[实用新型]车载充电机及车辆

说明书

本申请提出了一种车载充电机及车辆，车载充电机包括PFC模块和DC/DC模块，PFC模块的输出端连接DC/DC模块的输入端，PFC模块包括：电感模块，电感模块包括四个电感，用于存储能量和释放能量；逆变模块，逆变模块包括并联连接的四相桥臂，每相桥臂的中点分别连接电感模块中的一个电感，用于向DC/DC模块输出电压；开关模块，开关模块连接在交流电源和电感模块之间，用于使PFC模块在单相充电模式和三相充电模式之间切换。本申请采用开关模块进行切换实现单相充电和模式三相充电模式，仅增加一个开关，并不需要辅助桥臂及额外的驱动、采样和保护电路，在增加很少成本的情况下实现单相/三相充电功能。

技术领域

本申请涉及车辆充电技术领域，尤其涉及一种车载充电机及车辆。

背景技术

随着电动汽车的不断发展，电动汽车电池包容量越来越大，为了节省充放电时间，大容量的电池包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的车载充电机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所示。

图1中的三相三线PFC拓扑硬件电路及控制算法相对简单，适用于大功率场合。但该拓扑只能工作于三相充电模式，无法工作于单相充电模式。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，可以采用三相四线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，当工作于三相充电模式时，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 三相三线PFC；当工作于单相充电模式时，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，如图3所示。

针对图1中的技术方案，该拓扑结构主要问题为不兼容单/三相充电。

针对图2中的技术方案，虽然可以实现单/三相充电，但单相充电时功率一般较小，相当于系统工作于轻载模式，此时谐波、效率等指标较低，难以达到与满负荷相同的指标。

发明内容

本申请的目的在于提供一种车载充电机及车辆，以解决现有技术中存在兼容单相和三相充电的车载充电机进行单向充电时功率较小难以达到满负荷指标的问题。

本申请是这样实现的，本申请第一方面提供一种车载充电机，所述车载充电机包括PFC模块和DC/DC模块，所述PFC模块的输出端连接所述DC/DC 模块的输入端，所述PFC模块包括：

电感模块，所述电感模块包括四个电感，用于存储能量和释放能量；

逆变模块，所述逆变模块包括并联连接的四相桥臂，每相桥臂的中点分别连接所述电感模块中的一个电感，用于向所述DC/DC模块输出电压；

开关模块，所述开关模块连接在交流电源和所述电感模块之间，用于使所述PFC模块在单相充电模式和三相充电模式之间切换。

本申请第二方面提供一种车辆，所述车辆包括第一方面提供的所述车载充电机。