[发明专利]一种集成DC/DC转换器的双向车载充电机电路

说明书

本发明公开了一种集成DC/DC转换器的双向车载充电机电路，包括双向AC/DC电路和双向DC/DC转换电路，双向DC/DC转换电路包括变压器、两个H桥开关电路和全波整流电路；第一H桥开关电路通过第一谐振电路接第一绕组，第二H桥开关电路通过第二谐振电路接第二绕组；全波整流电路两条半波整流支路的第一端分别接第三绕组的两端，第二端接全波整流电路输出端的第一端，第三绕组的中心抽头接全波整流电路输出端的第二端；半波整流支路包括整流管和斩波管、整流管与斩波管共源极串联，半波整流支路的整流管与斩波管同时开通，斩波管与输入侧绕组同名端的开关管同时关断，整流管相对于斩波管关断延时。本发明可以减小半波整流支路开关管的电压应力，降低击穿的风险。

[技术领域]

本发明涉及双向车载充电机，尤其涉及一种集成DC/DC转换器的双向车载充电机电路。

[背景技术]

传统的电动汽车车载充电机和车载DC/DC变换器都是单独的一个模块，独立工作，车载功率变换部分的体积和重量大。

申请号为CN201710559537.5的发明公开了一种新型的集成DC/DC转换器的车载充电机主电路及其控制环路，将DC/DC转换器与车载OBC做电气集成，并且能实现车载OBC双向传能；另外在蓄电池侧采用同步整流+PWM脉宽调制发波的控制策略，更大限度提高DC/DC功能模块效率；并使整机体积大幅度减小、成本明显降低、功率密度显著提高。

但是，但是该发明的高频变压器的原副边有两个谐振电感，加上主变压器总共有三个磁性元器件，磁性器件体积数量较大。另外该发明高频变压器的第三绕组、低压绕组的整流开关Q9和斩波开关Q12同时开通关断，整流开关Q10和斩波开关Q11同时开通关断。这种控制方法简单，但是在实际电路中，由于低压绕组输出电流常常达到100A以上，在整流开关和斩波开关同时关断时，由于线寄生电感的原因，关断时的大电流并不会瞬间降为0，导致整流管的结电容被充电到很高的电压，共源极点的电位下降，导致整流管和斩波管的漏源电压应力高，有可能击穿的风险。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种减小半波整流支路开关管的电压应力，降低击穿的风险的集成DC/DC转换器的双向车载充电机电路。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种集成DC/DC转换器的双向车载充电机电路，包括双向AC/DC电路和双向DC/DC转换电路，双向DC/DC转换电路包括变压器、第一H桥开关电路、第二H桥开关电路和全波整流电路；变压器包括第一绕组、第二绕组和第三绕组，双向AC/DC电路与第一H桥开关电路通过直流母线连接；第一H桥开关电路的中点通过第一谐振电路接第一绕组，第二H桥开关电路的中点通过第二谐振电路接第二绕组；全波整流电路的输出端用于向车辆蓄电池供电；全波整流电路包括两条半波整流支路，第三绕组包括中心抽头，两条半波整流支路的第一端分别接第三绕组的两端，两条半波整流支路的第二端接全波整流电路输出端的第一端，中心抽头接全波整流电路输出端的第二端；半波整流支路包括整流管和斩波管、整流管与斩波管共源极串联，半波整流支路的整流管与斩波管同时开通，斩波管与输入侧绕组同名端的开关管同时关断，整流管相对于斩波管关断延时。

以上所述的双向车载充电机电路，通过调节斩波管的斩波占空比来实现对全波整流电路的输出增益。

以上所述的双向车载充电机电路，半波整流支路的开关频率与输入侧绕组开关管的开关频率相同，整流管与斩波管同时开通，斩波管与输入侧绕组同名端的开关管同时关断，整流管相对于斩波管关断延时。

以上所述的双向车载充电机电路，双向AC/DC电路为全桥开关电路，正向工作在SPWM整流模式，反向工作在SPWM逆变模式，其交流侧通过LC电路与交流输入端口相连，直流侧与直流母线相连。

以上所述的双向车载充电机电路，车载充电机正向工作时，第一H桥开关电路通过调节开关频率控制第二H桥开关电路输出的传输增益；车载充电机反向工作时，第二H桥开关电路通过调节开关频率控制第一H桥开关电路向直流母线输出的传输增益。