CN217405253U - 磁集成变压器、变压装置及车载充电机 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种磁集成变压器、变压装置及车载充电机，在磁集成变压器中，原边绕组的同名端连接直流源的正极，原边绕组的异名端连接直流源的负极，第一副边绕组的同名端和异名端耦合第一负载的两端，第二副边绕组的同名端和第三副边绕组的异名端耦合第二负载的一端，第二副边绕组的异名端和第三副边绕组的同名端耦合第二负载的另一端。原边绕组、第一副边绕组、第二副边绕组和第三副边绕组绕制在第一磁芯，原边绕组和第一副边绕组绕制在第一磁芯的外层，第二副边绕组和第三副边绕组绕制在第一磁芯的内层，内层紧贴第一磁芯，外层围绕在内层的外围。在本申请中，对车载充电机中的两个变压器进行磁集成，体积更小且集成度高。

Description

磁集成变压器、变压装置及车载充电机

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种磁集成变压器、变压装置及车载充电机。

背景技术

近年来，随着电动汽车行业的蓬勃发展，车载电子设备呈小型化、集成化、高功率密度化的趋势。而车载充电机（on board charging，OBC）作为电动汽车的核心车载电子设备，如何减小车载充电机的体积以提升其功率密度尤为重要。通常来说，车载充电机包括两个变压器，其中，两个变压器分开设置在交流（alternating current，AC） /直流（directcurrent，DC）变换电路和DC/DC变换电路中。然而，两个变压器分开独立设置，体积过大且集成度低。

实用新型内容

本申请提供一种磁集成变压器、变压装置及车载充电机，可对车载充电机中的两个变压器进行磁集成，体积更小且集成度高，从而提高了磁集成变压器的功率密度。

第一方面，本申请提供了一种磁集成变压器，该磁集成变压器包括第一磁芯、原边绕组、第一副边绕组、第二副边绕组和第三副边绕组。其中，原边绕组的同名端连接直流源的正极，原边绕组的异名端连接直流源的负极，第一副边绕组的同名端和异名端耦合第一负载的两端，第二副边绕组的同名端和第三副边绕组的异名端耦合第二负载的一端，第二副边绕组的异名端和第三副边绕组的同名端耦合第二负载的另一端。可以理解的是，该磁集成变压器可对直流源提供的直流电进行变压处理，从而输出两路不同的电压分别对第一负载和第二负载供电，供电效率更高，供电灵活性更强。上述原边绕组、第一副边绕组、第二副边绕组和第三副边绕组绕制在第一磁芯，原边绕组和第一副边绕组绕制在第一磁芯的外层，第二副边绕组和第三副边绕组绕制在第一磁芯的内层，内层紧贴第一磁芯，外层围绕在内层的外围。可以理解的是，上述原边绕组、第一副边绕组、第二副边绕组和第三副边绕组共用同一第一磁芯，成本更低，从而提高了市场竞争力。在磁集成变压器设置在车载充电机内的情况下，磁集成变压器可对车载充电机中的两个变压器进行磁集成，其中，第一磁芯、原边绕组和第一副边绕组与车载充电机中的一个变压器对应，第一磁芯、原边绕组、第二副边绕组和第三副边绕组与车载充电机中的另一个变压器对应，体积更小且集成度高，从而提高了磁集成变压器的功率密度。

结合第一方面，在第一种可能的实施方式中，上述内层包括第一内层和第二内层，第二副边绕组绕制在第一内层，第三副边绕组绕制在第二内层，第一内层紧贴第一磁芯，第二内层围绕在第一内层的外围。

结合第一方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，第二副边绕组包括第一主体、第一延伸部、第二延伸部和第三延伸部。第一延伸部、第二延伸部和第三延伸部连接第一主体，其中，第一主体紧贴第一磁芯，第一延伸部、第二延伸部和第三延伸部间隔设置且位于第一主体的同一侧。第二延伸部作为第二副边绕组的同名端，第三延伸部作为第二副边绕组的异名端。

结合第一方面第二种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，第一延伸部与冷却介质接触，冷却介质包括导热胶、导热泥、水道、油道、导热硅脂、导热垫片中的至少一种。其中，第一延伸部与冷却介质接触可以构建极低热阻的散热通道，磁集成变压器的散热能力更强。

结合第一方面第一种可能的实施方式至第一方面第三种可能的实施方式中任一种，在第四种可能的实施方式中，第二副边绕组为铜箔绕组，磁集成变压器还包括第一绝缘层。其中，第一绝缘层设置在第一磁芯和第二副边绕组之间。由于铜箔绕组具有导热性，因此可为第一磁芯的磁芯中柱、原边绕组和第一副边绕组提供额外的散热途径，散热能力强。

结合第一方面第二种可能的实施方式或者第一方面第三种可能的实施方式，在第五种可能的实施方式中，第三副边绕组包括第二主体、第四延伸部、第五延伸部和第六延伸部。第四延伸部、第五延伸部和第六延伸部连接第二主体，其中，第二主体紧贴在第一主体的外围，第四延伸部位于第二主体的一侧，第五延伸部和第六延伸部间隔设置且位于第二主体的另一侧，第五延伸部紧贴第三延伸部。第五延伸部作为第三副边绕组的同名端，第六延伸部作为第三副边绕组的异名端。

结合第一方面第五种可能的实施方式，在第六种可能的实施方式中，第四延伸部与冷却介质接触，冷却介质包括导热胶、导热泥、水道、油道、导热硅脂、导热垫片中的至少一种。其中，第四延伸部与冷却介质接触可以构建极低热阻的散热通道，磁集成变压器的散热能力更强。

结合第一方面第六种可能的实施方式，在第七种可能的实施方式中，第二副边绕组和第三副边绕组为铜箔绕组，磁集成变压器还包括第二绝缘层。其中，第二绝缘层设置在第二副边绕组和第三副边绕组之间。由于铜箔绕组具有导热性，因此可为第一磁芯的磁芯中柱、原边绕组和第一副边绕组提供额外的散热途径，从而提高了磁集成变压器的散热能力。

结合第一方面第一种可能的实施方式至第一方面第三种可能的实施方式中的任一种，在第八种可能的实施方式中，上述外层包括第一外层和第二外层，原边绕组绕制在第一外层，第一副边绕组绕制在第二外层，第一外层围绕在第二内层的外围，第二外层围绕在第一外层的外围。

结合第一方面第六种可能的实施方式或者第一方面第七种可能的实施方式，在第九种可能的实施方式中，上述磁集成变压器还包括第一电感绕组，第一副边绕组的同名端连接第一电感绕组的同名端，第一副边绕组的异名端和第一电感绕组的异名端耦合第一负载的两端。其中，第一电感绕组绕制在第一磁芯，第一电感绕组紧贴第一磁芯且与第二副边绕组间隔设置。原边绕组、第一副边绕组、第二副边绕组、第三副边绕组和第一电感绕组封装在第一磁芯上，其中原边绕组、第一副边绕组、第二副边绕组、第三副边绕组和第一电感绕组共用第一磁芯，成本更低，从而提高了市场竞争力。在磁集成变压器设置在车载充电机内的情况下，第一电感绕组与车载充电机中的高压侧滤波电感对应，因此磁集成变压器可对车载充电机中的两个变压器和高压侧滤波电感进行磁集成，进一步提高了磁集成变压器的功率密度。

结合第一方面第八种可能的实施方式，在第十种可能的实施方式中，磁集成变压器还包括第一骨架，第一骨架设置在第一磁芯和第二副边绕组之间，可固定并支撑第二副边绕组和第三副边绕组，同时还可固定第一磁芯。

结合第一方面第八种可能的实施方式，在第十一种可能的实施方式中，上述磁集成变压器还包括第二骨架，第二骨架设置在第三副边绕组和原边绕组之间，可固定并支撑原边绕组和第一副边绕组。

结合第一方面第九种可能的实施方式，在第十二种可能的实施方式中，上述磁集成变压器还包括第三骨架，第三骨架设置在第一磁芯和第一电感绕组之间，可固定并支撑第一电感绕组，同时还可固定第一磁芯。

结合第一方面第九种可能的实施方式，在第十三种可能的实施方式中，磁集成变压器还包括隔板。隔板连接第一磁芯，且隔板覆盖第一磁芯、原边绕组、第一副边绕组、第二副边绕组、第三副边绕组和第一电感绕组朝向隔板的部分。原边绕组的同名端从隔板穿出并连接直流源的正极，原边绕组的异名端从隔板穿出并连接直流源的负极，第一副边绕组的异名端和第一电感绕组的异名端从隔板穿出并耦合第一负载的两端，第二副边绕组的同名端和第三副边绕组的异名端从隔板穿出并耦合第二负载的一端，第二副边绕组的异名端和第三副边绕组的同名端从隔板穿出并耦合第二负载的另一端。

第二方面，本申请提供了一种变压装置，该变压装置包括第二磁芯、第二电感绕组以及上述第一方面第一种可能的实施方式至第一方面第十三种可能的实施方式中的任一种提供的磁集成变压器。其中，磁集成变压器的输入端连接直流源，磁集成变压器的第一输出端耦合第一负载，磁集成变压器的第二输出端通过第二电感绕组耦合第二负载，第二电感绕组绕制在第二磁芯。在变压装置设置在车载充电机内的情况下，第二电感绕组与车载充电机中的低压侧滤波电感对应，因此变压装置可对车载充电机中的两个变压器、高压侧滤波电感和低压侧滤波电感进行集成，体积更小且集成度高，从而提高了变压装置的功率密度。

第三方面，本申请提供了一种车载充电机，该车载充电机包括AC/ DC变换电路、第一直流变换电路、第二直流变换电路以及上述第一方面第一种可能的实施方式至第一方面第十三种可能的实施方式中的任一种提供的磁集成变压器。其中，AC/DC变换电路的输入端连接交流电源，AC/DC变换电路的输出端连接磁集成变压器的输入端，磁集成变压器的第一输出端通过第一直流变换电路连接第一负载，磁集成变压器的第二输出端通过第二直流变换电路连接第二负载。由于磁集成变压器的集成度高且体积更小，因此可大幅度减小整个车载充电机的体积，提高了车载充电机的功率密度，成本更低。

在本申请中，可对车载充电机中的两个变压器和一个电感进行磁集成，体积更小且集成度高，从而提高了磁集成变压器的功率密度；上述原边绕组、第一副边绕组、第二副边绕组、第三副边绕组和第一电感绕组共用第一磁芯，成本更低，从而提高了市场竞争力。

附图说明

图1是本申请提供的磁集成变压器的应用场景示意图；

图2是本申请提供的磁集成变压器的电路示意图；

图3是本申请提供的第二副边绕组和第三副边绕组的结构示意图；

图4是本申请提供的磁集成变压器的另一电路示意图；

图5是本申请提供的磁集成变压器的一结构示意图；

图6是本申请提供的磁集成变压器的结构分解示意图；

图7是本申请提供的磁集成变压器的另一结构示意图；

图8是本申请提供的磁集成变压器的剖视图；

图9是本申请提供的磁集成变压器的另一结构示意图；

图10是本申请提供的变压装置的电路示意图；

图11是本申请提供的变压装置的一结构示意图；

图12是本申请提供的变压装置的另一结构示意图；

图13是本申请提供的车载充电机的结构示意图。

具体实施方式

本申请提供的磁集成变压器适用于电动设备中的车载充电机，从而实现对高压电池和低压电池充电或者对其他负载充电的功能，其中，电动设备包括但不限于电动汽车、电动列车、电动自行车或者高尔夫球车。本申请提供的磁集成变压器可适配于不同的应用场景，比如，电动汽车应用场景和电动列车应用场景等，下面将以电动汽车应用场景为例进行说明。

参见图1，图1是本申请提供的磁集成变压器的应用场景示意图。如图1所示，电动汽车包括车载充电机，该车载充电机包括磁集成变压器，且磁集成变压器的第一输出端和第二输出端耦合第一负载和第二负载。在车载充电机供电的过程中，磁集成变压器可对输入电压进行变压处理，向第一负载输出第一电压以对第一负载供电，并向第二负载输出第二电压以对第二负载供电。由此可见，该磁集成变压器可同时输出两路不同等级的电压分别对第一负载和第二负载供电，供电效率高，供电灵活性强，适用性强。

下面将结合图2至图9对本申请提供的磁集成变压器及其工作原理进行示例说明。

请参见图2，图2是本申请提供的磁集成变压器的一电路示意图。如图2所示，磁集成变压器1包括第一磁芯10、原边绕组11、第一副边绕组12a、第二副边绕组12b和第三副边绕组12c。原边绕组11的同名端连接直流源2的正极，原边绕组11的异名端连接直流源2的负极，第一副边绕组12a的同名端和异名端耦合第一负载3的两端，第二副边绕组12b的同名端和第三副边绕组12c的异名端耦合第二负载4的一端，第二副边绕组12b的异名端和第三副边绕组12c的同名端耦合第二负载4的另一端，其中耦合包括直接连接或者间接连接。

在一些可行的实施方式中，直流源2包括但不限于AC/DC变换电路、直流变换电路、直流电源中的至少一种。第一负载3的额定电压大于第二负载4的额定电压，第一负载3可以理解为高压（high voltage，HV）负载，第二负载4可以理解为低压（low voltage，LV）负载。其中，第一负载3包括但不限于高压电池和其他电子设备，第二负载4包括但不限于低压电池和其他电子设备。该其他电子设备包括但不限于：手机、平板、笔记本电脑、蓝牙耳机、MP3、游戏机、充电宝以及智能可穿戴设备。在磁集成变压器1设置在图1所示的车载充电机内的情况下，第一负载3可以为高压电池，第二负载4可以为低压电池。

可以理解的是，该磁集成变压器1可对直流源2提供的直流电进行变压处理，从而输出两路不同的电压分别对第一负载3和第二负载4供电，供电效率更高，供电灵活性更强。

在一些可行的实施方式中，上述原边绕组11、第一副边绕组12a、第二副边绕组12b和第三副边绕组12c绕制在第一磁芯10，原边绕组11和第一副边绕组12a绕制在第一磁芯10的外层，第二副边绕组12b和第三副边绕组12c绕制在第一磁芯10的内层，内层紧贴第一磁芯10，外层围绕在内层的外围。可以理解的是，上述原边绕组11、第一副边绕组12a、第二副边绕组12b和第三副边绕组12c共用第一磁芯10，成本更低，从而提高了市场竞争力。

在一些可行的实施方式中，在磁集成变压器1设置在车载充电机内的情况下，第一磁芯10、原边绕组11和第一副边绕组12a与车载充电机中的一个变压器对应，第一磁芯10、原边绕组11、第二副边绕组12b和第三副边绕组12c与车载充电机中的另一个变压器对应，因此磁集成变压器1可对车载充电机中的两个变压器进行磁集成，体积更小且集成度高，从而提高了磁集成变压器1的功率密度。

在一些可行的实施方式中，第一磁芯10的形状包括但不限于圆柱体、长方体、正方体或者不规则的立方体。为方便描述，下面将以第一磁芯10的形状为不规则的立方体为例进行什么，以下不再赘述。

在一些可行的实施方式中，第二副边绕组12b和第三副边绕组12c的具体结构可参见图3，图3是本申请提供的第二副边绕组和第三副边绕组的结构示意图。如图3所示，第二副边绕组12b包括第一主体120b、第一延伸部121b、第二延伸部122b和第三延伸部123b。第一延伸部121b、第二延伸部122b和第三延伸部123b连接第一主体120b，其中，第一主体120b紧贴第一磁芯10，第一延伸部121b、第二延伸部122b和第三延伸部123b间隔设置且位于第一主体120b的同一侧。第二延伸部122b作为第二副边绕组12b的同名端，第三延伸部123b作为第二副边绕组12b的异名端。

在一些可行的实施方式中，第一延伸部121b与冷却介质5接触，冷却介质5包括但不限于导热胶、导热泥、水道、油道、导热硅脂、导热垫片中的至少一种。其中，第一延伸部121b与冷却介质5接触可以构建极低热阻的散热通道，磁集成变压器1的散热能力更强。

可选的，该冷却介质也可以设置在磁集成变压器1内。

在一些可行的实施方式中，在第二副边绕组12b为铜箔绕组的情况下，磁集成变压器1还包括第一绝缘层，该第一绝缘层设置在第一磁芯10和第二副边绕组12b之间。由于铜箔绕组具有导热性，因此可为第一磁芯10的磁芯中柱、原边绕组11和第一副边绕组12a提供额外的散热途径，散热能力强。其中，第一绝缘层包括但不限于绝缘纸，绝缘纸板，酚醛制品、环氧制品、塑料制品、层压木等固体材料，N2、SF6、CO2等气体绝缘材料，聚酰芳胺绝缘纸、硅油、α油、β油等耐热等级较高的材料。这里的聚酰芳胺绝缘纸也可称为诺美纸。

在一些可行的实施方式中，如图3所示，第三副边绕组12c包括第二主体120c、第四延伸部121c、第五延伸部122c和第六延伸部123c。第四延伸部121c、第五延伸部122c和第六延伸部123c连接第二主体120c，其中，第二主体120c紧贴在第一主体120b的外围，第四延伸部121c位于第二主体120c的一侧，第五延伸部122c和第六延伸部123c间隔设置且位于第二主体120c的另一侧，第五延伸部122c紧贴第三延伸部123b。第五延伸部122c作为第三副边绕组12c的同名端，第六延伸部123c作为第三副边绕组12c的异名端。

在一些可行的实施方式中，第四延伸部121c与冷却介质5接触可以构建极低热阻的散热通道，磁集成变压器1的散热能力更强。

在一些可行的实施方式中，在第二副边绕组12b和第三副边绕组12c为铜箔绕组的情况下，磁集成变压器1还包括第二绝缘层。其中，第二绝缘层设置在第二副边绕组12b和第三副边绕组12c之间。由于铜箔绕组具有导热性，因此可为第一磁芯10的磁芯中柱、原边绕组11和第一副边绕组12a提供额外的散热途径，散热能力强。其中，第二绝缘层包括但不限于绝缘纸，绝缘纸板，酚醛制品、环氧制品、塑料制品和层压木等固体材料，N2、SF6和CO2等气体绝缘材料，聚酰芳胺绝缘纸、硅油、α油和β油等耐热等级较高的材料。

在一些可行的实施方式中，上述磁集成变压器1的电路拓扑可参见图4，图4是本申请提供的磁集成变压器的另一电路示意图。如图4所示，上述图2所示的磁集成变压器1还包括第一电感绕组13，第一副边绕组12a的同名端连接第一电感绕组13的同名端，第一副边绕组12a的异名端和第一电感绕组13的异名端耦合第一负载3的两端。其中，第一电感绕组13绕制在第一磁芯10，第一电感绕组13紧贴第一磁芯10且与第二副边绕组12b间隔设置。原边绕组11、第一副边绕组12a、第二副边绕组12b、第三副边绕组12c和第一电感绕组13封装在第一磁芯10上。上述原边绕组11、第一副边绕组12a、第二副边绕组12b、第三副边绕组12c和第一电感绕组13共用第一磁芯10，成本更低，从而提高了市场竞争力。

可以理解的是，在磁集成变压器1设置在车载充电机内的情况下，第一电感绕组13与车载充电机中的高压侧滤波电感对应，因此磁集成变压器1可对车载充电机中的两个变压器和高压侧滤波电感进行磁集成，进一步提高了磁集成变压器1的功率密度。其中，高压侧滤波电感用于对第一负载3的输入电压信号进行滤波。

在一些可行的实施方式中，上述磁集成变压器1的整体结构可参见图5，图5是本申请提供的磁集成变压器的一结构示意图。如图5所示，磁集成变压器1还包括隔板14，隔板14连接第一磁芯10，且隔板14覆盖第一磁芯10、原边绕组11、第一副边绕组12a、第二副边绕组12b、第三副边绕组12c和第一电感绕组13朝向隔板14的部分。

原边绕组11的同名端111从隔板14穿出并连接直流源2的正极，原边绕组11的异名端112从隔板14穿出并连接直流源2的负极，第一副边绕组12a的异名端121a和第一电感绕组13的异名端131从隔板14穿出并耦合第一负载3的两端，第二副边绕组12b的同名端和第三副边绕组12c的异名端从隔板14穿出并耦合第二负载4的一端，第二副边绕组12b的异名端和第三副边绕组12c的同名端从隔板14穿出并耦合第二负载4的另一端。

其中，第二副边绕组12b的同名端为图5所示的第二延伸部122b，第二副边绕组12b的异名端为图5所示的第三延伸部123b，第三副边绕组12c的同名端为图5所示的第五延伸部122c，第三副边绕组12c的异名端为图5所示的第六延伸部123c。

在一些可行的实施方式中，原边绕组11的同名端111和异名端112可构成磁集成变压器1的输入端，第一副边绕组12a的异名端121a和第一电感绕组13的异名端131可构成磁集成变压器1的第一输出端，第二副边绕组12b的同名端和异名端可构成磁集成变压器1的第二输出端，且第三副边绕组12c的同名端和异名端也可构成磁集成变压器1的第二输出端。综上所述，磁集成变压器1是三端口变压器。

在一些可行的实施方式中，在对图5所示的磁集成变压器1进行分解的情况下，可参见图6，图6是本申请提供的磁集成变压器的结构分解示意图。如图6所示，磁集成变压器1还包括底架15，该底架15设置在第一磁芯10和隔板14之间。底架15连接第一磁芯10，并固定原边绕组11的同名端111和异名端112、第一副边绕组12a的异名端121a和第一电感绕组13的异名端131、第二延伸部122b、第三延伸部123b、第五延伸部122c和第六延伸部123c。

其中，第一磁芯10的第二外层绕制有第一副边绕组12a，第一磁芯10还绕制有第一电感绕组13，且第一电感绕组13与第一副边绕组12a间隔设置。

在一些可行的实施方式中，在去掉图5所示的隔板14的情况下，磁集成变压器1的结构可参见图7，图7是本申请提供的磁集成变压器的另一结构示意图。如图7所示，第一磁芯10由部分磁芯100a、部分磁芯100b和部分磁芯100c构成。

在一些可行的实施方式中，在沿着图7所示的A-A线剖开磁集成变压器1的情况下，可参见图8，图8是本申请提供的磁集成变压器的剖视图。如图8所示，第一磁芯10的内层包括第一内层和第二内层，第二副边绕组12b绕制在第一内层，第三副边绕组12c绕制在第二内层，第一内层紧贴第一磁芯10，第二内层围绕在第一内层的外围。第一磁芯10的外层包括第一外层和第二外层，原边绕组11绕制在第一外层，第一副边绕组12a绕制在第二外层，第一外层围绕在第二内层的外围，第二外层围绕在第一外层的外围。简而言之，第二副边绕组12b、第三副边绕组12c、原边绕组11和第一副边绕组12a依次层叠绕制在第一磁芯10上。

在一些可行的实施方式中，原边绕组11的绕制层数、第一副边绕组12a的绕制层数、第二副边绕组12b的绕制层数、第三副边绕组12c的绕制层数和第一电感绕组13的绕制层数由磁集成变压器1的加工工艺和应用场景决定，在此不作限制。例如，如图8所示，原边绕组11的绕制层数为2层，第一副边绕组12a的绕制层数为2层，第二副边绕组12b的绕制层数为1层，第三副边绕组12c的绕制层数为1层，第一电感绕组13的绕制层数为4层。

在一些可行的实施方式中，第三副边绕组12c和第二副边绕组12b可同时作为用于绕制原边绕组11和第一副边绕组12a的骨架，进一步减小了磁集成变压器1的体积，并且节省了一个骨架，成本更低。

在一些可行的实施方式中，如图8所示，磁集成变压器1还包括第三骨架16，第三骨架16设置在第一磁芯10和第一电感绕组13之间。其中，第三骨架16绕制在第一磁芯10上，第一电感绕组13绕制在第三骨架16上。

在一些可行的实施方式中，磁集成变压器1还包括第一骨架，第一骨架设置在第一磁芯10和第二副边绕组12b之间。其中，第一骨架可固定并支撑第二副边绕组12b和第三副边绕组12c，同时还可固定第一磁芯10。

在一些可行的实施方式中，磁集成变压器1还包括第二骨架，第二骨架设置在第三副边绕组12c和原边绕组11之间，可固定并支撑原边绕组11和第一副边绕组12a，使得原边绕组11和第一副边绕组12a的绕线更加平整。

在一些可行的实施方式中，在去掉图7所示的部分磁芯100a的情况下，磁集成变压器1的结构可参见图9，图9是本申请提供的磁集成变压器的另一结构示意图。如图9所示，第一延伸部121b、第二延伸部122b和第三延伸部123b紧贴第二骨架17，第四延伸部121c、第五延伸部122c和第六延伸部123c紧贴第二骨架17，从而对原边绕组11和第一副边绕组12a进行散热，散热能力更强。

在本申请提供的磁集成变压器1中，可对车载充电机中的两个变压器和一个电感进行磁集成，体积更小且集成度高，从而提高了磁集成变压器1的功率密度；上述原边绕组11、第一副边绕组12a、第二副边绕组12b、第三副边绕组12c和第一电感绕组13共用第一磁芯10，成本更低，从而提高了市场竞争力。

下面将结合图10至图12对变压装置及其工作原理进行示例说明。

参见图10，图10是本申请提供的变压装置的电路示意图。如图9所示，变压装置6包括第二磁芯60、第二电感绕组61以及磁集成变压器62。其中，磁集成变压器62的输入端连接直流源2，磁集成变压器62的第一输出端耦合第一负载3，磁集成变压器62的第二输出端通过第二电感绕组61耦合第二负载4，第二电感绕组61绕制在第二磁芯60。在变压装置6设置在车载充电机内的情况下，第二电感绕组61与车载充电机中的低压侧滤波电感对应，因此变压装置6可对车载充电机中的两个变压器、高压侧滤波电感和低压侧滤波电感进行集成，体积更小且集成度高，从而提高了变压装置6的功率密度。其中，低压侧滤波电感用于对第二负载4的输入电压信号进行滤波。

在一些可行的实施方式中，磁集成变压器62包括第一磁芯620、原边绕组621、第一副边绕组622a、第二副边绕组622b、第三副边绕组622c和第一电感绕组623。其中，原边绕组621的同名端6211和异名端6212可构成磁集成变压器62的输入端，第一副边绕组622a的同名端连接第一电感绕组623的同名端，第一副边绕组622a的异名端和第一电感绕组623的异名端可构成磁集成变压器62的第一输出端，第二副边绕组622b的同名端和异名端可构成磁集成变压器62的第二输出端，且第三副边绕组622c的同名端和异名端也可构成磁集成变压器62的第二输出端。第二副边绕组622b的同名端和第三副边绕组622c的异名端连接第二电感绕组61的同名端，第二电感绕组61的异名端耦合第二负载4的一端，第二副边绕组12b的异名端和第三副边绕组12c的同名端耦合第二负载4的另一端。

在一些可行的实施方式中，变压装置6的整体结构可参见图11，图11是本申请提供的变压装置的一结构示意图。如图11所示，该变压装置6还包括隔板64，且隔板64用于将第二磁芯60、第二电感绕组61和磁集成变压器62连接为一体，从而提高了变压装置6的功率密度。

在一些可行的实施方式中，原边绕组621的同名端6211和异名端6212从隔板64穿出并连接直流源2，第一副边绕组622a的异名端6221a和第一电感绕组623的异名端6231从隔板64穿出并耦合第一负载3的两端，第二副边绕组622b的同名端6221b和第三副边绕组622c的异名端6222c从隔板64穿出并连接第二电感绕组61的同名端611，且第二电感绕组61的同名端611从隔板64穿出，第二电感绕组61的异名端612从隔板64穿出并耦合第二负载4的一端，第二副边绕组12b的异名端6222b和第三副边绕组12c的同名端6221c从隔板64穿出并耦合第二负载4的另一端。

在一些可行的实施方式中，变压装置6的整体结构还可参见图12，图12是本申请提供的变压装置的另一结构示意图。如图12所示，第二电感绕组61封装在第二磁芯60上。

可选的，第二磁芯60和第二电感绕组61也可设置在磁集成变压器62内，此时的磁集成变压器62与变压装置6为同一装置。在第二磁芯60和第一磁芯620为同一磁芯的情况下，第二电感绕组61绕制在第一磁芯620上且与第一副边绕组622a和第一电感绕组623间隔设置。可以理解的是，磁集成变压器62可对车载充电机中的两个变压器、高压侧滤波电感和低压侧滤波电感进行磁集成，进一步提高了磁集成变压器62的功率密度。

在一些可行的实施方式中，变压装置6可对直流源2提供的输入电压进行变压处理，从而输出两路不同的电压分别对第一负载3和第二负载4供电，供电效率更高，供电灵活性更强。需要说明的是，上述磁集成变压器62的具体结构可参见上述图2至图9对应的实施例的描述，在此不再赘述。

参见图13，图13是本申请提供的车载充电机的结构示意图。如图13所示，车载充电机7包括AC/ DC变换电路70、磁集成变压器71、第一直流变换电路72以及第二直流变换电路73。其中，AC/DC变换电路70的输入端连接交流电源8，AC/DC变换电路70的输出端连接磁集成变压器71的输入端，磁集成变压器71的第一输出端通过第一直流变换电路72连接第一负载3，磁集成变压器71的第二输出端通过第二直流变换电路73连接第二负载4。由于磁集成变压器71的集成度高且体积更小，因此可大幅度减小车载充电机7的整体体积，提高了车载充电机7的功率密度，成本更低。

在一些可行的实施方式中，在对第一负载3和第二负载4供电的情况下，交流电源8用于通过AC/DC变换电路70为磁集成变压器71提供输入电压。磁集成变压器71可对输入电压进行变压处理，向第一直流变换电路72输出第一电压，并向第二直流变换电路73输出第二电压。这时，第一直流变换电路72可基于第一电压对第一负载3供电，第二直流变换电路73可基于第二电压对第二负载4供电，供电效率更高，供电灵活性更强。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种磁集成变压器，其特征在于，所述磁集成变压器包括第一磁芯、原边绕组、第一副边绕组、第二副边绕组和第三副边绕组；

所述原边绕组的同名端连接直流源的正极，所述原边绕组的异名端连接所述直流源的负极，所述第一副边绕组的同名端和异名端耦合第一负载的两端，所述第二副边绕组的同名端和所述第三副边绕组的异名端耦合第二负载的一端，所述第二副边绕组的异名端和所述第三副边绕组的同名端耦合所述第二负载的另一端；

所述原边绕组、所述第一副边绕组、所述第二副边绕组和所述第三副边绕组绕制在所述第一磁芯，所述原边绕组和所述第一副边绕组绕制在所述第一磁芯的外层，所述第二副边绕组和所述第三副边绕组绕制在所述第一磁芯的内层，所述内层紧贴所述第一磁芯，所述外层围绕在所述内层的外围。

2.根据权利要求1所述的磁集成变压器，其特征在于，所述内层包括第一内层和第二内层，所述第二副边绕组绕制在所述第一内层，所述第三副边绕组绕制在所述第二内层，所述第一内层紧贴第一磁芯，所述第二内层围绕在所述第一内层的外围。

3.根据权利要求2所述的磁集成变压器，其特征在于，所述第二副边绕组包括第一主体、第一延伸部、第二延伸部和第三延伸部；

所述第一延伸部、所述第二延伸部和所述第三延伸部连接所述第一主体，其中，所述第一主体紧贴所述第一磁芯，所述第一延伸部、所述第二延伸部和所述第三延伸部间隔设置且位于所述第一主体的同一侧；

所述第二延伸部作为所述第二副边绕组的同名端，所述第三延伸部作为所述第二副边绕组的异名端。

4.根据权利要求3所述的磁集成变压器，其特征在于，所述第一延伸部与冷却介质接触，所述冷却介质包括导热胶、导热泥、水道、油道、导热硅脂、导热垫片中的至少一种。

5.根据权利要求2-4任一项所述的磁集成变压器，其特征在于，所述第二副边绕组为铜箔绕组，所述磁集成变压器还包括第一绝缘层；

所述第一绝缘层设置在所述第一磁芯和所述第二副边绕组之间。

6.根据权利要求3所述的磁集成变压器，其特征在于，所述第三副边绕组包括第二主体、第四延伸部、第五延伸部和第六延伸部；

所述第四延伸部、所述第五延伸部和所述第六延伸部连接所述第二主体，其中，所述第二主体紧贴在所述第一主体的外围，所述第四延伸部位于所述第二主体的一侧，所述第五延伸部和所述第六延伸部间隔设置且位于所述第二主体的另一侧，所述第五延伸部紧贴所述第三延伸部；

所述第五延伸部作为所述第三副边绕组的同名端，所述第六延伸部作为所述第三副边绕组的异名端。

7.根据权利要求6所述的磁集成变压器，其特征在于，所述第四延伸部与冷却介质接触，所述冷却介质包括导热胶、导热泥、水道、油道、导热硅脂、导热垫片中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的磁集成变压器，其特征在于，所述第二副边绕组和所述第三副边绕组为铜箔绕组，所述磁集成变压器还包括第二绝缘层；

所述第二绝缘层设置在所述第二副边绕组和所述第三副边绕组之间。

9.根据权利要求2-4任一项所述的磁集成变压器，其特征在于，所述外层包括第一外层和第二外层，所述原边绕组绕制在所述第一外层，所述第一副边绕组绕制在所述第二外层，所述第一外层围绕在所述第二内层的外围，所述第二外层围绕在所述第一外层的外围。

10.根据权利要求7或8所述的磁集成变压器，其特征在于，所述磁集成变压器还包括第一电感绕组，所述第一副边绕组的同名端连接所述第一电感绕组的同名端，所述第一副边绕组的异名端和所述第一电感绕组的异名端耦合所述第一负载的两端；

所述第一电感绕组绕制在所述第一磁芯，所述第一电感绕组紧贴所述第一磁芯且与所述第二副边绕组间隔设置；

所述原边绕组、所述第一副边绕组、所述第二副边绕组、所述第三副边绕组和所述第一电感绕组封装在所述第一磁芯上。

11.根据权利要求9所述的磁集成变压器，其特征在于，所述磁集成变压器还包括第一骨架，所述第一骨架设置在所述第一磁芯和所述第二副边绕组之间。

12.根据权利要求9所述的磁集成变压器，其特征在于，所述磁集成变压器还包括第二骨架，所述第二骨架设置在所述第三副边绕组和所述原边绕组之间。

13.根据权利要求10所述的磁集成变压器，其特征在于，所述磁集成变压器还包括第三骨架，所述第三骨架设置在所述第一电感绕组和所述第一磁芯之间。

14.根据权利要求10所述的磁集成变压器，其特征在于，所述磁集成变压器还包括隔板；

所述隔板连接所述第一磁芯，且所述隔板覆盖所述第一磁芯、所述原边绕组、所述第一副边绕组、所述第二副边绕组、所述第三副边绕组和所述第一电感绕组朝向所述隔板的部分；

所述原边绕组的同名端从所述隔板穿出并连接所述直流源的正极，所述原边绕组的异名端从所述隔板穿出并连接所述直流源的负极，所述第一副边绕组的异名端和所述第一电感绕组的异名端从所述隔板穿出并耦合所述第一负载的两端，所述第二副边绕组的同名端和所述第三副边绕组的异名端从所述隔板穿出并耦合所述第二负载的一端，所述第二副边绕组的异名端和所述第三副边绕组的同名端从所述隔板穿出并耦合所述第二负载的另一端。

15.一种变压装置，其特征在于，所述变压装置包括第二磁芯、第二电感绕组以及如所述权利要求1-14任一项所述的磁集成变压器；

所述磁集成变压器的输入端连接所述直流源，所述磁集成变压器的第一输出端耦合所述第一负载，所述磁集成变压器的第二输出端通过所述第二电感绕组耦合所述第二负载，所述第二电感绕组绕制在所述第二磁芯。

16.一种车载充电机，其特征在于，所述车载充电机包括交流AC/直流DC变换电路、第一直流变换电路、第二直流变换电路以及如所述权利要求1-14任一项所述的磁集成变压器；

其中，所述AC/DC变换电路的输入端连接交流电源，所述AC/DC变换电路的输出端连接所述磁集成变压器的输入端，所述磁集成变压器的第一输出端通过所述第一直流变换电路连接所述第一负载，所述磁集成变压器的第二输出端通过所述第二直流变换电路连接所述第二负载。

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