[发明专利]车载充电机和电动车辆

说明书

本发明公开了车载充电机和电动车辆，车载充电机包括PFC模块、DCDC模块和控制模块，PFC模块包括PFC单元和开关单元，其中，PFC单元用于对外界的输入信号进行功率因数校正，并输出功率因数校正后的电流信号，PFC单元包括第一相桥臂、第二相桥臂和第三相桥臂；开关单元，用于控制PFC单元的任一相桥臂的接通或关断；DCDC模块用于对功率因数校正之后的电流信号进行直流转换，获得直流电以对车辆的电池模块充电；控制模块用于根据电池模块的充电信号对开关单元进行控制，以使得外界以三相电对电池模块充电或者外界以单相电对所述电池模块充电。通过增加开关单元，可以实现三相充电和单相充电的切换，成本低。

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机，以及采用该车载充电机的电动车辆。

背景技术

随着电动车辆的不断发展，电动车辆的电池模块的容量越来越大。为了节省充放电时间，大容量的电池模块需要更大功率的双向车载充电机(以下简称车载充电机)。目前行业上主流车载充电机功率等级为单相3.3KW/6.6KW，随着大功率车载充电机的进一步需求，三相10/20/40KW有着越来越大的市场。

车载充电机主功率拓扑一般分为PFC和双向DC/DC两部分，PFC起到功率因素校正作用；双向DC/DC实现能量可控隔离传输。随着功率的增加，车载充电机一般采用三相电输入，相对应的需要采用三相PFC，典型三相三线PFC+双向DC/DC电路拓扑如图1，该电路拓扑结构可以适用于大功率场合，但该拓扑只能工作于三相模式，无法工作于单相模式。车载充电机工作场合相对复杂，特别是普通住宅或小区难以匹配三相电，这些场合只能使用单相电充电，因此，图1拓扑具有局限性。

为了解决单相、三相兼容问题，在相关技术中，采用三相四线PFC，如图2所示。图2在图1基础上增加了一路辅助桥臂连接到交流电网N线上，当工作于三相模式时，L1/L2/L3对应的三相桥工作，N对应的桥臂关断，系统等效于图1所示的三相三线PFC；当工作于单相模式时，任选L1/L2/L3其中一相与N线构成回路，此时系统等效于单相无桥PFC拓扑。但是，如图2所示的电路拓扑结构，增加了一路连接N线的辅助桥臂，相对应地需要增加额外的驱动、采样和保护电路，加大了产品设计难度，同时使得产品整体成本提高。

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，本发明的一个目的在于提出一种车载充电机，该车载充电机可以实现三相充电和单相充电的切换，设计简单，成本低。

本发明的另一个目的在于提出一种采用上述车载充电机的电动车辆。

为了达到上述目的，本发明第一方面实施例的车载充电机包括：PFC模块，所述PFC模块包括PFC单元和开关单元，其中，所述PFC单元，用于对外界的输入信号进行功率因数校正，并输出功率因数校正后的电流信号，所述PFC单元包括第一相桥臂、第二相桥臂和第三相桥臂；所述开关单元，用于控制所述PFC单元的任一相桥臂的接通或关断；DCDC模块，所述DCDC模块用于对所述功率因数校正之后的电流信号进行直流转换，获得直流电以对车辆的电池模块充电；控制模块，所述控制模块用于根据所述电池模块的充电信号对所述开关单元进行控制，以使得外界以三相电对所述电池模块充电或者外界以单相电对所述电池模块充电。

根据本发明实施例的车载充电机，通过在PFC模块的任一相桥臂中增加开关单元，不仅可以实现三相充电和单相充电的切换，并且无需增加额外的驱动、采样或保护电路的设计，设计简单，成本低。

为了达到上述目的，本发明第二方面实施例的电动车辆，包括上述方面实施例的车载充电机。

根据本发明实施例的电动车辆，通过采用上述方面实施例的车载充电机，可以实现三相充电和单相充电的切换，并且，设计简单，成本低。

附图说明