[发明专利]大功率集成式车载充电机与车载DC/DC电路及控制方法

说明书

本发明公开了一种大功率集成式车载充电机与车载DC/DC电路及控制方法，实现DC/DC与OBC的高压器件共用，及OBC的LLC副边电路部分，在大功率的场合之下，此部分的共用可极大的节省系统的体积，并且在大电流高效率的要求场合，通常对MOS的要求很好，此时MOS的价格将占据OBC的主要成本部分。因此可以通过功率器件的共用，为整个系统节省大量的成本。此外，由于OBC与DC/DC的变压器集成在了一起，减少了一个变压器的绕组，有效的降低了变压器的EMC干扰问题，并且原先需要的两个变压器集成为一个，使得再做EMC屏蔽处理的时候只针对一个器件做相应处理即可，节省了EMC处理的繁杂程度。

技术领域

本发明车载充电机以及车载DC/DC领域，更具体地公开了一种大功率集成式车载充电机与车载DC/DC电路及控制方法。

背景技术

当前随着电动汽车行业的飞速发展，以及人类对清洁能源的重视。未来汽车领域一定是电动汽车的天下。车载充电机以及DC/DC作为整车上最重要的部分，其决定了整车能否正常使用以及用户使用的体验。现在多数车载充电机的厂家都是将车载充电机与DC/DC分别单独作为两个模块放在整车上。此做法浪费了整车上宝贵的体积，也浪费了很多的成本，特别在充电机功率越来越大的趋势下，使得SiC半导体器件的使用越来越多。例如，Tesla在自己的最新一代产品中使用了定制板的SiC MOS管，但是依然采用了非集成方案的DC/DC，导致了SiC MOS的使用数量高达24颗。因此在成本上付出的代价较高。

因此采用集成式DC/DC与车载充电机成为了一个应运而生的新课题，可以采用DC/DC与车载充电机的集成实现整个系统的轻量化，降成本，低EMC干扰等优点。

发明内容

1、本发明的目的

本发明提供一种新型的集成式车载充电机与DC/DC方案，实现整个系统的轻量化，低成本，降低系统的EMC干扰。

2、本发明所采用的技术方案

本发明公开了一种大功率集成式车载充电机与车载DC/DC实现电路，包括一个集成变压器TRANSFORMER POWER，一个由Q7，Q8、Q9，Q10，L6，C1以及变压器原边组成的LLC原边电路，一个由Q11，Q12，Q13，Q14，L7，C2以及变压器副边组成的LLC副边电路，一个由Q15，Q16以及变压器副边2组成的DC/DC电路，一个由Q17，Q18，L8，C5组成的BUCK电路；

L1，L2，L3输入端为三相交流电输入，Q1，Q2，Q3，Q4组成PFC电路，输出为Q7，Q8、Q9，Q10，L6，C1以及变压器原边组成的LLC原边电路，通过一个集成式的变压器，上部分输出为Q11，Q12，Q13，Q14，L7，C2以及变压器副边组成的LLC副边电路，该电路为高压充电电路，下部分输出一个由Q15，Q16以及变压器副边2组成的DC/DC电路，一个由Q17，Q18，L8，C5组成的BUCK电路，为低压器件充电。

更进一步，所述的电路满足：

Lr＝((Q*Rac)/(2*3.14159*fr))*1000000；

Cr＝1/(2*3.14159*fr*Rac*Q)*1000000000；

Lm＝K*Lr；

谐振电感Lr，谐振电容Cr，fr是Lr，Cr谐振时的频率，励磁电感Lm，K＝Lm/Lr，交流等效负载Rac，品质因素

本发明公开了一种大功率集成式车载充电机与车载DC/DC实现方法，OBC与DC/DC同时工作，此时OBC正常输出电压；由于OBC的功率远大于DC/DC的功率，因此可以利用匝比的限制DC/DC的输出电压实现恒压；在DC/DC的后级增加BUCK电路实现稳压；稳定DC/DC的电压输出；