[发明专利]一种功能集成式车载充电机及其工作方法

权利要求书

1.一种功能集成式车载充电机，其特征在于，包括交直流切换电路、EMI滤波电路、整流桥开关电路、Boost升压电路、全桥LLC高压直流变换电路以及半桥LLC低压直流变换电路，交直流切换电路、EMI滤波电路、整流桥开关电路以及Boost升压电路顺次连接，全桥LLC高压直流变换电路分别与交直流切换电路以及Boost升压电路连接，半桥LLC低压直流变换电路与Boost升压电路连接，动力电池E1与全桥LLC高压直流变换电路连接，低压端E2与半桥LLC低压直流变换电路连接；

所述交直流切换电路包括开关S1-1、开关S1-2、开关S2-1以及开关S2-2，所述开关S1-1的一端与交流源VS的一端连接，开关S1-2的一端与交流源VS的另一端连接，开关S2-1的一端以及开关S2-2的一端均与全桥LLC高压直流变换电路连接，开关S1-1的另一端以及开关S2-1的另一端共用一个触点A，开关S1-2的另一端以及开关S2-2的另一端共用一个触点B；

当电动汽车处于交流充电模式时，电网给动力电池E1和低压端E2供电，Boost升压电路起到功率因数校正电路的作用，实现交流-直流变换；当电动汽车处于行车模式时，采用动力电池E1给低压端E2供电，Boost升压变换电路起到DC-DC变换电路的作用，实现直流升压；当电动汽车处于交流充电模式时，交直流切换电路切换为交流输入模式，通过仅启用半桥LLC低压直流变换电路，不启用全桥LLC高压直流变换电路，实现单独给低压端E2充电；

所述EMI滤波电路包括电容X1、电容X2以及电感器T3，电感器T3包括原边绕组T31和副边绕组T32，电容X1的一端分别与触点A以及原边绕组T31的一端连接，电容X1的另一端分别与触点B以及副边绕组T32的一端连接；电容X2的一端分别与整流桥开关电路以及原边绕组T31的另一端连接，电容X2的另一端分别与整流桥开关电路以及副边绕组T32的另一端连接；

所述整流桥开关电路包括开关S3-1、开关S3-2与整流桥椎Br，所述整流桥椎Br的一个交流输入端作为开关S3-1的第一触点，整流桥椎Br的输出正端作为开关S3-1的第二触点，所述整流桥椎Br的另一个交流输入端作为开关S3-2的第一触点，整流桥椎Br的输出负端作为开关S3-2的第二触点，电容X2的一端与开关S3-1的第三触点连接，电容X2的另一端与开关S3-2的第三触点连接；

所述Boost升压电路包括电感L1、电感L2、MOS管Q1、MOS管Q2、电容C1、二极管D1以及二极管D2，所述电感L1的一端以及电感L2的一端均与整流桥椎Br的输出正端连接，电容C1的一端、MOS管Q1的漏极以及MOS管Q2的漏极均与整流桥椎Br的输出负端连接，电感L1的另一端分别与二极管D1的正极以及MOS管Q2的源极连接，电感L2的另一端分别与二极管D2的正极以及MOS管Q1的源极连接；电容C1的另一端分别与二极管D1的负极以及二极管D2的负极连接；

所述全桥LLC高压直流变换电路包括MOS管Q3、MOS管Q4、 MOS管Q5、MOS管Q6、谐振电感Lr1、谐振电容Cr1、变换器T1、电容C2、二极管D3以及二极管D4，变换器T1包括原边绕组T11、副边绕组T12以及副边绕组T13，所述MOS管Q3的源极以及MOS管Q5的源极均与二极管D1的负极连接，所述MOS管Q4的漏极以及MOS管Q6的漏极均与电容C1的一端连接，MOS管Q3的漏极、MOS管Q4的源极以及谐振电感Lr1的一端连接，MOS管Q5的漏极、MOS管Q6的源极、谐振电感Lr1的另一端、谐振电容Cr1的一端以及原边绕组T11的一端连接，谐振电容Cr1的另一端与原边绕组T11的另一端连接；副边绕组T12的同名端与二极管D3的正极连接，副边绕组T12的异名端与副边绕组T13的同名端连接，副边绕组T13的异名端与二极管D4的正极连接，电容C2的一端分别与二极管D3的负极、开关S2-1的一端以及二极管D4的负极连接，电容C2的另一端分别与副边绕组T12的异名端以及开关S2-2的一端连接，所述电容C2的一端接动力电池E1的正极，电容C2的另一端接动力电池E1的负极；

所述半桥LLC低压直流变换电路包括电容C3、电容C4、MOS管Q7、MOS管Q8、谐振电感Lr2、谐振电容Cr2、谐振电容Cr3、变换器T2、MOS管Q9以及MOS管Q10，所述变换器T2包括原边线圈T21、副边线圈T22以及副边线圈T23，所述电容C3的一端分别与二极管D1的负极、MOS管Q7的源极以及谐振电容Cr2的一端连接，电容C3的另一端分别与电容C1的一端、MOS管Q8的漏极以及谐振电容Cr3的一端连接， MOS管Q7的漏极、MOS管Q8的源极以及谐振电感Lr2的一端连接，电容Cr2的另一端、电容Cr3的另一端以及原边线圈T21的一端连接，谐振电感Lr2的另一端与原边线圈T21的另一端连接；副边线圈T22的同名端与MOS管Q9的源极连接，副边线圈T22的异名端与副边线圈T23的同名端连接，副边线圈T23的异名端与MOS管Q10的源极连接，电容C4的一端与MOS管Q9的漏极以及MOS管Q10的漏极连接，电容C4的另一端与副边线圈T22的异名端连接；电容C4的一端与低压端E2的正极连接，电容C4的另一端与低压端E2的负极连接。