一种集成控制器的控制电路的制作方法

文档序号:11208268阅读:894来源:国知局
一种集成控制器的控制电路的制造方法与工艺

本发明涉及电路技术领域,尤其涉及一种集成控制器的控制电路。



背景技术:

新能源汽车这几年发展迅猛,成为目前发展速度最快的产业之一。车载充电机和直流变换器是新能源汽车的三大件之一,其中,车载充电机主要用于给车辆充电,直流变换器则用于车辆行驶途中为车辆提供动力。车载充电机和直流变换器因为其集成的易实现性而被越来越多的车厂所使用。

目前车载充电机+直流变换器的集成大都只是实现了结构上的集成,这种集成方式可以节省体积,减少中间连线,但使用两套集成电路,且在两套集成电路中有相同的电路,从而导致成本增加。



技术实现要素:

本发明实施例公开的一种集成控制器的控制电路,通过在一套集成电路中加入切换电路就可实现两套集成电路的功能,节省了元器件,降低了成本。

为解决上述技术问题,本发明实施例公开了一种集成控制器的控制电路,包括电网、动力电池、切换电路以及车载充电/直流变换电路,其中:

所述切换电路分别与所述电网、所述动力电池以及所述车载充电/直流变换电路相连接,所述切换电路用于在车辆的充电状态与行车状态之间进行切换;

所述电网用于在所述充电状态时对所述车辆进行充电;

所述动力电池用于在所述行车状态时对所述车辆进行供电。

在本发明中,由于在车载充电机工作时直流变换器不工作,直流变换器工作时车载充电机不工作,通过集成车载充电机和直流变换器后共用一套电路,且在该集成电路中加入切换电路就可实现车载充电机和直流变换器的切换以为车辆充电和提供行车动力,节省了元器件,降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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是本发明实施例提供的一种集成控制器的控制电路的结构示意图;

图2是本发明实施例提供的一种集成控制器的控制电路的切换电路的结构示意图;

图3是本发明实施例提供的一种车载充电/直流变换电路的结构示意图;

图4是本发明实施例提供的一种车载充电/直流变换电路中pfc电路+dc/dc电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

下面将结合附图1-附图4,对本发明实施例提供的集成控制器的控制电路进行详细介绍。

请参见图1,为本发明实施例提供的一种集成控制器的控制电路的结构示意图。如图1所示,本发明实施例所述的控制电路1可以包括:电网10、动力电池20、切换电路30以及车载充电/直流变换电路40,其中,所述切换电路30分别与所述电网10、所述动力电池20以及所述车载充电/直流变换电路40相连接,所述切换电路用于在车辆的充电状态与行车状态之间进行切换,所述电网用于在所述充电状态时对所述车辆进行充电,所述动力电池用于在所述行车状态时对所述车辆进行供电。

其中,所述切换电路的结构请参见图2,所述切换电路包括第一开关k1、第二开关k2以及第一电阻r1,具体连接关系如下:

所述第一开关k1的第一端与所述电网的第一输出端口a1或者所述动力电池的正极相连接,所述第一开关k1的第二端与所述电网的第二输出端口a2或者所述动力电池的负极相连接,所述第一开关k1的第三端与所述第二开关k2的一端以及所述第一电阻r1的一端相连接,所述第一开关k1的第四端与所述车载充电/直流变换电路的第一端口b1相连接,所述车载充电/直流变换电路的第二端口b2与所述第二开关k2的另一端以及所述第一电阻r1的另一端相连接。

具体的,从新能源汽车的使用状态来看,只有两个稳定状态,其一为充电状态,其二为行车状态。由于在汽车整个工作过程中电流非常大,若直接采用开关(继电器)在两个状态之间进行切换,则会有大电流冲击,从而损坏器件,因此需要一个预充过程来减少两种状态切换时的大电流冲击,可先卸负载,然后再预充电,最后完成切换,具体包括四个状态:插枪预充、充电过程、拔枪预充以及行车过程。

其中,所述插枪预充为:在给电动车等车辆插枪充电时,为避免电流冲击,需要预充电,而在预充前,所有开关(继电器)均为断开的状态,即k1=k2=0。插枪后,切换电路30与电网10相连接,即k1与a1和a2节点相连接,此时由于限流电阻r1的存在,限制了导通时的电流不会过大,实现预充电过程。预充完成后,k2吸合,即k2=1,此时充电机/变换器电路40和电网10相连接,构成车载充电机。其中,所述第一开关k1为双刀双掷开关,第二开关k2为单刀单掷开关。

充电过程:预充完成后,车载充电机正常工作,电网10作为车载充电机40的源,通过车载充电机40对输出负载进行充电,所述负载可以为动力电池,具体不限定。

拔枪预充为:在电动车等车辆充电完成后,需要把充电枪拔出,拔枪前,k2=1,k1与节点a1和a2相连接;拔枪后,首先将k2断开,即k2=0,然后将k1与节点a3和a4吸合,此时,切换电路30与动力电池20相连接,由于限流电阻r1的存在,限制了导通时的电流不会过大,实现预充电过程。预充完成后,k2吸合,即k2=1,此时,车载充电/直流变换电路40和动力电池20相连接,构成直流变换器。

行车过程:拔枪预充完成后,直流变换器正常工作,此时,动力电池作为直流变换器的源,为输出负载进行供电,整车进入行车状态。

可选的,所述第一开关k1、第二开关k2均为继电器。

请参见图3,所述车载充电/直流变换电路40包括功率因数修正转换pfc电路41和直流转换dc/dc电路42。

在一个实施例中,请参见图4所示,所述pfc电路41包括第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4、第五二极管d5、第一电容c1、第二电容c2、第一场效应管q1和第一电感l1,其中:

所述第一二极管d1的阳极与所述第二二极管d2的阴极以及所述第二开关k2的另一端相连接,所述第一二极管d1的阴极与所述第三二极管d3的阴极、所述第一电容c1的一端以及所述第一电感l1的一端相连接,所述第三二极管d3的阳极与所述第四二极管d4的阴极以及所述第一开关k1的第四端相连接,所述第二二极管d2的阳极与所述第四二极管d4的阳极、所述第一电容c1的另一端、所述第一场效应管q1的源极以及所述第二电容c2的一端相连接,所述第一电感l1的另一端与所述第一场效应管q1的漏极以及所述第五二极管d5的阳极相连接,所述第五二极管d5的阴极与所述第二电容c2的另一端相连接。

可选的,所述dc/dc电路包括半桥谐振电路、全桥移相电路、全桥谐振电路和有源钳位电路中的至少一种。

在一个实施例中,请参见图4所示,所述dc/dc电路42包括第二场效应管q2、第三场效应管q3、第二电感l2、第三电感l3、第三电容c3、第四电容c4、第六二极管d6、第七二极管d7以及变压器t1,其中:

所述第二场效应管q2的漏极与所述第五二极管d5的阴极相连接,所述第二场效应管q2的源极与所述第三场效应管q3的漏极以及所述第二电感l2的一端相连接,所述第三场效应管q3的源极与所述第三电容c3的一端相连接并接地,所述第三电容c3的另一端与所述变压器t1的初级线圈的一端相连接,所述变压器t1的初级线圈的另一端与所述第二电感l2的另一端相连接,所述变压器t1的第一次级线圈的一端与所述第六二极管d6的阳极相连接,所述变压器t1的第一次级线圈的另一端与所述变压器t1的第二次级线圈的一端以及所述第四电容c4的一端相连接,所述第四电容c4的另一端与所述第三电感l3的一端相连接,所述第三电感l3的另一端与所述第六二极管d6的阴极以及所述第七二极管d7的阴极相连接,所述第七二极管d7的阳极与所述变压器t1的第二次级线圈的另一端相连接。

在本发明中,由于在车载充电机工作时直流变换器不工作,直流变换器工作时车载充电机不工作,通过集成车载充电机和直流变换器后共用一套电路,且在该集成电路中加入切换电路就可实现车载充电机和直流变换器的切换以为车辆充电和提供行车动力,节省了元器件,降低了成本。

本发明中所描述的流程图仅仅为一个实施例,在不偏离本发明的精神的情况下对此图示或者本发明中的步骤可以有多种修改变化。比如,可以不同次序的执行这些步骤,或者可以增加、删除或者修改某些步骤。本领域的一般技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。

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