[发明专利]适应宽输入电压的DCDC转换电路以及车载充电机

说明书

本发明公开了一种适应宽输入电压的DCDC转换电路以及车载充电机，所述DCDC转换电路包括依次连接原边转换模块、变压器T1、副边转换模块，以及控制器，所述原边转换模块包括由四个功率开关组成的第一和第二桥臂，在第一桥臂E中间点与变压器T1原边之间、以及原边转换模块负极母线与变压器T1原边绕组之间设有切换模块；控制器原边转换模块的母线电压控制切换模块进行切换动作，将原边转换模块切换为全桥结构或半桥结构；本发明现有充电机的拓扑结构，增加少量的切换开关，实现半桥、全桥的切换，使得充电机在单相交流输入、三相交流输入时DCDC级处于最佳工作频率点，提高充电机充电效率。

技术领域

本发明属于电源技术领域，具体涉及一种适应宽输入电压的DCDC转换电路以及车载充电机。

背景技术

在现有技术中，车载充电机在单相交流输入时，PFC级母线电容电压近似为400V；三相交流输入时PFC级母线电容电压近似为800V，对于后级DCDC而言为宽输入电压，DCDC级输出电压近似400V。当输入为三相交流电时，PFC母线电容电压近似为800V，高压输出电压需求400V，变压器需配置为近似2：1匝比才能达到最优效率点；当输入为单相交流电时，PFC母线电容电压近似为400V，高压输出电压需求400V，按照变压器2：1的匝比，DCDC增益需大于1，对于传统LLC而言，此时励磁电流较大，从而增加DCDC导通损耗，降低变换器效率。

因此，如何设计一种适应单三相输入电压，降低功率器件导通损耗，提高充电机充电效率的充电机，是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提出一种适应宽输入电压的DCDC转换电路以及车载充电机。

本发明采用的技术方案是设计一种适应宽输入电压的DCDC转换电路，包括依次连接原边转换模块、变压器T1、副边转换模块，以及控制器，所述原边转换模块包括由四个功率开关组成的第一和第二桥臂，在第一桥臂E中间点与变压器T1原边之间、以及原边转换模块负极母线与变压器T1原边绕组之间设有切换模块；控制器原边转换模块的母线电压控制切换模块进行切换动作，将原边转换模块切换为全桥结构或半桥结构。

所述DCDC转换电路包括充电模式、逆变模式；在充电模式中所述母线电压高于阈值M时，控制原边转换模块切换为半桥结构；在充电模式中所述母线电压不高于阈值M时，控制原边转换模块切换为全桥结构；在逆变模式中，控制原边转换模块切换为全桥结构。

所述阈值M为600伏。

所述原边转换模块包括第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4，所述第一开关Q1和第三开关Q3串联组成第一桥臂，第一开关Q1和第三开关Q3的连接点为E中间点；所述第二开关Q2和第四开关Q4串联组成第二桥臂，第二开关Q2和第四开关Q4的连接点为F中间点；所述切换模块包括第一开关Relay1和第二开关Relay2，所述E中间点连接第一开关Relay1的静触头，所述F中间点连接第一开关Relay1的第一动触头，所述F中间点连接所述变压器T1原边绕组的一端，所述变压器T1原边绕组的另一端连接所述第一开关Relay1的第二动触头，所述变压器T1原边绕组的另一端与原边转换模块负极母线之间串接所述第二开关Relay2。

所述变压器T1原边绕组串联第一电容C1。

所述变压器T1原边绕组串联第一电感L1。

所述第一开关Relay1采用单刀双掷继电器或选择开关，所述第二开关Relay2采用单刀单掷继电器。

所述副边转换模块包括副边高压转换模块和副边低压转换模块。

本发明还设计了一种适应宽输入电压的车载充电机，所述车载充电机采用上述的适应宽输入电压的DCDC转换电路。

本发明提供的技术方案的有益效果是：