[发明专利]一种电动汽车用的DC/DC电源系统

说明书

技术领域

本发明属于电源领域，尤其涉及一种新能源电动汽车用的DC/DC电源系统。

背景技术

电动汽车用的DC/DC电源系统，是电动汽车把高压电池包的直流电压转换为直流低压的电源系统，可给纯电动汽车或混合动力汽车上的低压设备供电，是新能源汽车的重要部件，所需要满足的国际标准中ISO 26262汽车电子设备安全等级为ASIL-B及以上。现有的产品中采用方案可分为数字式和模拟式DC/DC电源系统，高成本的数字式可以实现电源系统输出电压的线性控制，而模拟式DC/DC电源系统未见。恶劣的使用条件，使得汽车电子产品高可靠性汽车级DC/DC电源系统的设计成为难点。

在DC/DC电源系统中，最为关键的器件是全桥电路的高压MOSFET（金属-氧化层 半导体场效晶体管，简称金氧半场效晶体管）和整流用的二极管/低压MOSFET，查阅国内相关的专利，未见有采用汽车级的MOSFET或二极管，大多采用工业级的产品。

在公告号为CN102170234A所述的专利中，采用了DSP实现DC/DC电源系统的控制，是一种高成本的方案。在公告号为CN201869097U所述的专利中，采用了二极管对输出进行整流的方式，由于二极管导通电阻较大，属于硬开通和关断，在高频开关电路中存在导通和截止损耗，效率较低。

在公告号为CN102170234A和CN102377331A的专利中，采用了DSP或MCU实现的输出电压检测并改变PWM的方式实现输出电压线性控制，方案成本较高。

综上所述，现有的DC/DC电源系统效率低、成本高、可靠性低、无法在模拟式DC/DC电源系统实现数字式控制。

发明内容

本发明提供一种电动汽车用的DC/DC电源系统，旨在解决现有DC/DC电源系统效率低、成本高、可靠性低、无法在模拟式DC/DC电源系统实现数字式控制的问题。

本发明是这样实现的，一种电动汽车用的DC/DC电源系统，所述DC/DC电源系统包括直流高压供电模块、直流低压供电模块、隔离模块、移相全桥模块、同步整流控制模块、辅助电源模块及主控模块，所述直流高压供电模块输出端连接所述移相全桥模块输入端，所述移相全桥模块输出端连接所述隔离模块输入端，所述隔离模块输出端连接所述同步整流控制模块输入端，所述同步整流控制模块输出端连接所述直流低压供电模块输入端，所述直流低压供电模块输出端连接所述辅助电源模块输入端，所述辅助电源模块输出端连接所述主控模块输入端，所述主控模块输出端分别连接所述移相全桥模块、同步整流控制模块输入端。

本发明的进一步技术方案是：所述移相全桥模块包括MOSFET管Q1、MOSFET管Q2、MOSFET管Q3、MOSFET管Q4、谐振电路、续流二极管D1及续流二极管D2，所述MOSFET管Q1源极连接所述MOSFET管Q2漏极，所述MOSFET管Q1漏极连接所述直流高压供电模块输出端，所述MOSFET管Q2源极连地，所述MOSFET管Q3源极连接所述MOSFET管Q4漏极，所述MOSFET管Q3漏极连接所述直流高压供电模块输出端，所述MOSFET管Q4源极连地，所述谐振电路连接所述MOSFET管Q1源极连接所述MOSFET管Q2漏极的节点上，所述续流二极管D1阳极与所述续流二极管D2阴极串联，所述续流二极管D2阳极接地。

本发明的进一步技术方案是：所述谐振电路包括电容C2及电感L1，所述电容C1与所述电感L1串联，所述电容C1连接所述MOSFET管Q1源极连接所述MOSFET管Q2漏极的节点上。

本发明的进一步技术方案是：所述同步整流控制模块包括MOSFET管Q5、MOSFET管Q6、电感L2、电容C3、电容C4及电阻R3，所述MOSFET管Q5源极连接电阻R3，所述MOSFET管Q6源极连接电阻R3，所述电感L2分别连接所述电容C3及电容C4，所述电容C3另一端接地，所述电容C4与所述电阻R3串联，所述电感L2输出低压检测电压给所述主控模块输入端，所述电阻R3输出低压检测电流给所述主控模块输入端。

本发明的进一步技术方案是：所述隔离模块还包括主变压器T1，所述主变压器T1原边初级线圈同名端连接所述电感L1，异名端连接所述续流二极管D1阳极与所述续流二极管D2阴极串联节点上，所述主变压器副边包括第一次级线圈及第二次级线圈，所述第一次级线圈异名端连接所述第二次级线圈同名端，所述第一次级线圈同名端连接所述MOSFET管Q6漏极，所述第二次级线圈同名端连接所述电感L2，所述第二次级线圈异名端连接所述MOSFET管Q5漏极。