70和车载充电机80。
其中,动力电池组30用于为电动车辆提供高压直流电,一部分高压直流电通过高压配电盒40和电机控制器10后转化为交流电,提供给电机20以驱动电动车俩;另一部分高压直流电通过高压配电盒40、直流/直流变换电路50后转换为低压直流电,以提供给低压蓄电池60和/或电动车辆的低压系统。
当电动车辆充电时,在一些实施例中,电动车辆通过直流充电电路70对动力电池组101进行充电,此时直流充电电路70连接直流充电桩,该充电方式也称为“直流快充”。
在另一些实施例中,电动车辆通过车载充电机80进行充电,此时车载充电机80连接交流充电桩,或者连接交流电网。一些车载充电机80还可以同时为低压蓄电池60进行充电。
车载充电机作为电动车辆电气系统的重要组成部分,其结构的可靠性十分重要。并且随着电动车辆的电气系统朝着小型化,高集成度方向的不断演进,还要求车载充电机的重量减轻,并且具备较高的功率密度。而目前车载充电机的结构设计复杂,体积和重量大,且功率密度较低。
为了解决以上问题,本申请实施例提供了一种车载充电机及电动车车辆,该车载充电机包括两块PCB,两块PCB之间的呈现相对的朝向,两块PCB之间设置有具有支撑功能的离隔板,隔离板用于容纳磁器件,两块PCB之间采用插接的方式连接。本方案减少了PCB的数量,简化了车载充电机的结构,减小了车载充电机的体积和重量,便于提升车载充电机的功率密度;并且在确保连接可靠性的前提下,两块PCB单板之间不需要进行焊接,还简化了车载充电机的制造过程。
为了使本技术领域的人员更清楚地理解本申请方案,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描述。
本申请说明中的“第一”、“第二”等用词仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接。
此外,本申请中,“左”、“右”等方位术语可以包括但不限于相对附图中的部件示意置放的方位来定义的,应当理解到,这些方向性术语可以是相对的概念,它们用于相对于的描述和澄清,其可以根据附图中器件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
本申请实施例提供了一种车载充电机,下面结合附图具体说明。
参见图2,该图为本申请实施例提供的一种车载充电机的示意图。
该车载充电机包括壳体、第一PCB102、第二PCB103和隔离板104。
其中,壳体包括壳体主体100和盖板101。壳体主体100和盖板101形成密封的壳体内腔,第一PCB102、第二PCB103和隔离板104设置于壳体内腔。
其中,第一PCB102固定于壳体的内腔的下端,第二PCB103固定于壳体的内腔的上端。第一PCB102和第二PCB103之间通过插接的方式进行连接。
在一些实施例中,第一PCB102与第二PCB103呈现对扣的朝向,以便于第一PCB102和第二PCB103之间通过插接的方式进行连接。
隔离板104设置于第一PCB102和第二PCB103之间,具有固定和支撑的作用。
隔离板104包括彼此分隔的多个腔体,腔体用于容纳第一PCB102和第二PCB103上的磁器件105,能够对磁器件105起到保护作用。
其中,车载充电机的磁器件105包括电感器和变压器。
本申请实施例提供的车载充电机仅包括两个PCB,因此减少了PCB的数量,简化了车载充电机的结构,减小了车载充电机的体积和重量,便于提升车载充电机的功率密度。隔离板容纳磁性期间,起到了对磁器件的保护作用,还能起到支撑作用,保障了结构上的可靠性,便于实现磁器件的集中布置和减少PCB板的数量。两块PCB之间采用插接的方式连接,不需要进行焊接,还简化了车载充电机的制造过程。
下面结合车载充电机的电路进行具体说明。
参见图3,该图为本申请实施例提供的一种车载充电机的电路图。
本申请实施例提供的车载充电机电路包括:第一电磁干扰(ElectromagneticInterference,EMI)滤波电路01、功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)电路02、母线电容C、功率变换电路03和第二电磁干扰滤波电路04。
车载充电机的输入端连接交流电网或交流充电桩。第一电磁干扰滤波电路01的输入端连接车载充电机的输入端。第一电磁干扰滤波电路01用于对交流电压输入进行滤波。
功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)电路02用于实现功率因数校正。PFC电路02为整流电路,能够进行交流(Alternating Current,AC)/直流变换,并为后级电路提供稳定的直流电。功率因数校正电路02中包括电感器。
母线电容C连接在PFC电路02和功率变换电路03之间,用于平滑直流母线的功率波动,以使输入功率变换电路03的直流电稳定。
功率变换电路03用于向第二电磁干扰滤波电路04输入高压直流电。
第二EMI滤波电路04用于对高压直流电进行滤波。
滤波后的高压直流电传输至电动车辆的动力电池组,以为动力电池组充电。
第一电磁干扰滤波电路01和第二电磁干扰滤波电路04中包括用于实现滤波的电容器和电感器。
功率因数校正电路02和功率变换电路03中包括功率开关器件,功率开关器件可以为绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Filed Effect Transistor,MOSFET)或碳化硅场效应管(Silicon Carbide Metal Oxide Semiconductor,SiC MOSFET)等,本申请实施例对此不做具体限定。
功率变换电路03包括LLC谐振变换电路,用于实现单向功率变换,即将从母线电容C一侧获取的直流电进行功率变换后为动力电池组充电;在另一些实施例中,功率变换电路03包括CLLC谐振变换电路,用于实现双向功率变换,既能够将从母线电容C一侧获取的直流电进行功率变换后为动力电池组充电,也能够将从动力电池组获取的直流电进行功率变化后向母线电容C一侧输出,进而为输入侧连接的交流电网或交流充电桩反向充电。功率变换电路03采用的LLC谐振变换电路或CLLC谐振变换电路中均包括用于实现功率变换的变压器。
参见图4,该图为本申请实施例提供的另一种车载充电机的电路图。
本申请实施例提供的车载充电机电路与图3的区别在于:还包括直流/直流变换电路50,即包括了对低压蓄电池的充电功能。
直流/直流变换电路50的输入端连接功率变换电路03的输出端;
直流/直流变换电路50用于将功率变换电路03输出的高压直流电转换为低压直流电。直流/直流变换电路50的输出端连接电动车辆的低压蓄电池,用于对低压蓄电池进行充电。
直流/直流变换电路50中包括功率开关器件,功率开关器件可以为IGBT、MOSFET或SiC MOSFET等,本申请实施例对此不做具体限定。
直流/直流变换电路50中包括用于实现直流/直流变换的变压器。
下面基于图4的电路图说明车载充电机的具体结构。可以理解的是,当车载充电机的电路为图3所示,不包括直流/直流变换电路时,将直流/直流变换电路对应部分删除即可,其余部分的结构类似。
参见图5,该图为本申请实施例提供的一种车载充电机的爆炸图。
车载充电机的PFC电路、功率变换电路位于第一PCB102,母线电容C、第一EMI滤波电路和第二EMI滤波电路位于第二PCB103。
第一PCB102通过螺钉固定锁紧于壳体主体100的下端,第二PCB102通过螺钉固定锁紧于壳体主体100的上端。
第一EMI滤波电路和第二EMI滤波电路的电感器与第二PCB103焊接。
PFC电路的电感器1501与第一PCB102插接。
功率变换电路的变压器1052与第一PCB102插接。
直流/直流变换电路的变压器1053与第一PCB102进行插接和螺栓连接。
车载充电机还包括第一功率连接器106、第二功率连接器107和第一信号连接器108。
其中,第一功率连接器106连接交流输入,即连接交流电网或交流充电桩。第一功率连接器106连接车载充电机内部的第一EMI滤波电路的输入端。
第二功率连接器107连接车载充电机内部的第二EMI滤波电路的输出端,用于输出滤波后的高压直流电,进而为电动车辆的动力电池组充电。
第一信号连接器108用于与整车控制器(Vehicle Control Unit,VCU)进行通信。
其中,第一功率连接器106、第二功率连接器107和第一信号连接器108通过壳体主体100上的开口,与第二PCB103通过插接的方式连接。通过插接的方式连接避免了各连接器和第二PCB进行焊接,简化了制造过程。
当车载充电机包括直流/直流变换电路时,车载充电机还包括第三功率连接器109。第三功率连接器109连接车载充电机内部直流/直流变换电路的输出端,用于向电动车辆的低压蓄电池提供低压直流电。
第三功率连接器109与第一PCB102通过插接的方式进行连接。
第一PCB102和第二PCB之间呈现对扣的朝向,以便于第一PCB102通过第二信号连接器与第二PCB103插接,第一PCB102通过第四功率连接器与第二PCB103插接。
其中,第四功率连接器包括插刀113a和插座113b,插座113a和插刀113b进行插接。图示以插刀113a位于第二PCB,插座113b位于第一PCB为例,实际应用中,插刀113a也可以位于第一PCB,插座113b也可以位于第二PCB。第四功率连接器的数量可以为一个,也可以为多个。本申请实施例中对每个第四功率连接器中包括的插刀113a和插座113b的对数不做具体限定。
第二信号连接器包括公端114a和母端114b,公端114a和母端114b进行插接。图示以公端114a位于第二PCB,母端114b位于第一PCB为例,实际应用中,公端114a也可以位于第一PCB,母端114b也可以位于第二PCB。第四功率连接器的数量可以为一个,也可以为多个。
其中,第二信号连接器用于传输第一PCB102和第二PCB103之间的通信数据,该通信数据可以包括但不限于用于控制功率开关器件的脉冲宽度调制(Pulse-widthModulation,PWM)信号、电压采样信号、电流采样信号以及温度采样信号等。
第四功率连接器用于进行功率传输。
隔离板104位于第一PCB102和第二PCB103之间,图示的隔离板与第一PCB102和第二PCB103之间通过螺钉固定,用于支撑两块PCB。
在一种可能的实现方式中,第一EMI滤波电路的电感器、第二EMI滤波电路的电感器、PFC电路的电感器1501、功率变换电路的变压器1052和直流/直流变换电路的变压器1053分别单独设置于隔离板104腔体中。
隔离板104采用金属材质,用于为磁器件提供屏蔽功能。即使得腔内的磁器件不会影响干扰其它腔的磁器件。通过隔离板104的不同腔体即可实现对各磁器件的屏蔽,实现了对磁器件的集中支撑与屏蔽,以便于实现磁器件的集中布置和减少PCB板的数量。在一种较优的实现方式中,中隔板可以采用金属铝材质,在提供屏蔽功能和支撑功能的前提下,具备较轻的重量。
在一种可能的实现方式中,隔离板104表面涂覆导热材料,能够辅助磁器件进行散热。导热材料可以为导热硅脂或导热胶等,本申请实施例不做具体限定。
为了提升车载充电机的散热性能,车载充电机的壳体下端的外表面还设置有冷却液腔体(图中未示出)、冷却液输入口110、冷却液输出口111和腔体盖板112。
冷却液可以为水或者其它类型的冷却液,本申请实施例不做具体限定。
冷却液输入口110用于注入冷却液。
腔体盖板112用于对冷却液腔体进行密封。
冷却液腔体为冷却液提供流通路径,冷却液从冷却液输入口110进入冷却液腔体,吸收热量后通过冷却液输出口111流出,实现了对车载充电机的冷却。
由于本申请中的PFC电路、功率变换电路和直流/直流变换电路等均设置下端的第一PCB,而第一PCB贴近于冷却液腔体,因此冷却液腔体能够更加集中有效的对磁器件、功率变换器件等进行散热。
下面说明车载充电机的另一种实现方式。
参见图6,该图为本申请实施例提供的另一种车载充电机的爆炸图。
图6所示车载充电机与图5的区别在于:隔离板104不是采用单独分离的设计,该隔离板104与壳体内腔的下端为一体,即隔离板104由壳体内腔的下端延伸出,隔离板104与第二PCB103之间通过螺钉固定。该实现方式,由于隔离板104与壳体为一体,避免对隔离板104进行固定,增强了隔离板104的稳定性,进而增强了隔离板104对磁器件的支撑和保护能力,提升了车载充电机的可靠性。
综上,利用本申请实施例提供的车载充电机,采用金属材质的中隔板还能够为各磁器件提供良好的屏蔽功能,避免磁器件之间的相互干扰。车载充电机的第一功率连接器、第二功率连接器、第三功率连接器和第一信号连接器等各对外连接器与PCB板采用插接的方式连接,避免进行焊接,进一步简化了车载充电机的制造过程。车载充电机的壳体下端的外表面还设置有冷却液腔体,用于对车载充电机的进行冷却。
基于以上实施例提供的车载充电机,本申请实施例还提供了一种电动车辆,下面结合附图具体说明。
参见图7,该图为本申请实施例提供的一种电动车辆的示意图。
该电动车辆700包括了以上实施例提供的车载充电机80,还包括了动力电池组30。
车载充电机80的输出端连接该动力电池组30,进而实现对动力电池组30充电。
动力电池组30用于为电动车辆提供直流电。
当车载充电机80还包括直流/直流充电电路时,车载充电机80的低压直流输出端,即以上说明中的第三功率连接器109连接电动车辆的低压蓄电池,进而为低压蓄电池进行充电。
关于车载充电机80的具体实现方式和工作原理可以参见以上实施例中的相关说明,本申请实施例在此不在赘述。
该电动车辆的车载充电机仅包括两块PCB,减少了PCB的数量,简化了车载充电机的结构,减小了车载充电机的体积和重量,便于提升车载充电机的功率密度。第一PCB和第二PCB之间的连接方式为插接,避免了采用线缆连接以及螺丝固定,简化了制造过程。通过隔离板的腔体容纳PCB上的磁器件,为磁器件提供了支撑和保护功能,隔离板也对第一PCB和第二PCB提供了支撑功能,提升了车载充电机的可靠性,因此在一定程度上减小了电动车辆的重量,便于电动车辆的电气系统向高集成程度、高功率密度的方向进行演进。
应当理解,在本申请中,“至少一个(项)”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:只存在A,只存在B以及同时存在A和B三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,“a和b”,“a和c”,“b和c”,或“a和b和c”,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元及模块可以是或者也可以不是物理上分开的。另外,还可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元和模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
以上仅是本申请的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (15)
1.一种车载充电机,其特征在于,所述车载充电机用于连接交流输入,所述车载充电机的壳体内腔包括第一印制电路板、第二印制电路板和隔离板;其中,
所述第一印制电路板固定于所述壳体内腔的下端,所述第二印制电路板固定于所述壳体内腔的上端;
所述第一印制电路板和所述第二印制电路板之间的连接方式为插接;
所述隔离板位于所述第一印制电路板和第二印制电路板之间;
所述隔离板包括彼此分隔的多个腔体,所述多个腔体用于容纳磁器件,所述磁器件包括电感器和变压器。
2.根据权利要求1所述的车载充电机,其特征在于,所述车载充电机包括第一电磁干扰滤波电路、功率因数校正电路、功率变换电路和第二电磁干扰滤波电路;
所述第一电磁干扰滤波电路用于对所述交流输入进行滤波;
所述功率因数校正电路用于进行功率因数校正并为后级电路提供稳定的直流电;
所述功率变换电路,用于将所述直流电转换为高压直流电后,提供给所述第二电磁干扰滤波电路;
所述第二电磁干扰滤波电路,用于对所述高压直流电进行滤波;
所述功率因数校正电路和功率变换电路位于所述第一印制电路板;
所述第一电磁干扰滤波电路和所述第二电磁干扰滤波电路位于所述第二印制电路板;
所述磁器件包括所述功率因数校正电路的电感器、所述功率变换电路的变压器、所述第一电磁干扰滤波电路的电感器和所述第二电磁干扰滤波电路的电感器。
3.根据权利要求2所述的车载充电机,其特征在于,所述功率因数校正电路的电感器和所述功率变换电路的变压器与所述第一印制电路板插接;所述第一电磁干扰滤波电路的电感器和所述第二电磁干扰滤波电路的电感器与所述第二印制电路板焊接。
4.根据权利要求2或3所述的车载充电机,其特征在于,所述车载充电机还包括第一功率连接器、第二功率连接器和第一信号连接器;
所述第一功率连接器、第二功率连接器和第一信号连接器,与所述第二印制电路板通过插接的方式连接;
所述第一功率连接器,用于连接所述交流输入;
所述第二功率连接器,用于输出滤波后的所述高压直流电;
所述第一信号连接器,用于与整车控制器VCU进行通信。
5.根据权利要求2所述的车载充电机,其特征在于,所述车载充电机还包括直流/直流变换电路;
所述直流/直流变换电路的输入端链接所述功率变换电路的输出端;
所述直流/直流变换电路,用于将所述功率变换电路输出的高压直流电转换为低压直流电;
所述直流/直流变换电路位于所述第一印制电路板;
所述磁器件还包括所述直流/直流变换电路的电压器。
6.根据权利要求5所述的车载充电机,其特征在于,所述直流/直流变换电路的变压器与所述第一印制电路板进行插接和螺栓连接。
7.根据权利要求5或6所述的车载充电机,其特征在于,所述车载充电机还包括第三功率连接器;
所述第三功率连接器与所述第一印制电路板通过插接的方式连接;
所述第三功率连接器,用于输出所述低压直流电。
8.根据权利要求2所述的车载充电机,其特征在于,所述车载充电机还包括母线电容;
所述母线电容连接在所述功率因数校正电路和所述功率变换电路之间;
所述母线电容用于使输入所述功率变换电路的直流电稳定;
所述母线电容位于所述第二印制电路板。
9.根据权利要求1所述的车载充电机,其特征在于,所述第一印制电路板通过第二信号连接器与所述第二印制电路板插接,所述第一印制电路板通过第四功率连接器与所述第二印制电路板插接;
所述第四功率连接器用于进行功率传输;
所述第二信号连接器用于传输所述第一印制电路板和所述第二印制电路板之间的通信数据。
10.根据权利要求1所述的车载充电机,其特征在于,所述隔离板表面涂覆导热材料。
11.根据权利要求1所述的车载充电机,其特征在于,所述隔离板采用金属材质。
12.根据权利要求1所述的车载充电机,其特征在于,所述隔离板与所述第一印制电路板和第二印制电路板之间通过螺钉固定。
13.根据权利要求1所述的车载充电机,其特征在于,所述隔离板与所述壳体内腔的下端为一体,所述隔离板与所述第二印制电路板之间通过螺钉固定。
14.根据权利要求1所述的车载充电机,其特征在于,所述壳体下端的外表面还设置有:冷却液腔体、冷却液输入口、冷却液输出口和腔体盖板;
所述冷却液输入口,用于注入冷却液;
所述冷却液输出口,用于使所述冷却液流出;
所述冷却液腔体,用于为所述冷却液提供流通路径;
所述腔体盖板,用于为所述冷却液腔体进行密封。
15.一种电动车辆,其特征在于,所述电动车辆包括权利要求1-14中任一项所述的车载充电机,还包括动力电池组;
所述车载充电机,用于利用所述交流输入为所述动力电池组充电;
所述动力电池组,用于为所述电动车辆提供电能。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202120931566.1U CN216128156U (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 一种车载充电机及电动车辆 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202120931566.1U CN216128156U (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 一种车载充电机及电动车辆 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN216128156U true CN216128156U (zh) | 2022-03-25 |
Family
ID=80764286
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202120931566.1U Active CN216128156U (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 一种车载充电机及电动车辆 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN216128156U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116526829A (zh) * | 2023-04-14 | 2023-08-01 | 中国第一汽车股份有限公司 | 车辆能量管理系统及具有其的车辆 |
-
2021
- 2021-04-30 CN CN202120931566.1U patent/CN216128156U/zh active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116526829A (zh) * | 2023-04-14 | 2023-08-01 | 中国第一汽车股份有限公司 | 车辆能量管理系统及具有其的车辆 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9362040B2 (en) | Coldplate with integrated electrical components for cooling thereof | |
US8570132B2 (en) | Power electronics assembly with multi-sided inductor cooling | |
CN211791314U (zh) | 一种逆变器总成及电动汽车 | |
CN110417279B (zh) | 电力转换装置 | |
CN108988655B (zh) | 电力电子控制器和电动汽车 | |
CN109546719A (zh) | 无线充电车载充电装置 | |
CN107453462A (zh) | 一种高可靠大功率直流充电机 | |
CN216128156U (zh) | 一种车载充电机及电动车辆 | |
US20240015915A1 (en) | Vehicle controller and vehicle with same | |
CN204615186U (zh) | 一种储能系统机柜 | |
CN106394302A (zh) | 一种基于准z源变换的车载充电机 | |
WO2022262215A1 (zh) | 一种逆变器总成 | |
EP2725594A1 (en) | Capacitance element housing unit | |
US10596911B2 (en) | Power electronic system for an electricity charging station and corresponding electricity charging station | |
CN212875708U (zh) | 一种双电机控制器及具有其的车辆 | |
CN110943508B (zh) | 一种双向车载充电机以及新能源汽车 | |
CN103129364A (zh) | 电动车辆 | |
CN209200728U (zh) | 一种无线充电车载充电装置 | |
CN217598358U (zh) | 集成式电机控制器、电动总成和车辆 | |
CN212063600U (zh) | 充电机功率模块 | |
CN112706631B (zh) | 一种高功率密度水冷双向充电机装置 | |
US10355586B2 (en) | Power converter | |
CN210007609U (zh) | 一种大功率dc-dc变换器的模块化组件结构 | |
CN109639157B (zh) | 一种船用水冷电源变换装置 | |
EP3065283A1 (en) | Integrated power module |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |