CN109698542A - 一种融合dc-dc模块的车载充电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种融合DC‑DC模块的车载充电机，包括交流电源、PFC电路、直流电源、DC‑DC模块以及控制器，交流电源的输出端与PFC电路的输入端连接，PFC电路的输出端通过DC‑DC模块与直流电源连接，控制器的输出端与DC‑DC模块连接；本发明具有充电和DC‑DC的功能融合的优点，不需要将DC‑DC模块作为独立器件供应，节省了空间和成本。

Description

一种融合DC-DC模块的车载充电机

技术领域

本发明涉及电学领域，更具体涉及一种融合DC-DC模块的车载充电机。

背景技术

车载充电机是指固定安装在电动汽车上的充电机，具有为电动汽车动力电池，安全、自动充满电的能力，充电机依据电池管理***(BMS)提供的数据，能动态调节充电电流或电压参数，执行相应的动作，完成充电过程。

在纯电动、插电式、增程式乘用车型中存在电机控制器、DC/DC变换器、车载充电机和高压接线盒等，将各部件在整车中合理集成布置拥有多种方式。电机控制器与DC/DC变换器集成，电机控制器与车载充电机集成是功能集成的一种形式，产品研发过程往往由电机控制器厂商主导。DC/DC变换器与车载充电机集成是功能集成的另一种形式，产品研发过程往往由车载电源厂商主导。电机控制器、DC/DC变换器、车载充电机集成是功能集成较为复杂的一种形式，产品研发过程往往由整车企业主导，但在全球范围内成功案例很少。目前车载充电机主要作为独立器件供应新能源汽车，直流电转换需要单独购买DC-DC模块进行操作，这样就占用了更多的车体空间，花费了更多的成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有技术的车载充电机DC-DC模块作为独立器件供应，占用了更多的车体空间，花费了更多的成本。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种融合DC-DC模块的车载充电机，包括交流电源、PFC电路(功率因数校正电路)、直流电源、DC-DC 模块(直流转换直流模块)以及控制器，所述交流电源的输出端与所述PFC电路的输入端连接，所述PFC电路的输出端通过DC-DC模块与所述直流电源连接，所述控制器的输出端与所述DC-DC模块连接。

优选的，还包括双向LLC电路(谐振转换电路)，所述PFC电路的输出端与所述双向LLC电路连接，所述双向LLC电路分别与所述直流电源以及DC-DC 模块连接，所述控制器的输出端分别与所述DC-DC模块以及所述双向LLC电路连接。

优选的，所述PFC电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻 R6、电阻R7、电阻R8、电容C1、电容C2、电容C3、电容C7、共模电感器 L4、整流桥D1、开关管Q5以及电感L1，所述电阻R1的一端与所述电阻R5 的一端连接，所述电阻R1的另一端以及所述电阻R5的另一端均与所述交流电源Vs连接，所述电阻R2的一端与所述电阻R6的一端连接，所述电阻R2的另一端与所述电阻R1的另一端连接，所述电阻R6的另一端与所述电阻R5的另一端连接，所述电阻R3的一端与所述电阻R7的一端连接，所述电阻R3的另一端与所述电阻R2的另一端连接，所述电阻R7的另一端与所述电阻R6的另一端连接，所述共模电感器L4包括第一线圈L41和第二线圈L42，所述第一线圈L41的同名端与所述电阻R3的另一端连接，所述第二线圈L42的同名端与所述电阻R7的另一端连接，所述电容C3一端与所述第一线圈L41的同名端连接，另一端与所述第二线圈L42的同名端连接；所述电容C1的一端与所述电容C8 的一端连接，所述电容C1的一端以及所述电容C8的一端均接地，所述电容C1 的另一端与所述第一线圈L41的异名端连接，所述电容C8的另一端与所述第二线圈L42的异名端连接；所述电容C2一端连接所述电容C1的另一端，另一端连接所述电容C8的另一端；所述电容C2的一端连接整流桥D1的一个正负极相接处D11，所述电容C2的另一端连接所述整流桥D1的另一个正负极相接处D12，所述整流桥D1的负极相接处D13接所述电感L1的一端，所述电感L1 的另一端接所述开关管Q5的漏极，所述开关管Q5的源极接所述整流桥D1的正极相接处D14，所述电容C7的一端接所述开关管Q5的漏极，另一端接所述开关管Q5的源极；所述开关管Q5的栅极输入驱动信号。

优选的，所述双向LLC电路包括开关管Q2、开关管Q6、开关管Q3、开关管Q7、电感L2、电容C13、变压器T1、电感L3、电容C14、开关管Q1、开关管Q8、开关管Q4、开关管Q9、极性电容C9、极性电容C4、极性电容C11、极性电容C5、极性电容C10、极性电容C6、极性电容C12、电阻R4以及电阻 R8，所述变压器T1包括主边线圈T11和副边线圈T12，所述开关管Q2的漏极与所述开关管Q3的漏极连接形成结点CN1，所述开关管Q6的源极与开关管 Q7的源极连接形成结点CN2，所述开关管Q2的源极与所述开关管Q6的漏极连接，所述开关管Q3的源极与所述开关管Q7的漏极连接；所述结点CN1连接到所述电容C7的一端，所述结点CN2连接到所述电容C7的另一端，所述开关管Q2的源极与所述开关管Q6的漏极的连接线上连接电感L2的一端，所述开关管Q3的源极与所述开关管Q7的漏极的连接线上连接所述电容C13的一端，所述电感L2的另一端连接所述主边线圈T11的同名端，所述电容C13的另一端连接所述主边线圈T11的异名端，所述副边线圈T12的同名端连接所述电感L3 的一端，所述副边线圈T12的异名端连接所述电容C14的一端，所述开关管Q1 的源极与所述开关管Q8的漏极连接，所述开关管Q1的漏极与所述开关管Q4 的漏极连接，所述开关管Q4的源极与所述开关管Q9的漏极连接，所述开关管Q9的源极与所述开关管Q8的源极连接；所述电感L3的另一端连接到所述开关管Q1的源极与所述开关管Q8的漏极的连接线上，所述电容C14的另一端连接到所述开关管Q4的源极与所述开关管Q9的漏极的连接线上；所述极性电容C9 的正极连接所述开关管Q4的漏极，所述极性电容C9的负极连接所述开关管Q9 的源极，所述极性电容C4并联在所述极性电容C9的两端，所述极性电容C11 并联在所述极性电容C4的两端，所述极性电容C5并联在所述极性电容C11的两端，所述极性电容C12并联在所述极性电容C5的两端，所述极性电容C6并联在所述极性电容C12的两端，所述极性电容C10并联在所述极性电容C6的两端，所述极性电容C5的负极接地，所述电阻R4的一端与所述极性电容C10 的正极连接，另一端与所述电阻R8的一端连接，所述电阻R8的另一端与所述极性电容C10的负极连接，所述电阻R4的一端作为第一电压输出端正极Vout+，所述电阻R8的另一端作为第一电压输出端负极Vout-；所述开关管Q1、开关管 Q2、开关管Q3、开关管Q4、开关管Q6、开关管Q7、开关管Q8以及开关管 Q9的栅极均输入驱动信号。

优选的，所述DC-DC模块包括电容C24、极性电容C19、开关管Q10、开关管Q12、开关管Q11、开关管Q13、电感L5、电容C25、变压器T2、二极管 D3、二极管D4、二极管D2、二极管D5、极性电容C21、电容C18、极性电容 C20、电容C15、极性电容C22、电容C16、极性电容C23、电容C17、电阻R9 以及电阻R10，所述变压器T2包括主边线圈T21和副边线圈T22，所述电容C24的一端作为第二电压输入端正极Vin+，所述电容C24的另一端作为第二电压输入端负极Vin-，所述第二电压输入端正极Vin+连接到所述结点CN1，所述第二电压输入端负极Vin-连接到所述结点CN2；所述电容C24的一端连接所述极性电容C19的正极，另一端连接所述极性电容C19的负极；所述极性电容C19的正极连接所述开关管Q10的漏极，所述极性电容C19的负极连接所述开关管Q12 的源极，所述开关管Q10的源极连接所述开关管Q12的漏极，所述开关管Q10 的漏极连接开关管Q11的漏极，所述开关管Q12的源极连接所述开关管Q13的源极，所述开关管Q11的源极连接所述开关管Q13的漏极，所述开关管Q10的源极与所述开关管Q12的漏极的连接线上连接电感L5的一端，所述开关管Q11 的源极与所述开关管Q13的漏极的连接线上连接所述电容C25的一端，所述电感L5的另一端连接所述主边线圈T21的同名端，所述电容C25的另一端连接所述主边线圈T21的异名端，所述二极管D3的正极与所述二极管D4的负极连接，所述副边线圈T22的同名端连接到所述二极管D3的正极与所述二极管D4的负极的连接线上，所述二极管D3的负极与所述二极管D2的负极连接，所述二极管D4的正极与所述二极管D5的正极连接，所述二极管D2的正极与所述二极管D5的负极连接，所述副边线圈T22的异名端连接到所述二极管D2的正极与所述二极管D5的负极的连接线上；所述极性电容C21的正极连接所述二极管 D2的负极，所述极性电容C21的负极连接所述二极管D5的正极；所述电容C18 的一端连接所述极性电容C21的正极，另一端连接所述极性电容C21的负极；所述极性电容C20的正极连接所述电容C18的一端，负极连接所述所述电容C18的另一端；所述电容15的一端连接所述极性电容C20的正极，另一端连接所述极性电容C20的负极；所述极性电容C22的正极连接所述电容C15的一端，负极连接所述电容C15的另一端；所述电容C16的一端连接所述极性电容C22的正极，另一端连接所述极性电容C22的负极；所述极性电容C23的正极连接所述电容C16的一端，负极连接所述电容C16的另一端；所述电容C17的一端连接所述极性电容C23的正极，另一端连接所述极性电容C23的负极；所述电阻 R9的一端与所述电容C17的一端连接，所述电阻R9的另一端连接所述电阻R10 的一端，所述电阻R10的另一端衔接所述电容C17的另一端；所述电阻R4的一端作为第二电压输出端正极V2out+，所述电阻R8的另一端作为第二电压输出端负极V2out-；所述开关管Q10、开关管Q11、开关管Q12以及开关管Q13 的栅极均输入驱动信号。

优选的，还包括降压模块，所述降压模块包括电阻R11、电阻R15、电阻 R13、极性电容C27、电容C26、第一稳压器U1、可调电阻R12、电容C28、电容C29、第二稳压器U2、可调电阻R14以及电容C30，所述电阻R11的一端连接第二电压输出端正极V2out+，所述电阻R11的另一端与所述电阻R15的一端连接，所述电阻R15的另一端与第二电压输出端负极V2out-连接，所述电阻R13 的一端连接所述电阻R11的一端，所述电阻R13的另一端连接所述电阻R15的另一端，所述极性电容C27的正极连接所述电阻R13的一端，所述极性电容C27 的负极连接所述电阻R13的另一端；所述电容C26的一端连接所述极性电容C27 的正极，所述电容C26的另一端连接所述极性电容C27的负极，所述电容C26 的另一端接地；所述电容C26的一端连接所述第一稳压器U1的第一引脚VI，所述电容C26的另一端通过电容C28连接到所述第一稳压器U1的第三引脚VO，所述第一稳压器U1的第二引脚GND连接到所述电容C26与所述电容C28的连线上，所述第一稳压器U1的第四引脚VO ADJUST通过可调电阻R12连接到所述电容C26与所述电容C28的连线上；所述电容C28与所述第一稳压器U1的第三引脚VO的连线上引出一根导线作为第一电源V1，所述第一电源V1与所述第二稳压器U2的第一引脚VI连接，所述电容C29的一端连接到所述第一电源V1与所述第二稳压器U2的第一引脚VI的连接线上，所述电容C29的另一端通过电容C30与所述第二稳压器U2的第三引脚VO连接，所述电容C29的另一端接地，所述第二稳压器U2的第二引脚GND连接到所述电容C29与所述电容C30的连线上，所述第二稳压器U2的第四引脚VO ADJUST通过可调电阻 R14连接到所述电容C29与所述电容C30的连线上；所述电容C30与所述第二稳压器U2的第三引脚VO的连线上引出一根导线作为第二电源V2。

优选的，所述第一稳压器U1和所述第二稳压U2的型号均为 PTH08080WAH。

优选的，还包括控制器和驱动电路，所述驱动电路有六个即第一驱动电路至第六驱动电路，第一驱动电路至第六驱动电路输入端均与所述控制器连接，第一驱动电路的输出端分别与开关管Q2以及开关管Q6的栅极连接，第一驱动电路的输出端分别与开关管Q2以及开关管Q6的栅极连接，第二驱动电路的输出端分别与开关管Q3以及开关管Q7的栅极连接，第三驱动电路的输出端分别与开关管Q1以及开关管Q8的栅极连接，第四驱动电路的输出端分别与开关管 Q4以及开关管Q9的栅极连接，第五驱动电路的输出端分别与开关管Q10以及开关管Q12的栅极连接，第六驱动电路的输出端分别与开关管Q11以及开关管 Q13的栅极连接。

优选的，所述控制器为C2000系列微控制器，型号为TMS320F28335。

本发明相比现有技术具有以下优点：

(1)本申请提供的充电机融合了DC-DC模块，实现充电和DC-DC的功能融合，不需要将DC-DC模块作为独立器件供应，节省了空间和成本。

(2)使用单芯片控制，节约了多条电路。

(3)采用双向LLC电路，通过对开关管栅极的控制，使电路可以反向导通，实现电路多用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对发明描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例所公开的一种融合DC-DC模块的车载充电机的电路结构框图；

图2是本发明实施例所公开的一种融合DC-DC模块的车载充电机的PFC 电路的电路原理图；

图3是本发明实施例所公开的一种融合DC-DC模块的车载充电机的双向 LLC电路的电路原理图；

图4是本发明实施例所公开的一种融合DC-DC模块的车载充电机的DC-DC 模块的电路原理图；

图5是本发明实施例所公开的一种融合DC-DC模块的车载充电机的降压模块的电路原理图；

图6是本发明实施例所公开的一种融合DC-DC模块的车载充电机的控制器与各驱动电路以及开关管的连接电路示意图；

图7是本发明实施例所公开的一种融合DC-DC模块的车载充电机的控制器与一个驱动电路的之间的连接电路原理图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，一种融合DC-DC模块的车载充电机，包括交流电源、PFC电路、双向LLC电路、直流电源、DC-DC模块以及控制器，所述交流电源的输出端与所述PFC电路的输入端连接，所述PFC电路的输出端与所述双向LLC电路连接，所述双向LLC电路分别与所述直流电源以及DC-DC模块连接，所述控制器的输出端分别与所述DC-DC模块以及所述双向LLC电路连接。

如图2所示，所述PFC电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C1、电容C2、电容C3、电容C7、共模电感器L4、整流桥D1、开关管Q5以及电感L1，所述电阻R1的一端与所述电阻 R5的一端连接，所述电阻R1的另一端以及所述电阻R5的另一端均与所述交流电源Vs连接，所述电阻R2的一端与所述电阻R6的一端连接，所述电阻R2的另一端与所述电阻R1的另一端连接，所述电阻R6的另一端与所述电阻R5的另一端连接，所述电阻R3的一端与所述电阻R7的一端连接，所述电阻R3的另一端与所述电阻R2的另一端连接，所述电阻R7的另一端与所述电阻R6的另一端连接，所述共模电感器L4包括第一线圈L41和第二线圈L42，所述第一线圈L41的同名端与所述电阻R3的另一端连接，所述第二线圈L42的同名端与所述电阻R7的另一端连接，所述电容C3一端与所述第一线圈L41的同名端连接，另一端与所述第二线圈L42的同名端连接；所述电容C1的一端与所述电容 C8的一端连接，所述电容C1的一端以及所述电容C8的一端均接地，所述电容 C1的另一端与所述第一线圈L41的异名端连接，所述电容C8的另一端与所述第二线圈L42的异名端连接；所述电容C2一端连接所述电容C1的另一端，另一端连接所述电容C8的另一端；所述电容C2的一端连接整流桥D1的一个正负极相接处D11，所述电容C2的另一端连接所述整流桥D1的另一个正负极相接处D12，所述整流桥D1的负极相接处D13接所述电感L1的一端，所述电感 L1的另一端接所述开关管Q5的漏极，所述开关管Q5的源极接所述整流桥D1 的正极相接处D14，所述电容C7的一端接所述开关管Q5的漏极，另一端接所述开关管Q5的源极；所述开关管Q5的栅极输入驱动信号。

所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R5以及电阻R7的阻值均为470Ω，所述电容C3和电容C3的电容值均为2.2μF，所述电容C1和电容C8的电容值均为2200pF，所述电容C7的电容值为0.1μF。

如图3所示，所述双向LLC电路包括开关管Q2、开关管Q6、开关管Q3、开关管Q7、电感L2、电容C13、变压器T1、电感L3、电容C14、开关管Q1、开关管Q8、开关管Q4、开关管Q9、极性电容C9、极性电容C4、极性电容C11、极性电容C5、极性电容C10、极性电容C6、极性电容C12、电阻R4以及电阻 R8，所述变压器T1包括主边线圈T11和副边线圈T12，所述开关管Q2的漏极与所述开关管Q3的漏极连接形成结点CN1，所述开关管Q6的源极与开关管 Q7的源极连接形成结点CN2，所述开关管Q2的源极与所述开关管Q6的漏极连接，所述开关管Q3的源极与所述开关管Q7的漏极连接；所述结点CN1连接到所述电容C7的一端，所述结点CN2连接到所述电容C7的另一端，所述开关管Q2的源极与所述开关管Q6的漏极的连接线上连接电感L2的一端，所述开关管Q3的源极与所述开关管Q7的漏极的连接线上连接所述电容C13的一端，所述电感L2的另一端连接所述主边线圈T11的同名端，所述电容C13的另一端连接所述主边线圈T11的异名端，所述副边线圈T12的同名端连接所述电感L3 的一端，所述副边线圈T12的异名端连接所述电容C14的一端，所述开关管Q1 的源极与所述开关管Q8的漏极连接，所述开关管Q1的漏极与所述开关管Q4 的漏极连接，所述开关管Q4的源极与所述开关管Q9的漏极连接，所述开关管 Q9的源极与所述开关管Q8的源极连接；所述电感L3的另一端连接到所述开关管Q1的源极与所述开关管Q8的漏极的连接线上，所述电容C14的另一端连接到所述开关管Q4的源极与所述开关管Q9的漏极的连接线上；所述极性电容C9 的正极连接所述开关管Q4的漏极，所述极性电容C9的负极连接所述开关管Q9 的源极，所述极性电容C4并联在所述极性电容C9的两端，所述极性电容C11 并联在所述极性电容C4的两端，所述极性电容C5并联在所述极性电容C11的两端，所述极性电容C12并联在所述极性电容C5的两端，所述极性电容C6并联在所述极性电容C12的两端，所述极性电容C10并联在所述极性电容C6的两端，所述极性电容C5的负极接地，所述电阻R4的一端与所述极性电容C10 的正极连接，另一端与所述电阻R8的一端连接，所述电阻R8的另一端与所述极性电容C10的负极连接，所述电阻R4的一端作为第一电压输出端正极Vout+，所述电阻R8的另一端作为第一电压输出端负极Vout-；所述开关管Q1、开关管 Q2、开关管Q3、开关管Q4、开关管Q6、开关管Q7、开关管Q8以及开关管 Q9的栅极均输入驱动信号。

所述电容C13的电容值为100nF，所述电容C14的电容值为220nF，极性电容C4、极性电容C11、极性电容C5、极性电容C10、极性电容C6、极性电容C12以及极性电容C9的电容值均为470μF，电阻R8和电阻R9的阻值为1K。

如图4所示，所述DC-DC模块包括电容C24、极性电容C19、开关管Q10、开关管Q12、开关管Q11、开关管Q13、电感L5、电容C25、变压器T2、二极管D3、二极管D4、二极管D2、二极管D5、极性电容C21、电容C18、极性电容C20、电容C15、极性电容C22、电容C16、极性电容C23、电容C17、电阻 R9以及电阻R10，所述变压器T2包括主边线圈T21和副边线圈T22，所述电容C24的一端作为第二电压输入端正极Vin+，所述电容C24的另一端作为第二电压输入端负极Vin-，所述第二电压输入端正极Vin+连接到所述结点CN1，所述第二电压输入端负极Vin-连接到所述结点CN2；所述电容C24的一端连接所述极性电容C19的正极，另一端连接所述极性电容C19的负极；所述极性电容C19 的正极连接所述开关管Q10的漏极，所述极性电容C19的负极连接所述开关管 Q12的源极，所述开关管Q10的源极连接所述开关管Q12的漏极，所述开关管 Q10的漏极连接开关管Q11的漏极，所述开关管Q12的源极连接所述开关管Q13 的源极，所述开关管Q11的源极连接所述开关管Q13的漏极，所述开关管Q10 的源极与所述开关管Q12的漏极的连接线上连接电感L5的一端，所述开关管 Q11的源极与所述开关管Q13的漏极的连接线上连接所述电容C25的一端，所述电感L5的另一端连接所述主边线圈T21的同名端，所述电容C25的另一端连接所述主边线圈T21的异名端，所述二极管D3的正极与所述二极管D4的负极连接，所述副边线圈T22的同名端连接到所述二极管D3的正极与所述二极管D4的负极的连接线上，所述二极管D3的负极与所述二极管D2的负极连接，所述二极管D4的正极与所述二极管D5的正极连接，所述二极管D2的正极与所述二极管D5的负极连接，所述副边线圈T22的异名端连接到所述二极管D2的正极与所述二极管D5的负极的连接线上；所述极性电容C21的正极连接所述二极管D2的负极，所述极性电容C21的负极连接所述二极管D5的正极；所述电容C18的一端连接所述极性电容C21的正极，另一端连接所述极性电容C21的负极；所述极性电容C20的正极连接所述电容C18的一端，负极连接所述所述电容C18的另一端；所述电容15的一端连接所述极性电容C20的正极，另一端连接所述极性电容C20的负极；所述极性电容C22的正极连接所述电容C15的一端，负极连接所述电容C15的另一端；所述电容C16的一端连接所述极性电容C22的正极，另一端连接所述极性电容C22的负极；所述极性电容C23的正极连接所述电容C16的一端，负极连接所述电容C16的另一端；所述电容C17 的一端连接所述极性电容C23的正极，另一端连接所述极性电容C23的负极；所述电阻R9的一端与所述电容C17的一端连接，所述电阻R9的另一端连接所述电阻R10的一端，所述电阻R10的另一端衔接所述电容C17的另一端；所述电阻R4的一端作为第二电压输出端正极V2out+，所述电阻R8的另一端作为第二电压输出端负极V2out-；所述开关管Q10、开关管Q11、开关管Q12以及开关管Q13的栅极均输入驱动信号。其中，电容C24的电容值为2.2nF，极性电容C19的电容值为220nF，电容C18、电容C15、电容C16以及电容C17的电容值均为47nF，极性电容C23、极性电容C21、极性电容C22以及极性电容C20 的电容值均为47nF，电阻R9以及电阻R10的阻值均为1K。

如图5所示，还包括降压模块，所述降压模块包括电阻R11、电阻R15、电阻R13、极性电容C27、电容C26、第一稳压器U1、可调电阻R12、电容C28、电容C29、第二稳压器U2、可调电阻R14以及电容C30，所述电阻R11的一端连接第二电压输出端正极V2out+，所述电阻R11的另一端与所述电阻R15的一端连接，所述电阻R15的另一端与第二电压输出端负极V2out-连接，所述电阻 R13的一端连接所述电阻R11的一端，所述电阻R13的另一端连接所述电阻R15的另一端，所述极性电容C27的正极连接所述电阻R13的一端，所述极性电容 C27的负极连接所述电阻R13的另一端；所述电容C26的一端连接所述极性电容C27的正极，所述电容C26的另一端连接所述极性电容C27的负极，所述电容C26的另一端接地；所述电容C26的一端连接所述第一稳压器U1的第一引脚VI，所述电容C26的另一端通过电容C28连接到所述第一稳压器U1的第三引脚VO，所述第一稳压器U1的第二引脚GND连接到所述电容C26与所述电容C28的连线上，所述第一稳压器U1的第四引脚VO ADJUST通过可调电阻 R12连接到所述电容C26与所述电容C28的连线上；所述电容C28与所述第一稳压器U1的第三引脚VO的连线上引出一根导线作为第一电源V1，所述第一电源V1与所述第二稳压器U2的第一引脚VI连接，所述电容C29的一端连接到所述第一电源V1与所述第二稳压器U2的第一引脚VI的连接线上，所述电容C29的另一端通过电容C30与所述第二稳压器U2的第三引脚VO连接，所述电容C29的另一端接地，所述第二稳压器U2的第二引脚GND连接到所述电容C29与所述电容C30的连线上，所述第二稳压器U2的第四引脚VOADJUST 通过可调电阻R14连接到所述电容C29与所述电容C30的连线上；所述电容 C30与所述第二稳压器U2的第三引脚VO的连线上引出一根导线作为第二电源 V2。其中，电阻R11和电阻R15的阻值为100Ω，电阻R13的阻值为20Ω，极性电容C27的电容值为100μF，电容C26的电容值为22μF，电容C28的电容值为0.1μF，第一电源V1为+5V，电容C29的电容值为22μF，电容C30的电容值为0.1μF，第二电源V2为+3.3V。

具体的，所述第一稳压器U1和所述第二稳压U2的型号均为 PTH08080WAH。

如图6所示，还包括控制器1和驱动电路2，所述控制器为C2000系列微控制器，型号为TMS320F28335。所述驱动电路2有六个即第一驱动电路201至第六驱动电路206，第一驱动电路201至第六驱动电路206输入端均与所述控制器连接，第一驱动电路201的输出端分别与开关管Q2以及开关管Q6的栅极连接，第二驱动电路202的输出端分别与开关管Q3以及开关管Q7的栅极连接，第三驱动电路203的输出端分别与开关管Q1以及开关管Q8的栅极连接，第四驱动电路204的输出端分别与开关管Q4以及开关管Q9的栅极连接，第五驱动电路 205的输出端分别与开关管Q10以及开关管Q12的栅极连接，第六驱动电路206 的输出端分别与开关管Q11以及开关管Q13的栅极连接。

本申请的六个驱动电路电路结构相同，在此以一个驱动电路为例，介绍本申请的驱动电路实施方案，如图7所示，第一驱动电路201包括驱动芯片 UCC27323D、电阻R16、电阻R17、电容C31以及电容C32，驱动芯片UCC27323D 的第二引脚INA和第四引脚INB分别连接控制器1的第五管脚ePWM1A和第六管脚ePWM1B，驱动芯片UCC27323D的第七引脚OUTA通过电阻R16接开关管Q2的栅极A1，驱动芯片UCC27323D的第五引脚OUTB通过电阻R17接开关管Q6的栅极A2，驱动芯片UCC27323D的第六引脚VDD接+5V电压源，驱动芯片UCC27323D的第四十四引脚GND接电容C31的一端，电容C31的另一端接+5V电压源，电容C32的一端接驱动芯片UCC27323D的第四十四引脚 GND，另一端接+5V电压源，电容C31的一端、电容C32的一端以及驱动芯片 UCC27323D的第四十四引脚GND均接地。其中，电容C31和电容C32的电容值均为0.1μF，电阻R16和电阻R17的阻值均为100Ω。

通过以上技术方案，本发明实施例所提供的一种融合DC-DC模块的车载充电机，融合了DC-DC模块，实现充电和DC-DC的功能融合，不需要将 DC-DC模块作为独立器件供应，节省了空间和成本，使用单芯片控制，节约了多条电路，采用双向LLC电路，通过对开关管栅极的控制，使电路可以反向导通，实现电路多用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种融合DC-DC模块的车载充电机，其特征在于，包括交流电源、PFC电路、直流电源、DC-DC模块以及控制器，所述交流电源的输出端与所述PFC电路的输入端连接，所述PFC电路的输出端通过DC-DC模块与所述直流电源连接，所述控制器的输出端与所述DC-DC模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种融合DC-DC模块的车载充电机，其特征在于，还包括双向LLC电路，所述PFC电路的输出端与所述双向LLC电路连接，所述双向LLC电路分别与所述直流电源以及DC-DC模块连接，所述控制器的输出端分别与所述DC-DC模块以及所述双向LLC电路连接。

3.根据权利要求2所述的一种融合DC-DC模块的车载充电机，其特征在于，所述PFC电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C1、电容C2、电容C3、电容C7、共模电感器L4、整流桥D1、开关管Q5以及电感L1，所述电阻R1的一端与所述电阻R5的一端连接，所述电阻R1的另一端以及所述电阻R5的另一端均与所述交流电源Vs连接，所述电阻R2的一端与所述电阻R6的一端连接，所述电阻R2的另一端与所述电阻R1的另一端连接，所述电阻R6的另一端与所述电阻R5的另一端连接，所述电阻R3的一端与所述电阻R7的一端连接，所述电阻R3的另一端与所述电阻R2的另一端连接，所述电阻R7的另一端与所述电阻R6的另一端连接，所述共模电感器L4包括第一线圈L41和第二线圈L42，所述第一线圈L41的同名端与所述电阻R3的另一端连接，所述第二线圈L42的同名端与所述电阻R7的另一端连接，所述电容C3一端与所述第一线圈L41的同名端连接，另一端与所述第二线圈L42的同名端连接；所述电容C1的一端与所述电容C8的一端连接，所述电容C1的一端以及所述电容C8的一端均接地，所述电容C1的另一端与所述第一线圈L41的异名端连接，所述电容C8的另一端与所述第二线圈L42的异名端连接；所述电容C2一端连接所述电容C1的另一端，另一端连接所述电容C8的另一端；所述电容C2的一端连接整流桥D1的一个正负极相接处D11，所述电容C2的另一端连接所述整流桥D1的另一个正负极相接处D12，所述整流桥D1的负极相接处D13接所述电感L1的一端，所述电感L1的另一端接所述开关管Q5的漏极，所述开关管Q5的源极接所述整流桥D1的正极相接处D14，所述电容C7的一端接所述开关管Q5的漏极，另一端接所述开关管Q5的源极；所述开关管Q5的栅极输入驱动信号。

4.根据权利要求3所述的一种融合DC-DC模块的车载充电机，其特征在于，所述双向LLC电路包括开关管Q2、开关管Q6、开关管Q3、开关管Q7、电感L2、电容C13、变压器T1、电感L3、电容C14、开关管Q1、开关管Q8、开关管Q4、开关管Q9、极性电容C9、极性电容C4、极性电容C11、极性电容C5、极性电容C10、极性电容C6、极性电容C12、电阻R4以及电阻R8，所述变压器T1包括主边线圈T11和副边线圈T12，所述开关管Q2的漏极与所述开关管Q3的漏极连接形成结点CN1，所述开关管Q6的源极与开关管Q7的源极连接形成结点CN2，所述开关管Q2的源极与所述开关管Q6的漏极连接，所述开关管Q3的源极与所述开关管Q7的漏极连接；所述结点CN1连接到所述电容C7的一端，所述结点CN2连接到所述电容C7的另一端，所述开关管Q2的源极与所述开关管Q6的漏极的连接线上连接电感L2的一端，所述开关管Q3的源极与所述开关管Q7的漏极的连接线上连接所述电容C13的一端，所述电感L2的另一端连接所述主边线圈T11的同名端，所述电容C13的另一端连接所述主边线圈T11的异名端，所述副边线圈T12的同名端连接所述电感L3的一端，所述副边线圈T12的异名端连接所述电容C14的一端，所述开关管Q1的源极与所述开关管Q8的漏极连接，所述开关管Q1的漏极与所述开关管Q4的漏极连接，所述开关管Q4的源极与所述开关管Q9的漏极连接，所述开关管Q9的源极与所述开关管Q8的源极连接；所述电感L3的另一端连接到所述开关管Q1的源极与所述开关管Q8的漏极的连接线上，所述电容C14的另一端连接到所述开关管Q4的源极与所述开关管Q9的漏极的连接线上；所述极性电容C9的正极连接所述开关管Q4的漏极，所述极性电容C9的负极连接所述开关管Q9的源极，所述极性电容C4并联在所述极性电容C9的两端，所述极性电容C11并联在所述极性电容C4的两端，所述极性电容C5并联在所述极性电容C11的两端，所述极性电容C12并联在所述极性电容C5的两端，所述极性电容C6并联在所述极性电容C12的两端，所述极性电容C10并联在所述极性电容C6的两端，所述极性电容C5的负极接地，所述电阻R4的一端与所述极性电容C10的正极连接，另一端与所述电阻R8的一端连接，所述电阻R8的另一端与所述极性电容C10的负极连接，所述电阻R4的一端作为第一电压输出端正极Vout+，所述电阻R8的另一端作为第一电压输出端负极Vout-；所述开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4、开关管Q6、开关管Q7、开关管Q8以及开关管Q9的栅极均输入驱动信号。

5.根据权利要求4所述的一种融合DC-DC模块的车载充电机，其特征在于，所述DC-DC模块包括电容C24、极性电容C19、开关管Q10、开关管Q12、开关管Q11、开关管Q13、电感L5、电容C25、变压器T2、二极管D3、二极管D4、二极管D2、二极管D5、极性电容C21、电容C18、极性电容C20、电容C15、极性电容C22、电容C16、极性电容C23、电容C17、电阻R9以及电阻R10，所述变压器T2包括主边线圈T21和副边线圈T22，所述电容C24的一端作为第二电压输入端正极Vin+，所述电容C24的另一端作为第二电压输入端负极Vin-，所述第二电压输入端正极Vin+连接到所述结点CN1，所述第二电压输入端负极Vin-连接到所述结点CN2；所述电容C24的一端连接所述极性电容C19的正极，另一端连接所述极性电容C19的负极；所述极性电容C19的正极连接所述开关管Q10的漏极，所述极性电容C19的负极连接所述开关管Q12的源极，所述开关管Q10的源极连接所述开关管Q12的漏极，所述开关管Q10的漏极连接开关管Q11的漏极，所述开关管Q12的源极连接所述开关管Q13的源极，所述开关管Q11的源极连接所述开关管Q13的漏极，所述开关管Q10的源极与所述开关管Q12的漏极的连接线上连接电感L5的一端，所述开关管Q11的源极与所述开关管Q13的漏极的连接线上连接所述电容C25的一端，所述电感L5的另一端连接所述主边线圈T21的同名端，所述电容C25的另一端连接所述主边线圈T21的异名端，所述二极管D3的正极与所述二极管D4的负极连接，所述副边线圈T22的同名端连接到所述二极管D3的正极与所述二极管D4的负极的连接线上，所述二极管D3的负极与所述二极管D2的负极连接，所述二极管D4的正极与所述二极管D5的正极连接，所述二极管D2的正极与所述二极管D5的负极连接，所述副边线圈T22的异名端连接到所述二极管D2的正极与所述二极管D5的负极的连接线上；所述极性电容C21的正极连接所述二极管D2的负极，所述极性电容C21的负极连接所述二极管D5的正极；所述电容C18的一端连接所述极性电容C21的正极，另一端连接所述极性电容C21的负极；所述极性电容C20的正极连接所述电容C18的一端，负极连接所述所述电容C18的另一端；所述电容15的一端连接所述极性电容C20的正极，另一端连接所述极性电容C20的负极；所述极性电容C22的正极连接所述电容C15的一端，负极连接所述电容C15的另一端；所述电容C16的一端连接所述极性电容C22的正极，另一端连接所述极性电容C22的负极；所述极性电容C23的正极连接所述电容C16的一端，负极连接所述电容C16的另一端；所述电容C17的一端连接所述极性电容C23的正极，另一端连接所述极性电容C23的负极；所述电阻R9的一端与所述电容C17的一端连接，所述电阻R9的另一端连接所述电阻R10的一端，所述电阻R10的另一端衔接所述电容C17的另一端；所述电阻R4的一端作为第二电压输出端正极V2out+，所述电阻R8的另一端作为第二电压输出端负极V2out-；所述开关管Q10、开关管Q11、开关管Q12以及开关管Q13的栅极均输入驱动信号。

6.根据权利要求5所述的一种融合DC-DC模块的车载充电机，其特征在于，还包括降压模块，所述降压模块包括电阻R11、电阻R15、电阻R13、极性电容C27、电容C26、第一稳压器U1、可调电阻R12、电容C28、电容C29、第二稳压器U2、可调电阻R14以及电容C30，所述电阻R11的一端连接第二电压输出端正极V2out+，所述电阻R11的另一端与所述电阻R15的一端连接，所述电阻R15的另一端与第二电压输出端负极V2out-连接，所述电阻R13的一端连接所述电阻R11的一端，所述电阻R13的另一端连接所述电阻R15的另一端，所述极性电容C27的正极连接所述电阻R13的一端，所述极性电容C27的负极连接所述电阻R13的另一端；所述电容C26的一端连接所述极性电容C27的正极，所述电容C26的另一端连接所述极性电容C27的负极，所述电容C26的另一端接地；所述电容C26的一端连接所述第一稳压器U1的第一引脚VI，所述电容C26的另一端通过电容C28连接到所述第一稳压器U1的第三引脚VO，所述第一稳压器U1的第二引脚GND连接到所述电容C26与所述电容C28的连线上，所述第一稳压器U1的第四引脚VOADJUST通过可调电阻R12连接到所述电容C26与所述电容C28的连线上；所述电容C28与所述第一稳压器U1的第三引脚VO的连线上引出一根导线作为第一电源V1，所述第一电源V1与所述第二稳压器U2的第一引脚VI连接，所述电容C29的一端连接到所述第一电源V1与所述第二稳压器U2的第一引脚VI的连接线上，所述电容C29的另一端通过电容C30与所述第二稳压器U2的第三引脚VO连接，所述电容C29的另一端接地，所述第二稳压器U2的第二引脚GND连接到所述电容C29与所述电容C30的连线上，所述第二稳压器U2的第四引脚VOADJUST通过可调电阻R14连接到所述电容C29与所述电容C30的连线上；所述电容C30与所述第二稳压器U2的第三引脚VO的连线上引出一根导线作为第二电源V2。

7.根据权利要求6所述的一种融合DC-DC模块的车载充电机，其特征在于，所述第一稳压器U1和所述第二稳压U2的型号均为PTH08080WAH。

8.根据权利要求6所述的一种融合DC-DC模块的车载充电机，其特征在于，还包括控制器和驱动电路，所述驱动电路有六个即第一驱动电路至第六驱动电路，第一驱动电路至第六驱动电路输入端均与所述控制器连接，第一驱动电路的输出端分别与开关管Q2以及开关管Q6的栅极连接，第一驱动电路的输出端分别与开关管Q2以及开关管Q6的栅极连接，第二驱动电路的输出端分别与开关管Q3以及开关管Q7的栅极连接，第三驱动电路的输出端分别与开关管Q1以及开关管Q8的栅极连接，第四驱动电路的输出端分别与开关管Q4以及开关管Q9的栅极连接，第五驱动电路的输出端分别与开关管Q10以及开关管Q12的栅极连接，第六驱动电路的输出端分别与开关管Q11以及开关管Q13的栅极连接。

9.根据权利要求8所述的一种融合DC-DC模块的车载充电机，其特征在于，所述控制器为C2000系列微控制器，型号为TMS320F28335。