本實用新型涉及紋波電流抑制技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種車載充電機的功率電路、車載充電機及充電汽車。
背景技術(shù):
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,越來越多的半導(dǎo)體非線性電路運用到各種電氣設(shè)備中,而電器設(shè)備需要向模塊化和小型化發(fā)展,因此對EMC(Electro Magnetic Compatibility,即電磁兼容性)的要求越來越高。車載充電機作為新能源汽車的充電設(shè)備,其參數(shù)受到嚴格要求。車載充電機轉(zhuǎn)換電路需要由PFC(Power Factor Correction,即功率因數(shù)校正)電路作為前級輸入,經(jīng)過后級DCDC電路后輸出給負載。由于這些電路運用了大量半導(dǎo)體器件,造成了電壓和電流的畸變,前后級的紋波電流疊加從而影響整體電路的EMC性能。
為了減少紋波電流對車載充電機功率電路的影響,現(xiàn)有技術(shù)通常采用在PFC電路兩個輸出端之間接入鋁電解電容,雖然鋁電解電容可以吸收一部分紋波電流,但對高頻紋波電流抑制效果不好,EMC性能并沒有得到改善。
綜上所述,如何更好地減少高頻紋波電流對車載充電機功率電路的影響,從而提高車載充電機功率電路EMC性能是目前需要解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實用新型的目的在于提供一種車載充電機的功率電路、車載充電機及充電汽車,減少了高頻紋波電流對車載充電機功率電路的影響,從而提高了車載充電機功率電路EMC性能。其具體方案如下:
一種車載充電機的功率電路,包括PFC電路、DCDC電路、鋁電解電容和LC電路,其中,所述PFC電路的第一路輸出端連接所述DCDC電路的第一路輸入端,所述PFC電路的第二路輸出端連接所述DCDC電路的第二路輸入端,所述鋁電解電容一端連接所述PFC電路的第一路輸出端且另一端連接所述PFC電路的第二路輸出端,所述LC電路位于所述鋁電解電容與所述DCDC電路之間。
優(yōu)選的,所述鋁電解電容為N個并聯(lián)的鋁電解電容,N為大于1的正整數(shù)。
優(yōu)選的,所述LC電路中的電容一端連接所述PFC電路的第一路輸出端且另一端連接所述PFC電路的第二路輸出端,所述LC電路中的電感一端連接所述PFC電路的第一路輸出端且另一端連接所述DCDC電路的第一路輸入端。
優(yōu)選的,所述LC電路中的電容一端連接所述DCDC電路的第一路輸入端且另一端連接所述DCDC電路的第二輸入端,所述LC電路中的電感一端連接所述PFC電路的第一路輸出端且另一端連接所述DCDC電路的第一路輸入端。
優(yōu)選的,所述LC電路中的電容為薄膜電容。
本實用新型還公開了一種車載充電機,包括上述功率電路。
本實用新型還公開了一種充電汽車,包括上述車載充電機。
本實用新型公開了一種車載充電機的功率電路,包括PFC電路、DCDC電路、鋁電解電容和LC電路,其中,上述PFC電路的第一路輸出端連接上述DCDC電路的第一路輸入端,上述PFC電路的第二路輸出端連接上述DCDC電路的第二路輸入端,上述鋁電解電容一端連接上述PFC電路的第一路輸出端且另一端連接上述PFC電路的第二路輸出端,上述LC電路位于上述鋁電解電容與上述DCDC電路之間??梢?,本實用新型中,經(jīng)過鋁電解電容吸收PFC電路和DCDC電路產(chǎn)生的紋波電流后,再通過LC電路對電流中的紋波電流進行進一步濾波,更好地減少了高頻紋波電流對車載充電機功率電路的影響,從而提高了車載充電機功率電路EMC性能。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型實施例公開的一種車載充電機的功率電路的電路原理圖;
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中只采用鋁電解電容濾波的電流波形圖圖;
圖3為采用本實用新型實施例公開的功率電路濾波的電流波形圖;
圖4為本實用新型實施例公開的一種具體的車載充電機的功率電路的電路原理圖;
圖5為本實用新型實施例公開的一種具體的車載充電機的功率電路的電路連接圖;
圖6為本實用新型實施例公開的另一種具體的車載充電機的功率電路的電路原理圖;
圖7為本實用新型實施例公開的又一種具體的車載充電機的功率電路的電路連接圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
本實用新型實施例公開了一種車載充電機的功率電路,參見圖1所示,包括PFC電路11、DCDC電路12、鋁電解電容13和LC電路14,其中,上述PFC電路11的第一路輸出端連接上述DCDC電路12的第一路輸入端,上述PFC電路11的第二路輸出端連接上述DCDC電路12的第二路輸入端,上述鋁電解電容12一端連接上述PFC電路11的第一路輸出端且另一端連接上述PFC電路11的第二路輸出端,上述LC電路14位于上述鋁電解電容13與DCDC電路12之間。
現(xiàn)有技術(shù)中,只采用鋁電解電容來吸收紋波電流,濾波后的電流波形參見圖2所示,對紋波電流吸收效果不好,大部分的高頻紋波電流仍然存在,對電路的EMC性能影響很大。
本實用信息實施例針對高頻紋波電流加入了LC電路,濾波后的電流波形參加圖3所示,一方面,PFC電路所輸出電流中低頻紋波電流被鋁電解電容吸收后,再通過LC電路對高頻紋波電流進行濾波,得到抑制紋波電流后的電流,再經(jīng)過DCDC電路轉(zhuǎn)換,輸出給負載電池。另一方面,DCDC電路產(chǎn)生的高頻紋波電流,由于經(jīng)過了LC電路的濾波,減少了對PFC電路輸出的電流影響,從而提高了抑制紋波電流的效果。
本實用新型公開了一種車載充電機的功率電路,包括PFC電路、DCDC電路、鋁電解電容和LC電路,其中,上述PFC電路的第一路輸出端連接上述DCDC電路的第一路輸入端,上述PFC電路的第二路輸出端連接上述DCDC電路的第二路輸入端,上述鋁電解電容一端連接上述PFC電路的第一路輸出端且另一端連接上述PFC電路的第二路輸出端,上述LC電路位于上述鋁電解電容與上述DCDC電路之間??梢姡緦嵱眯滦椭?,經(jīng)過鋁電解電容吸收PFC電路和DCDC電路產(chǎn)生的紋波電流后,再通過LC電路對電流中的紋波電流進行進一步濾波,更好地減少了高頻紋波電流對車載充電機功率電路的影響,從而提高了車載充電機功率電路EMC性能。
本實用新型實施例公開了一種具體的車載充電機的功率電路,相對于上一實施例,本實施例對技術(shù)方案作了進一步的說明和優(yōu)化。具體的:
本實用新型實施例中,上述鋁電解電容為N個并聯(lián)的鋁電解電容,N為大于1的正整數(shù)。
可以理解的是,相對于其他電容,單位體積的鋁電解電容的電容量非常大,非常適用于大功率的車載充電器電路,同時價格相對較低。
需要進一步說明的是,N個鋁電解電容疊加使用,可以提高充放電儲能的作用,同時可以提高對電流中的紋波電流的吸收。
本實用新型實施例中,參見圖4所示,上述LC電路14中的電容141一端連接上述PFC電路的第一路輸出端且另一端連接上述PFC電路的第二路輸出端,上述LC電路中的電感142一端連接上述PFC電路的第一路輸出端且另一端連接上述DCDC電路的第一路輸入端。
需要說明的是,若前級PFC電路產(chǎn)生的紋波電流小于后級DCDC電路產(chǎn)生的紋波電流,則需要將LC電路中的電容一端連接上述PFC電路的第一路輸出端且另一端連接上述PFC電路的第二路輸出端,以增大前級阻抗,使DCDC電路產(chǎn)生的紋波電流流入LC電路中的電容中,從而獲得更好的濾波效果。
本實用新型實施例公開了一種具體的車載充電機功率電路圖,參見圖5所示,a、b為PFC電路的兩個輸出端,c、d為DCDC電路的兩個輸入端,C1為鋁電解電容,L2和C2組成LC電路,其中PFC電路省去了交流轉(zhuǎn)直流電的整流橋電路,MOS1為PFC電路開關(guān)管,配合電感Ld和二極管D1,會在a點和b點之間輸出一個隨著一定頻率波動的電壓,這個電壓不僅會受到D1和MOS1參數(shù)的影響,還受到DCDC電路中MOS2、MOS3、MOS4、MOS5和變壓器T-1的影響。若前級PFC電路產(chǎn)生的紋波電流小于后級DCDC電路產(chǎn)生的紋波電流,則LC電路中的電容C2兩端分別連接PFC電路的第一路輸出端a和第二路輸出端b,以增大前級阻抗,使DCDC電路產(chǎn)生的紋波電流流入LC電路中的電容中,從而獲得更好的濾波效果。
本實用新型實施例中,參見圖6所示,上述LC電路14中的電容141一端連接上述DCDC電路的第一路輸入端且另一端連接上述DCDC電路的第二輸入端,上述LC電路中的電感142一端連接上述PFC電路的第一路輸出端且另一端連接上述DCDC電路的第一路輸入端。
需要說明的是,若前級PFC電路產(chǎn)生的紋波電流大于后級DCDC電路產(chǎn)生的紋波電流,則需要將LC電路中的電容一端連接上述DCDC電路的第一路輸入端且另一端連接上述DCDC電路的第二輸入端,以增大后級阻抗,使PFC電路產(chǎn)生的紋波電流流入LC電路中的電容中,從而獲得更好的濾波效果。
本實用新型實施例公開了一種具體的車載充電機功率電路圖,參見圖7所示,a、b為PFC電路的兩個輸出端,c、d為DCDC電路的兩個輸入端,C1為鋁電解電容,L2和C2組成LC電路,其中PFC電路省去了交流轉(zhuǎn)直流電的整流橋電路,MOS1為PFC電路開關(guān)管,配合電感Ld和二極管D1,會在a點和b點之間輸出一個隨著一定頻率波動的電壓,這個電壓不僅會受到D1和MOS1參數(shù)的影響,還受到DCDC電路中MOS2、MOS3、MOS4、MOS5和變壓器T-1的影響。若前級PFC電路產(chǎn)生的紋波電流大于后級DCDC電路產(chǎn)生的紋波電流,則LC電路中的電容C2兩端分別連接DCDC電路的第一路輸入端c和第二路輸入端d,以增大前級阻抗,使DCDC電路產(chǎn)生的紋波電流流入LC電路中的電容中,從而獲得更好的濾波效果。
本實用新型實施例中,上述LC電路中的電容為薄膜電容。
可以理解的是,薄膜電容的頻率響應(yīng)范圍更大,能夠更好地對高頻紋波電流進行濾波,且薄膜電容內(nèi)阻阻抗小,即對電路功率密度影響較小。
本實用新型還公開了一種車載充電機,包括上述任一實施例公開的功率電路,并具有其相同的技術(shù)效果。
本實用新型公開了一種充電汽車,包括上述車載充電機,并具有其相同的技術(shù)效果。
對所公開的實施例的上述說明,使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。