[发明专利]一种电动汽车软开关充电装置

说明书

一种电动汽车软开关充电装置，其为了解决现有的充电装置开关损耗大、效率低的问题。其包括交流电压源、PFC整流模块、DC/DC变换模块，充电模块和充电电池，所述DC/DC变换模块包含功率开关以及二极管，所述功率开关实现零电流导通和零电压关断，所述二极管实现零电流导通关断。通过只设置一个功率开关，实现零电流导通和零电压关断，结构简单，开关器件使用少，减小了装置的体积和成本，并有效降低了装置的开关损耗，显著提升了装置的工作效率。

技术领域

本发明涉及一种电动汽车软开关充电装置，属于电动汽车充电领域。

背景技术

汽车成为生活中重要的代步工具，然而汽车尾气产生的一氧化碳、氮化物等污染气体严重影响了人类的生存环境，并且全球的能源枯竭是人类面临的另外一个问题。电动汽车使用电力作为动力，将代替燃油车成为人类出行的最佳选择。而对电动汽车的研发过程中，充电电路和充电控制方法一直是研究的热点问题。研制高性能、高效率以及高功率密度的充电器将有利于整个电动汽车产业的发展。

电动汽车充电装置通常包括开关电源，根据不同的场合具有不同的拓扑结构。也有将软开关电源应用于电动汽车充电电路中，采用全桥软开关隔离变换器，该类变换器的磁芯利用率高并且能够利用变换器寄生参数实现高效率，在中大功率场合应用广泛。常见的软开关电源有全桥零电压、全桥零电压零电流、全桥零电流开关和谐振变换器等全桥软开关隔离变换器。但是，现有的充电装置存在开关器件多、效率低的特点。

发明内容

本发明提出一种电动汽车软开关充电装置，其为了解决现有的充电装置开关损耗大、效率低的问题。

其包括交流电压源、PFC整流模块、DC/DC变换模块，充电模块和充电电池；

交流电压源用于提供交流电压输入PFC整流模块；

PFC整流模块接收来自交流电压源提供的交流电压，并对所述交流电压进行整流以及功率因数校正，并提供第一直流电压；

DC/DC变换模块用于接收所述第一直流电压，并将所述第一直流电压进行升压至第二直流电压，所述第二直流电压为直流母线电压；

充电模块接收所述第二直流电压，进行充电控制，输出期望的充电电源和电流至充电电池；

所述DC/DC变换模块包含功率开关以及二极管，所述功率开关实现零电流导通和零电压关断，所述二极管实现零电流导通关断。

优选地，所述PFC整流模块包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第一电感、第一功率开关、第一电容；其中，第一二极管和第二二极管的阴极相连并与第一电感的一端相连，第一二极管和第二二极管的阳极分别与第三二极管、第四二极管的阴极相连，并且分别与交流电压源的两端相连，第三二极管和第四二极管的阳极相连；第一电感的另一端连接第五二极管的阳极，第一电感的另一端同时连接第一功率开关的漏极，第一功率开关的源极连接第三二极管和第四二极管的阳极，第五二极管的阴极连接第一电容的一端，第一电容的另一端连接第一功率开关的源极。

优选地，所述DC/DC变换模块包括第二电感、第三电感、第四电感、第二功率开关、第二电容、第三电容、第四电容、隔离变压器、第五二极管、第六二极管；其中，第二电感、第三电感和第二功率开关组成的串联支路并联在第一电容两端，第二电感并联在隔离变压器原边绕组的两端，第二电感的一端与隔离变压器原边绕组的同名端连接，另一端连接第三电感的一端，第三电感的另一端连接第二功率开关的漏极，第二功率开关的源极与第一电容连接，第二电容并联在第二功率开关的两端；隔离变压器副边绕组的同名端连接第四电感的一端，第四电感的另一端连接第五二极管的阳极和第四电容的负极，隔离变压器副边绕组的另一端连接第三电容的一端，第三电容的另一端连接第五二极管的阴极，第三电容的另一端还连接第六二极管的阳极，第六二极管的阴极连接第四电容的正极，第四电容两端电压构成直流母线电压。