集成车载充电机电路、主板及集成车载充电机的制作方法

本实用新型涉及电路结构技术领域，尤其涉及一种车载充电机电路、主板及集成车载充电机。

背景技术：

随着社会的发展，汽车的出现对人们的日常生活带来了极大的便利，使得汽车已经成为生活中必不可少的一部分。传统汽车会对环境造成较大污染，促使了新能源汽车的出现，例如电动汽车，并随着其对环境造成的污染很小，电动汽车行业也发展迅猛。

随着电动汽车的发展，车载系统逐渐趋于集成化以及多系统复用，传统车载系统中车载充电电路中仅为动力电池进行充电，其集成度较低。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种集成车载充电机电路、主板及车载充电器，能够在一定程度上提升了充电电路与其它器件的集成度，进而能够一定程度上满足车载系统的发展趋势。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种集成车载充电机电路，包括：变压器、整流电路、原边处理电路、第一副边处理电路、第二副边处理电路、动力电池和电机，其中，所述变压器包括第一绕组、第二绕组和第三绕组；

所述第一绕组与所述第一副边处理电路的第一端相连接，所述第一副边处理电路的第二端与所述动力电池相连接，所述第二绕组与所述原边处理电路的第一端相连接，所述原边处理电路的第二端与所述电机相连接，所述第三绕组与所述第二副边处理电路的第一端相连接。

通过在车载充电电路中的原边处理电路连接电机，相对于现有的车载变压充电电路中的副边处理电路仅连接动力电池并为动力电池进行充电，复用了电机，能够在充电时对动力电池进行充电，也能在行车中，通过原边处理电路对电机提供动力以驱动汽车，能够在一定程度上提升充电电路的复用度，同时设置第二副边电路，第二副边电路还可以与其它负载相连接，也能在一定程度上提升充电电路的复用度，进而可以顺应车载系统逐渐趋于集成化以及多系统复用的趋势。

可选的，所述第一副边处理电路包括电感L1、电容C1和整流电路，所述整流电路包括开关单元S1、开关单元S2、开关单元S3和开关单元S4；

所述开关单元S1的第一端分别与所述开关单元S2的第二端以及电感L1的第一端连接；所述开关单元S2的第一端分别与所述开关单元S4的第一端以及所述动力电池的负极连接；所述开关单元S4的第二端分别与所述开关单元S3的第一端以及所述电容C1第一端连接；所述开关单元S3的第二端分别与所述开关单元S1的第二端以及所述动力电池的正极连接；所述第一绕组的第一端与所述电感L1的第二端连接，所述第一绕组的第二端与所述电容C1的第一端连接。

可选的，所述原边处理电路包括电容C2、电容C3、电感L2、电感L3、电感L4、开关单元S5、开关单元S6、开关单元S7、开关单元S8、开关单元S9、开关单元S10、开关单元S11、开关单元S12、开关单元S13、开关单元S14、开关单元S15、开关单元S16和开关单元S17；

所述开关单元S5的第一端分别与所述第二绕组的第一端以及所述开关单元S6的第二端连接；

所述开关单元S6的第一端分别与所述开关单元S8的第一端、电容C3的负极、开关单元S10的第一端、开关单元S12的第一端以及开关单元S14的第一端连接；

所述开关单元S8的第二端分别与所述开关单元S7的第一端以及电容C2的第二端连接，电容C2的第一端与所述第二绕组的第二端连接；

所述开关单元S7的第二端分别与所述开关单元S5的第二端、所述电容C3的正极、所述开关单元S9的第二端、所述开关单元S11的第二端以及所述开关单元S13的第二端连接；

所述电感L2的第一端分别与所述开关单元S9的第一端以及所述开关单元S10的第二端连接，所述电感L2的第二端与所述开关单元S15的第一端连接；

所述电感L3的第一端分别与所述开关单元S11的第一端以及所述开关单元S12的第二端连接，所述电感L3的第二端与所述开关单元S16的第一端连接；

所述电感L4的第一端分别与所述开关单元S13的第一端以及所述开关单元S14的第二端连接，所述电感L4的第二端与所述开关单元S17的第一端连接。

可选的，所述开关单元S15的第二端与所述电机的第一端相连接，所述开关单元S16的第二端与所述电机的第二端相连接，所述开关单元S17的第二端与所述电机的第三端相连接

可选的，所述第二副边电路包括晶体管D1、晶体管D2、晶体管D3、电容C4、电容C5、电感L5和开关单元S18，所述晶体管D1、所述晶体管D2和所述晶体管D3的第一端和第二端正向导通；

所述变压器的第三绕阻的第一端与所述晶体管D1的第一端相连接，所述第三绕阻的第二端与所述电容C4的负极、所述晶体管D3的第一端和所述电容C5的负极相连接，所述第三绕阻的第三端与所述晶体管D2的第一端相连接，所述晶体管D1的第二端与所述电容C4的正极、所述晶体管D2的第二端和所述开关单元S18的第一端相连接，所述开关单元S18的第二端与所述电感L5的第一端和所述晶体管D3的第二端相连接，所述电感L5的第二端与所述电容C5的正极相连接。

可选的，所述电路还包括交流模块，所述交流模块用于为所述集成车载充电机电路提供交流电；

所述交流模块的第一端与所述电感L2和所述开关单元S15的连接点相连接，所述交流模块的第二端与所述电感L3和所述开关单元S16的连接点相连接，所述交流模块的第三端与所述电感L4和所述开关单元S17的连接点相连接。

可选的，所述电路还包括负载模块，所述负载模块的第一端与所述电感L5的第二端和所述电容C5的第一端的连接点相连接，所述负载模块的第二端与所述第三绕阻的第二端和所述晶体管D3的第一端的连接点相连接。

可选的，所述第二绕组和所述第三绕组之间的距离可调节，且所述第二副边电路的输出功率与所述距离成反比关系。可以通过调节第一绕组和第二绕阻之间的距离来调节第二副边电路的输出功率，相对于现有方案中，绕阻之间的距离固定而不能调整副边输出功率，一定程度上提升了电路的适用范围，进而一定程度上使得电路的应用场景多样化。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种主板，包括印制电路板和上述任一项所述的集成车载充电机电路。

本实用新型实施例的第三方面提供了一种集成车载充电机，包括壳体和上述的主板。

实用新型通过在车载充电电路中的原边处理电路连接电机，相对于现有的车载变压充电电路中的副边处理电路仅连接动力电池并为动力电池进行充电，复用了电机，能够在充电时对动力电池进行充电，也能在行车中，通过原边处理电路对电机提供动力以驱动汽车，能够在一定程度上提升充电电路的复用度，同时设置第二副边电路，第二副边电路还可以与其它负载相连接，也能在一定程度上提升充电电路的复用度，进而可以顺应车载系统逐渐趋于集成化以及多系统复用的趋势。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为现有技术中车载变压充电电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供了一种车载充电电路的结构示意图；

图3为本实用新型实施例图2中第一副边处理电路的一种可能的结构示意图；

图4为本实用新型实施例图2中原边处理电路的一种可能的结构示意图；

图5为本实用新型实施例图2中的第二副边电路的一种可能的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供了另一种车载充电电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本实用新型中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本实用新型所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

为了更好的说明本实用新型实施例，首先对现有方案中的车载变压充电电路进行介绍。请参阅图1，图1为现有技术中车载变压充电电路的结构示意图。如图1所示，该电路包括：动力电池101、副边处理电路102和原边处理电路103。原边处理电路103连接交流电电网，交流电网中的交流电进入原边处理电路103，原边处理电路103将电能辐射到副边处理电路102，副边处理电路102对动力电池101进行充电，上述充电电路功能较为单一，仅能对动力电池进行充电，复用度较低，已经不能满足车载系统逐渐趋于集成化以及多系统复用的趋势。

请参阅图2，图2为本实用新型实施例提供了一种车载充电电路的结构示意图。如图2所示，该电路包括：动力电池201、第一副边处理电路202、变压器203、原边处理电204、第二副边处理电路205和电机206，其中，变压器203包括第一绕组、第二绕组和第三绕组；

第一绕组与第一副边处理电路202相连接，第一副边处理电路202与动力电池201相连接，第二绕组与原边处理电路204相连接，原边处理电路204与电机206相连接，第三绕组与第二副边处理电路205相连接。

可选的，电机为三相电机，例如可以是永磁同步电机或异步电机等。

可选的，第二副边处理电路205的输出功率可以通过调节第三绕阻和第二绕阻之间的距离来进行调节，且调节的关系为反比例关系，即第二副边处理电路205的输出功率与第三绕阻和第二绕阻之间的距离呈反比，其中，第三绕阻和第二绕阻之间的距离的一种可能的调节方式为：将第二绕阻固定，第三绕阻设置于滑轨上，通过在滑轨上滑动第三绕阻来调节第三绕阻和第二绕阻之间的距离，当然，还可以存在其他的调节方式，此处不做限定。

请参阅图3，图3为本实用新型实施例图2中第一副边处理电路202的一种结构示意图。如图3所示，第一副边处理电路301包括：电感L1、电容C1和整流电路302，所述整流电路302包括开关单元S1、开关单元S2、开关单元S3和开关单元S4；

所述开关单元S1的第一端分别与所述开关单元S2的第二端以及电感L1的第一端连接；所述开关单元S2的第一端分别与所述开关单元S4的第一端以及所述动力电池的负极连接；所述开关单元S4的第二端分别与所述开关单元S3的第一端以及所述电容C1第一端连接；所述开关单元S3的第二端分别与所述开关单元S1的第二端以及所述动力电池的正极连接；所述第一绕组的第一端与所述电感L1的第二端连接，所述第一绕组的第二端与所述电容C1的第一端连接。

请参阅图4，图4为本实用新型实施例图2中原边处理电路204的一种结构示意图。如图4所示，原边处理电路204包括：电容C2、电容C3、电感L2、电感L3、电感L4、开关单元S5、开关单元S6、开关单元S7、开关单元S8、开关单元S9、开关单元S10、开关单元S11、开关单元S12、开关单元S13、开关单元S14、开关单元S15、开关单元S16和开关单元S17；

所述开关单元S5的第一端分别与所述第二绕组的第一端以及所述开关单元S6的第二端连接；

所述开关单元S6的第一端分别与所述开关单元S8的第一端、电容C3的负极、开关单元S10的第一端、开关单元S12的第一端以及开关单元S14的第一端连接；

所述开关单元S8的第二端分别与所述开关单元S7的第一端以及电容C2的第二端连接，电容C2的第一端与所述第二绕组的第二端连接；

所述开关单元S7的第二端分别与所述开关单元S5的第二端、所述电容C3的正极、所述开关单元S9的第二端、所述开关单元S11的第二端以及所述开关单元S13的第二端连接；

所述电感L2的第一端分别与所述开关单元S9的第一端以及所述开关单元S10的第二端连接，所述电感L2的第二端与所述开关单元S15的第一端连接；

所述电感L3的第一端分别与所述开关单元S11的第一端以及所述开关单元S12的第二端连接，所述电感L3的第二端与所述开关单元S16的第一端连接；

所述电感L4的第一端分别与所述开关单元S13的第一端以及所述开关单元S14的第二端连接，所述电感L4的第二端与所述开关单元S17的第一端连接。

可选的，所述开关单元S15的第二端与所述电机的第一端相连接，所述开关单元S16的第二端与所述电机的第二端相连接，所述开关单元S17的第二端与所述电机的第三端相连接。

请参阅图5，图5为本实用新型实施例图2中的第二副边处理电路205的一种可能的结构示意图。如图5所示，第二副边处理电路205包括：晶体管D1、晶体管D2、晶体管D3、电容C4、电容C5、电感L5和开关单元S18，其中，晶体管D1、晶体管D2和晶体管D3的第一端和第二端正向导通；

所述变压器的第三绕阻的第一端与所述晶体管D1的第一端相连接，所述第三绕阻的第二端与所述电容C4的负极、所述晶体管D3的第一端和所述电容C5的负极相连接，所述第三绕阻的第三端与所述晶体管D2的第一端相连接，所述晶体管D1的第二端与所述电容C4的正极、所述晶体管D2的第二端和所述开关单元S18的第一端相连接，所述开关单元S18的第二端与所述电感L5的第一端和所述晶体管D3的第二端相连接，所述电感L5的第二端与所述电容C5的正极相连接。

可选的，所述集成车载充电机电路还包括交流模块，所述交流模块用于为所述集成车载充电机电路提供交流电；

所述交流模块的第一端与所述电感L2和所述开关单元S15的连接点相连接，所述交流模块的第二端与所述电感L3和所述开关单元S16的连接点相连接，所述交流模块的第三端与所述电感L4和所述开关单元S17的连接点相连接。

请参阅图6，图6为本实用新型实施例提供了另一种车载充电电路的结构示意图。如图6所示，该电路包括：变压器T、原边处理电路602、第一副边处理电路601、第二副边处理电路603、动力电池B、三相电机606、交流模块605和负载模块604；

变压器T的第一绕组与第一副边处理电路601的第一端相连接，第一副边处理电路601的第二端与所述动力电池B的第一端相连接，变压器T的第二绕组与原边处理电路602的第一端相连接，原边处理电路602的第二端与所述三相电机606和交流模块605的第一端相连接，变压器T的第三绕组与第二副边处理电路603的第一端相连接，第二副边电路603的第二端与负载模块604的相连接，其中，交流模块605用于为所述车载充电电路提供交流电。

可选的，交流模块605以及三相电机606与原边处理电路602的一种连接方式为：开关单元S15的第二端与三相电机606的第一端相连接，开关单元S16的第二端与三相电机606的第二端相连接，开关单元S17的第二端与三相电机606的第三端相连接，交流模块605的第一端与电感L2和开关单元S15的连接点相连接，交流模块605的第二端与电感L3和开关单元S16的连接点相连接，交流模块605的第三端与电感L4和开关单元S17的连接点相连接。

电感L2的第二端与交流电模块605的第一端相连接，电感L3的第二端与交流电模块605的第二端相连接，电感L4的第二端与交流模块605的第三端相连接。

可选的，负载模块604与第二副边处理电路603的一种可能的连接方式为：负载模块604的第一端与电感L5的第二端与电容C5的第一端的连接点相连接，负载模块604的第二端与第三绕阻607的第二端与晶体管D3的第一端的连接点相连接。

可选的，上述车载充电电路在对动力电池充电时，关闭S15、S16和S17，通过原边处理电路和第一副边电路为动力电池充电，在行车时，打开S15、S16和S17，动力电池通过第一副边处理电路和原边处理电路为三相电机提供动能，其中，变压器充当逆变器的作用，将动力电池提供的电能转化为能够驱动三相电机工作的三相电。

可选的，开关单元例如可以是继电器，也可以是场效应管组成的开关电路，通过控制该场效应管的栅极的电压来实现控制源极和漏极之间的通断，使用场效应管的开关电路，其对具有对电路产生的干扰较小的特性，从而能够相对于传统开关对电路产生较大的干扰信号，影响对动力电池的充电，一定程度上减少了开关电路对电路产生的干扰信号，进而在一定程度上提升了电路的稳定性。

需要说明的是，原边处理电路、第一副边处理电路、第二副边处理电路的具体电路如前述对应的附图已进行详细说明，此处不再赘述。

在本实用新型的另一实施例中提供一种主板，包括印制电路板和上述实施例所描述的充电电路。

在本实用新型的另一实施例中提供一种车载充电器，包括壳体和上述的主板。

以上的具体实施方式，对本实用新型实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型实施例的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型实施例的保护范围，凡在本实用新型实施例的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型实施例的保护范围之内。