[发明专利]一种混合动力车DC/DC变换器

说明书

技术领域

本发明涉及直流变换器，具体地说是涉及一种混合动力车DC/DC变换器。

背景技术

混合动力汽车在减速和制动时实施刹车制动能量回收，使电机发电并将电能储存于高压动力电池中。另一方面也可以采用一套直流变直流(DC-DC)转换器以取代原来的小发电机来节省成本，这套系统可以把同步电机发出的高压电通过DC-DC转换器降压变为汽车低压电气系统所需要的12V电压，给车上小蓄电池充电。DC-DC转换的实现有多种方式例如：丰田汽车公司的混合动力车雷克萨斯“GS450h”装配的DC-DC转换器是一种将驱动马达的288V电源通过移相半桥逆变电路转换成普通12V电源。采用移相半桥逆变电路，但其转换的效率不高。另一种方式是降压斩波电路，通常做法就是直接将直流电变为另一直流电即所谓的直流斩波，直流斩波电路有以下缺点：1、输入电压和输出电压的比例不能相差很大；2、输入端和输出端之间没有隔离。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有多种保护功能、集成、高效和稳定的混合动力车DC/DC变换器。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是，一种混合动力车DC/DC变换器，其特征在于：所述DC/DC变换器内设有四只场效应管(MOSFET)组成的移相全桥逆变电路，它的输入端与直流高压相连接，其输出端与变压器的初级线圈相连，变压器的次级线圈输出通过全波整流电路输出直流低压；所述的场效应管(MOSFET)栅极分别与脉宽调制(PWM)控制器输出端(OUTA、OUTB、OUTC、OUTD)相连接。

一种混合动力车DC/DC变换器，所述的脉宽调制(PWM)控制器，包括电源电路、单片机、控制芯片组成，所述的电源电路5V、12V输出端分别与控制芯片电源输入端(EAP、REF、VCC)相连；单片机的输出端与控制芯片的脉冲信号输入端EAN相连，控制芯片的输出端RAMP与输入端CT相连接，输出端(DELAB、DELCD)分别通过电阻(R1、R2)接地。

一种混合动力车DC/DC变换器，所述的控制芯片的输入端CS、ADS、SS/DISB分别与直流高压电流输入端、1/2电流输入端、输入过压信号、输出过压信号、超温信号相连接。

一种混合动力车DC/DC变换器，所述的控制芯片型号为UCC2895。

混合动力车DC/DC变换器，由于采用上述结构，采用的直—交—直变换电路是先将混合动力车电机发出的114V直流电通过移相全桥逆变电路转换为交流电，然后通过全波整流电路变为汽车低压电气系统所需要的12V直流电。通过单片机PWM输出口来输出一定频率的PWM波来控制移相全桥电路的场效应管(MOSFET)的导通以实现直流到交流的变换，调节PWM的占空比就可以间接的调节输出电压的大小。与现有技术相比；具有以下优点，1、输入电压和输出电压可以相差很大；2、输入端和输出端之间有变压器作电气隔离；3、交流环节采用较高的工作频率，可以减小变压器、滤波电感和滤波电容的体积和重量。在全波整流电路中采用两组通态压降仅为0.3V的肖特基二极管，功率损耗小。4、该DC/DC变换器具有过压、过流、超温故障保护以及输出电压可调，在上、下半桥死区关断时间的设置等功能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明；

图1为本发明一种混合动力车DC/DC变换器主电路结构示意图；

图2为本发明一种混合动力车DC/DC变换器中脉宽调制(PWM)控制器结构示意图；

图3为图2所示脉宽调制(PWM)控制器脉宽调制(PWM)信号输入/输出波形图；

在图1、图2中，1、直流高压；2、变压器；3、全波整流电路；4、直流低压；5、单片机；6、控制芯片。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种混合动力车DC/DC变换器，所述DC/DC变换器内设有四只场效应管MOSFET组成的移相全桥逆变电路，它的输入端与直流高压1相连接，其输出端与变压器2的初级线圈相连，变压器2的次级线圈输出通过全波整流电路3输出直流低压4；所述的场效应管MOSFET栅极分别与脉宽调制(PWM)控制器的输出端OUTA、OUTB、OUTC、OUTD相连接。