CN113141048A - 车载充电机电路、车载充电器和电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车载充电机电路、车载充电器和电动汽车。本发明提供了一种车载充电机电路，其既可以对电动汽车进行充电，也可以将电动汽车中的储能部件的直流电能释放出来。具体的，本发明提供的车载充电机电路既可以满足国内市场要求的产品规格为三相11kW集成单相6.6kW的需求，同时也可以满足国外市场要求的产品规格为三相11kW集成单相11kW的需求。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其是涉及一种车载充电机电路、车载充电器和电动汽车。
背景技术
近年来电动汽车发展极其迅速，用户也越来越多，但是用户对电动汽车的体验却无法和传统燃油车相比，一个很重要的原因是电动车的充电速度太慢，因此，在越来越注重体验的当下，对于电动汽车充电速度的提升势在必行，而要提高充电速度就必须加大充电功率，即，车载充电机(On Board Charger，OBC)逐步趋向于大功率方向，三相输入充电模式集成单相输入模式的充电机产品的需求也逐渐增加，但是充电功率增加又会增加体积和成本。
目前，在国内市场中，单三相集成的产品规格为输出功率为11kW的三相输入充电模式与输出功率为6.6kW的单相输入充电模式的集成(简称为三相11kW集成单相6.6kW)；而在美国，日本以及欧洲市场中，单三相集成的产品规格为输出功率为11kW的三相输入充电模式与输出功率为11kW的单相输入充电模式的集成(简称为三相11kW集成单相11kW)。
然而，目前国内市场中开发出来的三相输入集成单相输入的充电机产品通常只能实现三相11kW集成单相6.6kW，因此，为了实现车载充电机电路既可以满足国内市场要求的产品规格为三相11kW集成单相6.6kW的需求，同时也可以满足国外市场要求的产品规格为三相11kW集成单相11kW的需求，现有技术通常是在能实现三相11kW集成单相11kW的电路中添加多个过电流能力有限的滤波电容，然而，这种改进方式会造成电动汽车的体积大，成本高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车载充电机电路、车载充电器和新能源汽车，以解决电动汽车的制造成本高和体积大的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提出一种车载充电机电路，包括依次连接的继电器网络模块和交直流变换器；其中，
所述交直流变换器包括三相整流电路和直流输出电路，所述直流输出电路包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的阳极连接所述第二二极管的阴极，所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阳极分别连接所述三相整流电路的两个输出端；
所述继电器网络模块包括第一至第四输入接口、第一继电器开关、第二继电器开关、第三继电器开关、第四继电器开关、第五继电器开关、第六继电器开关；其中，第一至第四输入接口用于接入三相交流电；所述第一继电器开关的一端连接第一输入接口、所述第二继电器开关的一端以及所述第三继电器开关的一端；所述第二继电器开关的另一端连接第二输入接口；所述第三继电器开关的另一端连接所述第四继电器开关的一端；所述第四继电器开关的另一端连接第三输入接口；所述第五继电器开关的一端连接第四输入接口和所述第六继电器开关的一端，所述第六继电器开关的另一端连接所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阴极；所述第一继电器开关的另一端、所述第二继电器开关的另一端、所述第三继电器开关的另一端以及所述第五继电器开关的另一端均连接所述交直流变换器。
可选的，所述交直流变换器还可以包括第一至第三电感和母线电容；其中，
所述母线电容的一端连接所述第一二极管的阴极，另一端连接所述第二二极管的阳极；
第一电感的一端连接所述第一继电器开关的另一端，第一电感的另一端连接所述三相整流电路的第一个火线接口；
第二电感的一端连接所述第二继电器开关的另一端，第二电感的另一端连接所述三相整流电路的第二个火线接口；
第三电感的一端连接所述第三继电器开关的另一端，第三电感的另一端连接所述三相整流电路的第三个火线接口和所述第五继电器开关的另一端。
可选的，所述车载充电机电路还可以包括第一滤波电路；所述第一滤波电路作为所述继电器网络模块的前级电路，用于接入所述三相交流电并对所述三相交流电滤波后提供给所述继电器网络模块；或者，所述第一滤波电路连接在所述继电器网络模块和所述交直流变换器之间，用于对所述继电器网络模块输出的三相交流电滤波并提供给所述交直流变换器。
可选的，所述车载充电机电路还可以包括直流-直流变换器和第二滤波电路；其中，所述直流-直流变换器连接在所述交直流变换器与所述第二滤波电路之间，用于对所述交直流变换器的输出电压进行升压、降压或者稳压处理；所述第二滤波电路用于对所述直流-直流变换器的输出进行滤波处理。
可选的，在所述第一继电器开关、所述第二继电器开关、所述第三继电器开关和所述第六继电器开关均处于导通状态，且所述第四继电器开关和所述第五继电器开关均处于关断状态的情况下，所述第二输入接口和所述第三输入接口，均接入到所述第一输入接口，形成单相输入充电电路；其中，所述单相输入充电电路包括所述三相整流电路和除所述第三继电器开关、所述第四继电器开关、所述第六继电器和一电感之外的所述继电器网络模块。
可选的，在所述第一继电器开关和所述第四继电器开关均处于导通状态，且所述第二继电器开关、所述第三继电器开关、所述第五继电器开关和所述第六继电器均处于关断状态的情况下，形成三相输入充电电路。
可选的，在所述第一继电器开关、所述第二继电器开关和所述第五继电器开关均处于导通状态，且所述第三继电器开关、所述第四继电器开关和第六继电器开关均处于关断状态的情况下，形成逆变放电电路。
可选的，所述三相整流电路包括相互连接的三个桥臂，每个所述桥臂均包括两个串联的晶体管。
基于同一发明构思，本发明还提出一种车载充电器，包括如上所述的车载充电机电路和用于控制该车载充放电电路的控制电路。
基于同一发明构思，本发明还提出一种电动汽车，包括：动力电池、低压负载、电机、车轮和如上所述的车载充电器。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种车载充电机电路，其既可以对电动汽车进行充电，也可以将电动汽车中的储能部件的直流电能释放出来。具体的，本发明提供的车载充电机电路既可以满足国内市场要求的产品规格为三相11kW集成单相6.6kW的需求，同时也可以满足国外市场要求的产品规格为三相11kW集成单相11kW的需求。
进一步的，在本发明提供的车载充电机电路中，通过将两个工作在工频频率的二极管串联起来，再并联在车载充电机电路中的交直流变换器中，从而在车载充电机电路处于单相输入充电模式时，将交直流变换器中的三相整流电路作为电流回路的输入路径，将所述串联的两个二极管作为电流回路的输出路径，进而保证在单相输入充电模式的每一时刻，交直流变换器中的三相整流电路中都有三个开关管正向导通，从而保住了车载充电机电路处于单相输入充电模式时，其输出功率为11千瓦。
附图说明
图1为现有技术中一实现三相11kW集成单相6.6kW的车载充放电电路的结构示意图；
图2为现有技术中一实现三相11kW集成单相11kW的车载充放电电路的结构示意图；
图3为现有技术中另一实现三相11kW集成单相11kW的车载充放电电路的结构示意图；
图4为本发明一实施例中提出的车载充电机电路的结构示意图；
图5为图4中提供的车载充电机电路在工作模式为三相输入充电模式下的结构示意图；
图6为图4中提供的车载充电机电路在工作模式为单相输入充电模式下的结构示意图；
图7为图4中提供的车载充电机电路在工作模式为逆向放电模式下的结构示意图。
具体实施方式
以下将对本发明的一种车载充电机电路作进一步的详细描述。下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关***或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
诚如背景技术所述，在国内市场中，单三相集成的产品规格为输出功率为11kW的三相输入充电模式与输出功率为6.6kW的单相输入充电模式的集成(简称为三相11kW集成单相6.6kW)；而在美国，日本以及欧洲市场中，单三相集成的产品规格为输出功率为11kW的三相输入充电模式与输出功率为11kW的单相输入充电模式的集成(简称为三相11kW集成单相11kW)。
目前，为了满足上述要求，国内市场主要开发出了如下三种充放电电路。具体的，图1为现有技术中实现三相11kW集成单相6.6kW的车载充放电电路的结构示意图。如图1所示，该车载充电机电路中的继电器网络电路由四个继电器开关S1～S4组成，交直流变换电路(即整流电路)由三个电感L1～L3、一个母线滤波电容Cbus和六个两两反向串联的晶体管Q1～Q6组成。具体的，所述继电器网络电路的继电器开关S1的一端与继电器开关S2的一端连接，并作为所述继电器网络电路的第一输入接口，所述继电器开关S1的另一端与交直流变换电路的电感L1的一端连接，且所述继电器开关S2的另一端作为所述继电器网络电路的第二输入接口，并连接所述电感L2的一端；所述继电器开关S3的一端作为所述继电器网络电路的第三输入接口，所述继电器开关S3的另一端与交直流变换电路的电感L3的一端连接。所述电感L1的另一端连接所述晶体管Q1～Q6组成的三相整流电路的第一个火线接口；所述电感L2的另一端连接所述晶体管Q1～Q6组成的三相整流电路的第二个火线接口；所述电感L3的另一端连接所述晶体管Q1～Q6组成的三相整流电路的第三个火线接口。
由图1所示的电路结构可知，当所述车载充放电电路的工作模式为三相输入充电模式时，继电器开关S1和S3均处于导通状态，且继电器开关S2和S4均处于关断状态，因此，晶体管Q1～Q6组成三相桥整流结构，该充电电路的输出功率为11kW(千瓦)。当图1所示的车载充放电电路的工作模式为单相输入充电时，继电器开关S1、S2和S4均处于导通状态，继电器开关S3处于关断状态，因此，晶体管Q1～Q6组成功率因子校正电路(Interleaving totempole，PFC)，该充电电路的输出功率为6.6kW。当图1所示的车载充放电电路的工作模式为逆向放电时，继电器开关S1，S2和继电器开关S4均处于导通状态，且继电器开关S3处于关断状态，因此，晶体管Q1～Q6组成逆变结构，该放电电路的输出功率为6kW。由于图1所示的车载充放电电路在单相输入模式时的输出功率为6.6kW，不能适应国外市场对单相输入模式输出功率为11kW的要求。
图2为现有技术中一种实现三相11kW集成单相11kW的车载充放电电路的结构示意图。如图2所示，该车载充放电电路中的继电器网络电路由四个继电器开关S1～S4组成，交直流变换电路由三个电感L1～L3、六个两两反向串联的晶体管Q1～Q6和两个串联之后并联在所述晶体管组成的可控桥式结构输出端的母线滤波电容Cbus1、Cbus2组成。具体的，所述继电器网络电路的继电器开关S1的一端与继电器开关S2和继电器开关S3的一端均连接，并作为所述继电器网络电路的第一输入接口，所述继电器开关S1的另一端与交直流变换电路的电感L1的一端连接，且所述继电器开关S2的另一端作为所述继电器网络电路的第二输入接口，并连接所述电感L2的一端；所述继电器开关S4的一端作为所述继电器网络电路的第三输入接口，其所述另一端与所述继电器开关S3的另一端连接之后，与所述交直流变换电路的电感L3的一端连接。所述电感L1的另一端连接所述晶体管Q1～Q6组成的三相整流电路的第一个火线接口；所述电感L2的另一端连接所述晶体管Q1～Q6组成的三相整流电路的第二个火线接口；所述电感L3的另一端连接所述晶体管Q1～Q6组成的三相整流电路的第三个火线接口。并且，所述串联后的母线滤波电容Cbus1、Cbus2并联在所述三相整流电路的两个输出端。
由图2所示的电路结构可知，当所述车载充放电电路的工作模式为三相输入充电时，继电器开关S1和继电器开关S4均处于导通状态，且继电器开关S2和继电器开关S3均处于关断状态，因此，晶体管Q1～Q6组成三相桥整流结构，该充电电路的输出功率为11kW。当图2所示的车载充放电电路的工作模式为单相输入充电时，继电器开关S1、继电器开关S2和继电器开关S3均处于导通状态，且继电器开关S4处于关断状态，因此，晶体管Q1～Q6组成PFC结构，该充电电路的输出功率为11kW。当图2所示的车载充放电电路的工作模式为逆向放电时，继电器开关S1和继电器开关S2均处于导通状态，且继电器开关S3和继电器开关S4均处于关断状态，晶体管Q1～Q4以及母线滤波电容Cbus1、Cbus2组成半桥逆变结构，该充电电路的输出功率为6kW。由于图2所示的车载充放电电路在单相输入模式时，母线滤波电容Cbus1、Cbus2分流，以解决因单个母线滤波电容的过电流能力有限而造成电路失效的问题。但是，这种方案因为需要并联多个所述母线滤波电容，从而造成了电动汽车体积大，制造成本高的问题。
图3为现有技术中另一种实现三相11kW集成单相11kW的车载充放电电路的结构示意图。如图3所示，该车载充放电电路通过将交直流变换电路由三个并联的整流模块1至3组成。具体的，所述各个整流模块均由电感L1、晶体管Q1-Q4、母线滤波电容Cbus和直流-直流转换器组成。每个所述整流模块中的所述电感L1与所述第一滤波电路AC EMI的输出端连接，其中，所述整流模块1的两个输出端与所述整流模块3的两个输出端对应连接，所述整流模块2的输出端处连接有一个第二滤波电路HV EMI。
由图3所示的电路结构可知，当所述车载充放电电路的工作模式为三相输入充电时，继电器开关S1、继电器开关S2和继电器开关S3均处于导通状态，且继电器开关S4和继电器开关S5均处于关断状态，3个整流模块1、2、3并联，该充电电路的输出功率为11kW。当图3所示的车载充放电电路的工作模式为单相输入充电时，继电器开关S1、继电器开关S2、继电器开关S3、继电器开关S4和继电器开关S5均处于导通状态，3个整流模块并联，该充电电路的输出功率为11kW。当图3所示的车载充放电电路的工作模式为逆向放电时，继电器开关S1、继电器开关S2和继电器开关S5闭合，继电器开关S3和继电器开关S4均处于关断状态，其中两个整流模块组成逆变结构，该放电电路的输出功率为6kW。由于图3所示的车载充放电电路在充电模式和逆向放电模式时，需要多个整流模块，从而造成了电动汽车器件多，体积大，制造成本高的问题。
显然，通过上述描述可知，目前国内市场中开发出来的三相输入集成单相输入的充电机产品要不是只能实现三相11kW集成单相6.6kW，要不是在能实现三相11kW集成单相11kW的电路中添加多个过电流能力有限的滤波电容，从而造成了电动汽车的体积大，成本高的问题。
因此，为了解决现有技术中电动汽车的制造成本高和体积大的问题，本发明提供了一种车载充电机电路、车载充电器和电动汽车。
以下将对本发明的一种车载充电机电路作进一步的详细描述。下面将参照附图4至附图7对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
如图4所示，本发明提供的车载充电机电路主要包括依次连接的第一滤波电路1、继电器网络模块2、交直流变换器3、直流-直流变换器4和第二滤波电路5。其中，所述第一滤波电路1，用于对从输入到所述第一滤波电路的交流电能进行滤波，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。并且，所述第一滤波电路1可以作为所述继电器网络模块2的前级电路，用于接入所述三相交流电并对所述三相交流电滤波后提供给所述继电器网络模块2；或者，所述第一滤波电路1连接在所述继电器网络模块2和所述交直流变换器3之间，用于对所述继电器网络模块2输出的三相交流电滤波并提供给所述交直流变换器3。所述继电器网络模块2用于通过该电路中的多个继电器开关的闭合和断开，控制所述车载充电机电路的三种工作模式的切换，以实现所述第一滤波电路1和所述交直流变换器3之间的能量的双向流动；所述车载充电机包括充电模式和逆向放电模式，其中，充电模式包括三相输入充电模式和单相输入充电模式。所述直流-直流变换器4连接在所述交直流变换器3与所述第二滤波电路5之间，用于对所述交直流变换器3的输出电压进行升压、降压或者稳压处理。所述第二滤波电路5，用于对所述直流-直流变换器4的输出进行滤波处理。
具体的，所述第一滤波电路(AC EMI)1的一侧包括三个交流输入端和一个中性输入端，且所述第一滤波电路1的另一侧包括三个交流输出端和一个中性输出端。示例性的，在本发明实施例中，所述第一滤波电路1包括第一交流输入端Ua、第二交流输入端Ub、第三交流输入端Uc和一个中性输入端N，所述第一滤波电路1的另一侧包括第一交流输出端Ua1、第二交流输出端Ub1和第三交流输出端Uc1和一个中性输出端N1。
所述继电器网络模块2包括第一至第四输入接口、第一继电器开关21、第二继电器开关22、第三继电器开关23、第四继电器开关24、第五继电器开关25、第六继电器开关26、第一电阻27和第二电阻28。其中，第一至第四输入接口用于接入三相交流电；所述交直流变换器3包括第一电感31、第二电感32、第三电感33和由第一晶体管34、第二晶体管35、第三晶体管36、第四晶体管37、第五晶体管38和第六晶体管39组成的三相整流结构电路A，以及由第一二极管40和第二二极管41组成的直流输出电路；此外，所述交直流变换器3还包括母线电容42。所述直流-直流变换器4包括第一直流输入端41、第二直流输入端42、第一直流输出端43和第二直流输出端44。所述第二滤波电路5包括第一直流输入端51和第二直流输入端52。
具体的，所述第一继电器开关21的一端211连接第一输入接口、所述第二继电器开关22的一端221以及所述第三继电器开关23的一端231；所述第二继电器开关22的另一端222连接第二输入接口；所述第三继电器开关23的另一端232连接所述第四继电器开关24的一端242；所述第四继电器开关24的另一端241连接第三输入接口；所述第五继电器开关25的一端251连接第四输入接口和所述第六继电器开关26的一端261，所述第六继电器开关26的另一端262连接所述第一二极管40的阳极402和所述第二二极管41的阴极411；所述第一继电器开关21的另一端212、所述第二继电器开关22的另一端222、所述第三继电器开关23的另一端232以及所述第五继电器开关25的另一端252均连接所述交直流变换器3。
所述母线电容42的一端421连接所述第一二极管40的阴极401，另一端422连接所述第二二极管41的阳极412；第一电感31的一端311连接所述第一继电器开关21的另一端212，所述第一电感31的另一端312连接所述三相整流电路A的第一个火线接口；第二电感32的一端321连接所述第二继电器开关22的另一端222，第二电感32的另一端322连接所述三相整流电路A的第二个火线接口；第三电感33的一端331连接所述第三继电器开关23的另一端232，所述第三电感33的另一端332连接所述三相整流电路A的第三个火线接口和所述第五继电器开关25的另一端252。
并且，所述第一电阻27的一端271与所述第一继电器开关21的一端211连接，所述第一电阻27的另一端272与所述第一继电器开关21的另一端212连接，以实现所述第一电阻27并联在所述第一继电器开关21的两端；所述第二电阻28的一端281与所述第四继电器开关24的一端241连接，所述第二电阻28的另一端282与所述第四继电器开关24的另一端242连接，以实现所述第二电阻28并联在所述第四继电器开关24的两端。
可以理解的是，当所述车载充电机电路处于充电模式时，所述第一滤波电路1的交流输入端Ua、Ub和Uc用于与交流电源(未图示)连接，其交流输出端Ua1、Ub1和Uc1用于与所述继电器网络模块2电连接，以实现将来自所述交流电源的第一交流电能滤波后输入到所述继电器网络模块2中；当所述车载充电机电路处于放电模式时，所述第一滤波电路1的交流输入端Ua、Ub和Uc用于与所述电动车负载(未图示)连接，其交流输出端Ua1、Ub1和Uc1用于与所述继电器网络模块2电连接，以实现将来自所述继电器网络模块2的第二交流电能滤波后输入到所述电动车负载。
需要说明的是，在本发明实施例中对所述车载充电机电路中的各个元器件的输入端和输入端的编号都是以假设该电路处于充电模式下的方式进行编号，若所述车载充电机电路处于逆向放电模式时，则该电路中的各个元器件的输入端和输入端的编号将与本发明实施例中提供的附图4中的编号相反，对此本发明不再具体举例说明。
在本发明提供的车载充电机电路中，通过将两个工作在工频频率的二极管串联起来，再并联在车车载充电机电路中的交直流变换器中，从而在车载充电机电路处于单相输入充电模式时，将交直流变换器的六个晶体管作为电流回路的输入路径，将所述串联的两个二极管作为电流回路的输出路径，进而保证在单相输入充电模式的每一时刻，交直流变换器中三相整流电路都有三个晶体管正向导通，从而保住了车载充电机电路处于单相充电模式时，其输出功率为11千瓦。
基于如上介绍的本发明提供的车载充电机电路，下面详细介绍当所述车载充电机电路分别处于三相输入充电模式、单相输入充电模式以及逆向放电模式这三种工作模式下电路的连接方式。
请参考图5，图5为图4中提供的车载充电机电路在工作模式为三相输入充电模式下的结构示意图。如图5所示，当所述车载充电机电路的充电模式为三相输入充电模式时，所述第一继电器开关21和所述第四继电器开关24均处于导通状态，所述第二继电器开关22、所述第三继电器开关23、第五继电器开关25和第六继电器2开关6断开均处于关断状态的情况下，以使所述三相整流电路A形成三相桥电路，此时，该车载充电机电路的输出功率为11kW。
请参考图6，图6为图4中提供的车载充电机电路在工作模式为单相输入充电模式下的结构示意图。如图6所示，当所述车载充电机电路的充电模式为单相输入充电模式时，所述第一继电器开关21、第二继电器开关22、第三继电器开关23和第六继电器开关26均处于导通状态，且所述第四继电器开关24和第五继电器开关25均处于关断状态的情况下，所述第二输入接口和所述第三输入接口，均接入到所述第一输入接口，形成单相输入充电电路；其中，所述单相输入充电电路包括所述三相整流电路A和除所述第三继电器开关23、所述第四继电器开关24、所述第六继电器26和一电感33之外的所述继电器网络模块2。此时，该车载充电电路的输出功率为11kW。由于在本发明实施例中，所述第一二极管40和所述第二二极管41工作在工频频率，从而在车载充电机电路处于单相充电模式时，将交直流变换器的六个晶体管作为电流回路的输入路径，将所述串联的两个二极管作为电流回路的输出路径，进而保证在单相输入充电模式的每一时刻，交直流变换器中三相整流电路都有三个晶体管正向导通，从而保住了车载充电机电路处于单相输入充电模式时，其输出功率为11kW。
请参考图7，图7为图4中当所述车载充放电电路的充电模式为放电模式时，所述第一继电器开关21、第二继电器开关22和第五继电器开关25均处于导通状态，且所述第三继电器开关23、所述第四继电器开关24和所述第六继电器开关26均处于关断状态的情况下，使所述三相整流电路A形成逆变放电电路，以实现将所述电动车的储能部件中的直流电能逆变为交流电能，此时，该放电电路的输出功率为6.6kW。
显然，本发明提供了的车载充电机电路，其既可以对电动汽车进行充电，也可以将电动汽车中的储能部件的直流电能释放出来。并且，本发明提供的车载充电机电路既可以满足国内市场要求的产品规格为三相11kW集成单相6.6kW的需求，同时也可以满足国外市场要求的产品规格为三相11kW集成单相11kW的需求。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种车载充电器，包括如上所述的车载充电机电路和用于控制该车载充电机电路的控制电路(未图示)。
基于同一发明构思，本发明还提供了电动汽车，包括动力电池(未图示)、低压负载(未图示)、电机(未图示)、车轮(未图示)和如上所述的车载充电器。
综上所述，本发明提供了一种车载充电机电路，其既可以对电动汽车进行充电，也可以将电动汽车中的储能部件的直流电能释放出来。具体的，本发明提供的车载充电机电路既可以满足国内市场要求的产品规格为三相11kW集成单相6.6kW的需求，同时也可以满足国外市场要求的产品规格为三相11kW集成单相11kW的需求。
进一步的，在本发明提供的车载充电机电路中，通过将两个工作在工频频率的二极管串联起来，再并联在车车载充电机电路中的交直流变换器中，从而在车载充电机电路处于单相输入充电模式时，将交直流变换器的六个晶体管作为电流回路的输入路径，将所述串联的两个二极管作为电流回路的输出路径，进而保证在单相输入充电模式的每一时刻，交直流变换器中三相整流电路都有三个晶体管正向导通，从而保住了车载充电机电路处于单相充电模式时，其输出功率为11千瓦。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车载充电机电路，其特征在于，包括依次连接的继电器网络模块和交直流变换器；其中，
所述交直流变换器包括三相整流电路和直流输出电路，所述直流输出电路包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的阳极连接所述第二二极管的阴极，所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阳极分别连接所述三相整流电路的两个输出端；
所述继电器网络模块包括第一至第四输入接口、第一继电器开关、第二继电器开关、第三继电器开关、第四继电器开关、第五继电器开关、第六继电器开关；其中，第一至第四输入接口用于接入三相交流电；所述第一继电器开关的一端连接第一输入接口、所述第二继电器开关的一端以及所述第三继电器开关的一端；所述第二继电器开关的另一端连接第二输入接口；所述第三继电器开关的另一端连接所述第四继电器开关的一端；所述第四继电器开关的另一端连接第三输入接口；所述第五继电器开关的一端连接第四输入接口和所述第六继电器开关的一端，所述第六继电器开关的另一端连接所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阴极；所述第一继电器开关的另一端、所述第二继电器开关的另一端、所述第三继电器开关的另一端以及所述第五继电器开关的另一端均连接所述交直流变换器。
2.如权利要求1所述的车载充电机电路，其特征在于，所述交直流变换器还包括第一至第三电感和母线电容；其中，
所述母线电容的一端连接所述第一二极管的阴极，另一端连接所述第二二极管的阳极；
第一电感的一端连接所述第一继电器开关的另一端，第一电感的另一端连接所述三相整流电路的第一个火线接口；
第二电感的一端连接所述第二继电器开关的另一端，第二电感的另一端连接所述三相整流电路的第二个火线接口；
第三电感的一端连接所述第三继电器开关的另一端，第三电感的另一端连接所述三相整流电路的第三个火线接口和所述第五继电器开关的另一端。
3.如权利要求1所述的车载充电机电路，其特征在于，所述车载充电机电路还包括第一滤波电路；所述第一滤波电路作为所述继电器网络模块的前级电路，用于接入所述三相交流电并对所述三相交流电滤波后提供给所述继电器网络模块；或者，所述第一滤波电路连接在所述继电器网络模块和所述交直流变换器之间，用于对所述继电器网络模块输出的三相交流电滤波并提供给所述交直流变换器。
4.如权利要求1所述的车载充电机电路，其特征在于，所述车载充电机电路还包括直流-直流变换器和第二滤波电路；其中，所述直流-直流变换器连接在所述交直流变换器与所述第二滤波电路之间，用于对所述交直流变换器的输出电压进行升压、降压或者稳压处理；所述第二滤波电路用于对所述直流-直流变换器的输出进行滤波处理。
5.如权利要求2所述的车载充电机电路，其特征在于，在所述第一继电器开关、所述第二继电器开关、所述第三继电器开关和所述第六继电器开关均处于导通状态，且所述第四继电器开关和所述第五继电器开关均处于关断状态的情况下，所述第二输入接口和所述第三输入接口，均接入到所述第一输入接口，形成单相输入充电电路；其中，所述单相输入充电电路包括所述三相整流电路和除所述第三继电器开关、所述第四继电器开关、所述第六继电器和一电感之外的所述继电器网络模块。
6.如权利要求2所述的车载充电机电路，其特征在于，在所述第一继电器开关和所述第四继电器开关均处于导通状态，且所述第二继电器开关、所述第三继电器开关、所述第五继电器开关和所述第六继电器均处于关断状态的情况下，形成三相输入充电电路。
7.如权利要求2所述的车载充电机电路，其特征在于，在所述第一继电器开关、所述第二继电器开关和所述第五继电器开关均处于导通状态，且所述第三继电器开关、所述第四继电器开关和第六继电器开关均处于关断状态的情况下，形成逆变放电电路。
8.如权利要求2所述的车载充电机电路，其特征在于，所述三相整流电路包括相互连接的三个桥臂，每个所述桥臂均包括两个串联的晶体管。
9.一种车载充电器，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的车载充电机电路和用于控制该车载充电机电路的控制电路。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括：动力电池、低压负载、电机、车轮和如权利要求9所述的车载充电器。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117277859A (zh) * | 2023-09-27 | 2023-12-22 | 上海泛腾半导体技术有限公司 | 一种驱动电路及应用 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN206313485U (zh) * | 2016-12-19 | 2017-07-07 | 上海欣锐电控技术有限公司 | 一种集成控制器的控制电路 |
| CN107947309A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-04-20 | 深圳威迈斯电源有限公司 | 兼容单相三相交流电的充电控制电路 |
| CN108202642A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-06-26 | 深圳市大地和电气股份有限公司 | 基于双向逆变充放电的电动汽车集成驱动*** |
| WO2018112686A1 (zh) * | 2016-12-19 | 2018-06-28 | 上海欣锐电控技术有限公司 | 一种集成控制器的控制电路 |
| CN109889077A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-06-14 | 台达电子企业管理（上海）有限公司 | 单相和三相兼容的ac/dc电路及充放电装置 |
| CN110774917A (zh) * | 2019-08-05 | 2020-02-11 | 上海大学 | 一种电动汽车用车载充电与驱动一体化装置 |
| CN111355287A (zh) * | 2020-03-23 | 2020-06-30 | 台达电子企业管理（上海）有限公司 | 车载充电机 |
| EP3700072A1 (en) * | 2019-02-22 | 2020-08-26 | Broad Telecom S.A. | Ac-dc pfc converter for single-phase and three-phase operation |
| WO2020258939A1 (zh) * | 2019-06-25 | 2020-12-30 | 华为技术有限公司 | 一种车载充放电装置和*** |
-
2021
- 2021-04-01 CN CN202110357306.2A patent/CN113141048B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN206313485U (zh) * | 2016-12-19 | 2017-07-07 | 上海欣锐电控技术有限公司 | 一种集成控制器的控制电路 |
| WO2018112686A1 (zh) * | 2016-12-19 | 2018-06-28 | 上海欣锐电控技术有限公司 | 一种集成控制器的控制电路 |
| CN107947309A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-04-20 | 深圳威迈斯电源有限公司 | 兼容单相三相交流电的充电控制电路 |
| CN108202642A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-06-26 | 深圳市大地和电气股份有限公司 | 基于双向逆变充放电的电动汽车集成驱动*** |
| EP3700072A1 (en) * | 2019-02-22 | 2020-08-26 | Broad Telecom S.A. | Ac-dc pfc converter for single-phase and three-phase operation |
| CN109889077A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-06-14 | 台达电子企业管理（上海）有限公司 | 单相和三相兼容的ac/dc电路及充放电装置 |
| WO2020258939A1 (zh) * | 2019-06-25 | 2020-12-30 | 华为技术有限公司 | 一种车载充放电装置和*** |
| CN110774917A (zh) * | 2019-08-05 | 2020-02-11 | 上海大学 | 一种电动汽车用车载充电与驱动一体化装置 |
| CN111355287A (zh) * | 2020-03-23 | 2020-06-30 | 台达电子企业管理（上海）有限公司 | 车载充电机 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117277859A (zh) * | 2023-09-27 | 2023-12-22 | 上海泛腾半导体技术有限公司 | 一种驱动电路及应用 |
| CN117277859B (zh) * | 2023-09-27 | 2024-04-16 | 上海泛腾半导体技术有限公司 | 一种驱动电路及应用 |
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