适用于电动汽车的多功能电源转换器的制作方法

本发明涉及电源转换生产应用领域，具体涉及适用于电动汽车的多功能电源转换器。

背景技术：

电动汽车在现阶段的生活中是非常常见的一种交通工具，其内部都是安装有电池以实现对电动汽车的驱动。

现阶段的电动汽车内的充电机、逆变器和直流电压转换器是相互独立的三个分体部件。传统技术中是将其中三个分体作为独立部分安装在车体内或者将三者的内部电路模块拼接在一个单个壳体内(实际上三个分体还是相互独立的)，上述两种安装方式中，占用了车体内大量的空罐那件，并且每个部件都需要不同的线束进行连接，车体的整体重量增加，影响了车重设计。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提出了电源转换生产应用领域，以达到提高车内电源的集成度、提高车内设备空间的利用率、降低车身重量和满足多重状态间的相互切换的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种适用于电动汽车的多功能电源转换器，包含由数字开关电源控制器、电动汽车充电插口、电磁兼容性滤波器(emc滤波器)、双向无桥变换器、第一全桥功率开关模组、一体式高频变压器、第二全桥功率开关模组、高压主电池组和辅助电池组；

所述数字开关电源控制器通过导线分别与所述双向无桥变换器、第一全桥功率开关模组、第二全桥功率开关模组通过导线实现电性连接；

所述电动汽车充电插口、emc滤波器、双向无桥变换器、第一全桥功率开关模组、一体式高频变压器、第二全桥功率开关模组、高压主电池组通过导线依次实现电性连接；

所述一体式高频变压器与所述辅助电池组也通过导线通过导线实现电性连接。

本发明提供的适用于电动汽车的多功能电源转换器，通过将充电机、逆变器和直流电压转换器集成在一个电路内，并利用数字开关电源控制器控制其中的功能部件来实现其中一项功能，达到提高车内电源的集成度、提高车内设备空间的利用率、降低车身重量和满足多重状态间的相互切换的目的。

作为优选的，所述双向无桥变换器通过第一滤波电容与所述第一全桥功率开关模组实现电性连接。

作为优选的，所述一体式高频变压器包含由第一绕组和第二绕组，所述第一绕组通向所述第一全桥功率开关模组，所述第二绕组通向所述第二全桥功率开关模组。

作为优选的，所述第二全桥功率开关模组通过第二滤波电容与所述高压主电池组电性连接。

作为优选的，所述一体式高频变压器与所述辅助电池组所处电路还设有低压电池充电控制器，所述一体式高频变压器通过第三滤波电容与所述低压电池充电控制器电性连接，所述低压电池充电控制器与所述辅助电池组通过导线电性连接，所述辅助电池组的标称电压为12v/24v。

作为优选的，所述一体式高频变压器还包含由第三绕组和第四绕组，所述第三绕组和第四绕组均通向所述低压电池充电控制器。

作为优选的，所述数字开关电源控制系统还连接有用于实现第一全桥功率开关模组与一体式高频变压器中第一绕组之间电性联通状态的开关。

作为优选的，所述双向无桥变换器可以实现交流电和直流电之间的相互转换，并且能够实现有源pfc。

本发明具有如下优点：

1.本发明提供的适用于电动汽车的多功能电源转换器，通过将充电机、逆变器和直流电压转换器集成在一个电路内，并利用数字开关电源控制器控制其中的功能部件来实现其中一项功能，达到提高车内电源的集成度、提高车内设备空间的利用率、降低车身重量和满足多重状态间的相互切换的目的。

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。

图1为本发明实施例公开的适用于电动汽车的多功能电源转换器的电气连接示意图；

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1.数字开关电源控制器2.电动汽车充电插口3.emc滤波器4.双向无桥变换器

5.第一全桥功率开关模组6.一体式高频变压器61.第一绕组62.第二绕组

63.第三绕组64.第四绕组7.第二全桥功率开关模组8.高压主电池组

9.低压电池充电控制器10.辅助电池组11.第一滤波电容12.第二滤波电容

13.第三滤波电容14.开关。

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。

本发明提供了适用于电动汽车的多功能电源转换器，其工作原理是通过将充电机、逆变器和直流电压转换器集成在一个电路内，并利用数字开关电源控制器控制其中的功能部件来实现其中一项功能，达到提高车内电源的集成度、提高车内设备空间的利用率、降低车身重量和满足多重状态间的相互切换的目的。

下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，一种适用于电动汽车的多功能电源转换器，包含由数字开关电源控制器1、电动汽车充电插口2、emc滤波器3、双向无桥变换器4、第一全桥功率开关模组5、一体式高频变压器6、第二全桥功率开关模组7、高压主电池组8、低压电池充电控制器9和辅助电池组10；

所述数字开关电源控制器通过导线分别与所述双向无桥变换器、第一全桥功率开关模组、第二全桥功率开关模组通过导线实现电性连接；

所述电动汽车充电插口、emc滤波器、双向无桥变换器依次通过导线电性连接，所述双向无桥变换器通过第一滤波电容11与所述第一全桥功率开关模组实现电性连接，所述一体式高频变压器、第二全桥功率开关模组通过导线依次实现电性连接；其中，一体式高频变压器包含由第一绕组61和第二绕组62，所述第一绕组通向所述第一全桥功率开关模组，所述第二绕组通向所述第二全桥功率开关模组；所述第二全桥功率开关模组通过第二滤波电容12与所述高压主电池组电性连接。

所述一体式高频变压器通过第三滤波电容13与所述低压电池充电控制器电性连接，所述一体式高频变压器还包含由第三绕组63和第四绕组64，所述第三绕组和第四绕组均通向所述低压电池充电控制器；所述低压电池充电控制器与所述辅助电池组通过导线电性连接，所述辅助电池组的标称电压为12v/24v。

所述数字开关电源控制系统还连接有用于实现第一全桥功率开关模组与一体式高频变压器中第一绕组之间电性联通状态的开关14。

本发明的具体使用步骤如下：再如图1所示，该电源转换装置在电动汽车的使用状态具体有如下三种情况：

一、市电慢充：充电功能和dc/dc部分进行工作；

具体如下：将电动汽车充电插口2接入市电，经emc滤波器3、双向无桥变换器4，并由双向无桥变换器4进行有源功率因数校正后，将交流电压整流并升压至400v的直流；然后由第一全桥功率开关模组5将高压直流转换为交变的高频电流(此状态下开关14处于闭合)，再经一体式高频变压器6中第一绕组61和第二绕组62互感，第三绕组63和第四绕组64互感，其中第二绕组62产生的感应电流经第二全桥功率开关模组7进行同步整流后，流经第二滤波电容12，由第二滤波电容12滤波后给高压主电池组8进行充电；同时第三绕组63和第四绕组64产生的感应电流经整流后，经过第三滤波电容63滤波后由低压电池充电控制器9进行恒流限压，给辅助电池组进行充电并供给给整车低压电器。

二、电动汽车行使过程中，电压转换器dc/dc工作：

具体如下：由数字开关电源控制器1控制开关14断开，高压主电池组8的直流高压经第二全桥功率开关模组7转换为高频电流，一体式高频变压器6中第二绕组和第三绕组、第四绕组均产生互感，第三绕组63和第四绕组64产生的感应电流经整流后，有第三滤波电容13进行滤波，再由低压电池充电控制器9对辅助电池组进行充电并供给整车低压电器。

三、停车逆变并网或逆变用户外用过程中，逆变功能及dc/dc工作：

具体如下：高压主电池组8的直流高压经第二全桥功率开关模组7转换为高频电流，一体式高频变压器6中的第二绕组62与第一绕组61、第三绕组63和第四绕组64均产生互感，第一绕组产生的感应电流经第一全桥功率开关模组4同步整流后(此工作状态下开关14闭合)，再由第一滤波电容11进行滤波后经过双向无桥变换器将其转变为工频交流电，经emc滤波器2滤波后可以并网送电或者供车辆进行逆向充电或者供给各种户外设备用电；同时第三绕组和第四绕组产生的电流经整流后，由第三滤波电容经低压电池充电控制器进行恒流限压，对辅助电池组10进行充电并供给给整车低压电器。

通过以上的方式，本发明所提供的适用于电动汽车的多功能电源转换器，通过将充电机、逆变器和直流电压转换器集成在一个电路内，并利用数字开关电源控制器控制其中的功能部件来实现其中一项功能，达到提高车内电源的集成度、提高车内设备空间的利用率、降低车身重量和满足多重状态间的相互切换的目的。同时本发明提供的电气集成装置能够满足市电慢充和逆变模式并存，可以满足两种状态下时工作的需求；利用一体式高频变压器上第三绕组和第四绕组产生的感应电流，融入的dc/dc低压整流及控制电路，共用了前级部分大功率器件，也能满足电动汽车在行使时工作状态时的低压用电需求。

以上所述的仅是本发明所公开的适用于电动汽车的多功能电源转换器的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。