[发明专利]车载充电器和车辆

说明书

技术领域

本发明属于车辆技术领域，尤其涉及一种车载充电器，以及具有该车载充电器的车辆。

背景技术

车载充电器包括多种例如单向式、双向式。在相关技术中，如图1所示，为相关技术中的一种单向隔离式车载充电器，该车载充电器包括整流桥电路1′、功率因数校正电路2′、DC/DC隔离变换器3′、控制电路4′、控制电路5′，该车载充电器智能实现对储能装置即电池的充电。其中，整流桥电路1′将外接的AC交流电转换为直流电(半波)，功率因数校正电路2′包括功率管Q5′、电感L1′、二极管D1′和滤波电容C1′，控制电路4′采集交流输入电压VL/VN和功率管Q5′的电流iq，经过计算，得到合适的占空比的PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调试)波(PWM1′)，控制功率管Q5′，使交流输入电流和输入电压同步，提升交流端功率因数。DC/DC隔离变换器3′包括功率管Q1′、Q2′、Q3′和Q4′，变压器T1′、整流桥电路6′和滤波电容C2′。控制电路5′采集直流输出电压Vdc和直流电流Idc，经过计算，得到合适占空比的PWM波(PWM2′)，控制功率管Q1′、Q2′、Q3′和Q4′开通和关断，并经过变压器T1′和整流器电路6′，使输出直流电压稳定，对储能装置例如高压电池充电。

如图2所示，为相关技术中的一种双向非隔离式车载充电器的电路图，该车载充电器包括由四个功率可控开关管、升压电路、滤波电容构成的可双向的换流电路10′(PWM整流电路)。充电时，换流电路10′作为可控直流电路，AC(Alternating current，交流电)连接可控整流电路，控制模块20′对功率管Q10′-Q40′进行SPWM控制，输出直流电(半波)，连接高压电池包；放电时，换流电路10′作为逆变电路，高压电池包连接该逆变电路，输出交流，供交流端负载使用。

但是，对于单向隔离式车载充电器，其拓扑结构复杂，功率器件多，需要多级控制，成本高，效率低，整流桥的二极管、功率因数校正电路的可控开关管、DC/DC变换器的可控开关管及隔离后的整流电路，都会有可控开关损耗，不能够实现储能装置对外输出交流电。

对于双向非隔离式车载充电器虽然结构简单、成本相对较低，但是因为是非隔离系统，存在较多问题，例如，受交流峰值电压限值限制，输出电压低于交流峰值电压时，无法直 接通过电路进行充电；再就是，随着直流电压升高，功率管可控开关损耗增加，效率下降，增加散热难度，功率管需要满足功率的同时还将承受更高的电压应力，其中，电压应力指实际电压与器件规格值的比值，电压应力越高功率管承受的压力越大。

再就是，非隔离系统，交流与直流之间通过可控开关管相互切换，交流测居高不下的共模电压难以消除，存在很大的安全隐患，直流侧对地泄放电流最终都会通过交流线反馈至电网，产品工作时交流漏电流检测值偏大，容易触发漏电保护。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明需要提出一种车载充电器，该车载充电器可以实现双向电能传输，采用隔离设计更加安全。

本发明还提出一种具有该车载充电器的车辆。

为了解决上述问题，本申请一方面提出一种车载充电器，该车载充电器包括：双向变流模块，所述双向变流模块的第一端与交流端的一端相连，所述双向变流模块的第二端与所述交流端的另一端相连；双向DC/DC变换模块，所述双向DC/DC变换模块包括：第一DC变换单元，所述第一DC变换单元的第一端与所述双向变流模块的第三端相连，所述第一DC变换单元的第二端与所述双向变流模块的第四端相连；变压器单元，所述变压器单元的第一端与所述第一DC变换单元的第三端相连，所述变压器单元的第二端与所述第一DC变换单元的第四端相连；第二DC变换单元，所述第二DC变换单元的第一端与所述变压器单元的第三端相连，所述第二DC变换单元的第二端与所述变压器单元的第四端相连，所述第二DC变换单元的第三端与储能装置的一端相连，所述第二DC变换单元的第四端与所述储能装置的另一端相连；采集模块，所述采集模块采集所述交流端的输出、所述双向变流模块的整流输出和所述第二DC变换单元的输出，以及采集所述储能装置的输出、所述第一DC变换单元的输出和所述双向变流模块的逆变输出；控制模块，所述控制模块根据所述采集模块的采集数据分别控制所述双向变流模块、所述第一DC变换单元和所述第二DC变换单元，以使所述储能装置进行充电或放电。