双向直流直流转换电路、车载充电机、系统及交通工具技术方案

本申请提供一种双向直流直流转换电路、车载充电机、系统及交通工具，涉及新能源汽车充电技术领域。电路包括：第一直流电源端、变压器、原边开关单元、谐振组件、副边开关单元及第二直流电源端，谐振组件包括第一磁芯、第二磁芯，第一磁芯和第二磁芯均包括一磁板、位于磁板上的两个绕线柱以及位于磁板上的两个磁柱，在第一磁芯的两个绕线柱和第二磁芯的两个绕线柱上，分别缠绕第一谐振电感绕组和第二谐振电感绕组。通过在谐振组件的绕线柱上进行绕线，使得电路中产生的共模电流经过谐振组件时，在绕线柱上产生的共模磁通在磁柱上叠加，且方向与在绕线柱上产生的磁通方向相反，从而对电路中共模电流起到抑制作用，降低共模噪声，保证电路的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
双向直流直流转换电路、车载充电机、系统及交通工具
本专利技术涉及新能源汽车充电
，具体而言，涉及一种双向直流直流转换电路、车载充电机、系统及交通工具。
技术介绍
目前，发展节能与新能源汽车已经成为全球汽车工业应对能源和环境问题的共同选择，而电动汽车更是新能源汽车的主力军。在混合动力和电动汽车领域，车载充电机(OBC)是必不可少的关键部件，用于给高压电池进行充电。因为电池电压并不是固定在某一个电压值，所以在充电过程中需要直流-直流(DCDC)转换电路来实现200Vdc～480Vdc全范围充电工作。现有的直流-直流充电电路大多采用LC电感电容双全桥拓扑，电路主要包含谐振电感、谐振电容、开关管、变压器等元器件。由于现实中开关器件并不是理想器件，开关过程中会产生电路中需要的差模电流成分，同样也会产生共模电流成分，从而导致共模噪声的出现，使得电路稳定性受到影响。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种双向直流直流转换电路、车载充电机、系统及交通工具，用于解决现有技术中存在的，共模噪声使得双向直流直流电路稳定性较差的问题。第一方面，本申请实施例提供了一种双向直流直流转换电路，该转换电路包括：第一直流电源端、变压器、原边开关单元、谐振组件、副边开关单元及第二直流电源端；所述谐振组件包括第一磁芯，所述第一磁芯包括一磁板、位于磁板上的两个绕线柱以及位于磁板上的两个磁柱；其中，所述两个绕线柱相对设置，所述两个磁柱相对设置，且所述绕线柱与所述磁柱间隔设置；在所述两个绕线柱中的一个绕线柱上缠绕第一谐振电感绕组，在所述两个绕线柱中的另一个绕线柱上缠绕第二谐振电感绕组；所述谐振组件还包括第二磁芯，所述第二磁芯包括一磁板、位于磁板上的两个绕线柱以及位于磁板上的两个磁柱，其中两个绕线柱相对设置，两个磁柱相对设置，且所述绕线柱与所述磁柱间隔设置，第一谐振电感绕组还缠绕在所述第二磁芯的两个绕线柱中的一个绕线柱上，第二谐振电感绕组还缠绕在所述第二磁芯的两个绕线柱中的另一个绕线柱上；以使所述谐振组件形成第一谐振电感和第二谐振电感，并使得所述双向直流直流转换电路中产生的共模电流经过所述第一谐振电感绕组和所述第二谐振电感绕组时，所述第一谐振电感和所述第二谐振电感产生的共模磁通在所述两个磁柱上叠加，且方向与所述第一谐振电感和所述第二谐振电感在绕线柱上产生的磁通的方向相反；所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述原边绕组的第一端连接所述第一谐振电感的第一端，所述原边绕组的第二端连接所述第二谐振电感的第一端，所述第一谐振电感的第二端通过所述原边开关单元与所述第一直流电源端连接，所述第二谐振电感的第二端通过所述原边开关单元与所述第一直流电源端连接；以及所述变压器的副边绕组的第一端通过所述副边开关单元与所述第二直流电源端连接；所述副边绕组的第二端通过副边开关单元与所述第二直流电源端连接。可选地，所述绕线柱与所述磁柱具有与所述磁板交叉的长度方向，且所述绕线柱与所述磁柱沿长度方向平行。可选地，在缠绕有第一谐振电感绕组的所述第一磁芯的绕线柱和所述第二磁芯的绕线柱之间设有第一间隙，在缠绕有第二谐振电感绕组的所述第一磁芯的绕线柱和所述第二磁芯的绕线柱之间设有第二间隙。可选地，所述第一间隙与所述第二间隙的厚度相同。可选地，两个所述磁柱的截面积相同，所述磁柱的截面积小于所述绕线柱的截面积。可选地，所述第一谐振电感绕组和所述第二谐振电感绕组的匝数相同。可选地，所述第一谐振电感绕组与所述第二谐振电感绕组的绕向相同。可选地，所述第一谐振电感绕组与所述第二谐振电感绕组的绕向不同。可选地，所述转换电路还包括：第一谐振电容和第二谐振电容；所述第二谐振电感的第二端连接所述第一谐振电容的第一端，所述第一谐振电容的第二端通过所述原边开关单元与所述第一直流电源端连接；所述副边绕组第二端连接所述第二谐振电容的第一端，所述第二谐振电容的第二端通过所述副边开关单元与所述第二直流电源端连接。可选地，所述转换电路还包括：第三谐振电容和第四谐振电容；所述第一谐振电感的第二端连接所述第三谐振电容的第一端，所述第三谐振电容的第二端通过所述原边开关单元与所述第一直流电源端连接；所述副边绕组的第一端连接所述第四谐振电容的第一端，所述第四谐振电容的第二端通过所述副边开关单元与所述第二直流电源端连接。第二方面，本申请实施例提供了一种车载充电机，包括：上述第一方面所述的转换电路、以及散热器；在所述转换电路中所述原边开关单元和所述副边开关单元的开关管上分别设置有所述散热器。第三方面，本申请实施例提供了一种车载充电系统，该系统包括：交流电源端、车载充电机以及电池，所述交流电源端与所述车载充电机连接，所述车载充电机与所述电池连接，其中，所述车载充电机为上述第二方面所述的车载充电机。第四方面，本申请实施例提供了一种交通工具，其包括上述第三方面所述的车载充电系统。本申请实施例提供一种双向直流直流转换电路、车载充电机、系统及交通工具，该转换电路包括：第一直流电源端、变压器、原边开关单元、谐振组件、副边开关单元及第二直流电源端，谐振组件包括第一磁芯、第二磁芯，第一磁芯和第二磁芯均包括一磁板、位于磁板上的两个绕线柱以及位于磁板上的两个磁柱，在第一磁芯的两个绕线柱和第二磁芯的两个绕线柱上，分别缠绕第一谐振电感绕组和第二谐振电感绕组。通过采用由两个谐振电感以及磁柱组成的对称谐振组件，在两个谐振电感的绕线柱上进行绕线，使得电路中产生的共模电流经过两个谐振电感时，在两个谐振电感上产生的共模磁通在两个磁柱上叠加，且方向与两个谐振电感上的磁通方向相反，从而对电路中的共模电流成分起到抑制作用，降低共模噪声，保证电路的稳定性。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1为本申请实施例提供的一种双向直流直流转换电路示意图；图2为本申请实施例提供的一种共模电流路径示意图；图3为本申请实施例提供的一种谐振组件中第一磁芯的结构示意图；图4为本申请实施例提供的一种谐振组件中第一磁芯的俯视图；图5为本申请实施例提供的一种谐振组件差模磁通路径示意图；图6为本申请实施例提供的一种谐振组件共模磁通路径示意图；图7为本申请实施例提供的另一种双向直流直流转换电路示意图；图8为本申请实施例提供的一种双向直流直流转换电路简化图；图9为本申请实施例提供的又一种双向直流直流转换电路示意图；图10为本申请实施例提供的一种双向直流直流转换电路局部示意图；图11为本申请实施例提供的电压与共模电流关系示意图；图12为本申请实施例提供的车载充电系统结构框图；...

【技术保护点】
1.一种双向直流直流转换电路，其特征在于，包括：/n第一直流电源端、变压器、原边开关单元、谐振组件、副边开关单元及第二直流电源端；/n所述谐振组件包括第一磁芯，所述第一磁芯包括一磁板、位于磁板上的两个绕线柱以及位于磁板上的两个磁柱；其中，所述两个绕线柱相对设置，所述两个磁柱相对设置，且所述绕线柱与所述磁柱间隔设置；在所述两个绕线柱中的一个绕线柱上缠绕第一谐振电感绕组，在所述两个绕线柱中的另一个绕线柱上缠绕第二谐振电感绕组；/n所述谐振组件还包括第二磁芯，所述第二磁芯包括一磁板、位于磁板上的两个绕线柱以及位于磁板上的两个磁柱，其中两个绕线柱相对设置，两个磁柱相对设置，且所述绕线柱与所述磁柱间隔设置，第一谐振电感绕组还缠绕在所述第二磁芯的两个绕线柱中的一个绕线柱上，第二谐振电感绕组还缠绕在所述第二磁芯的两个绕线柱中的另一个绕线柱上；以使所述谐振组件形成第一谐振电感和第二谐振电感，并使得所述双向直流直流转换电路中产生的共模电流经过所述第一谐振电感绕组和所述第二谐振电感绕组时，所述第一谐振电感和所述第二谐振电感产生的共模磁通在所述两个磁柱上叠加，且方向与所述第一谐振电感和所述第二谐振电感在绕线柱上产生的磁通的方向相反；/n所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述原边绕组的第一端连接所述第一谐振电感的第一端，所述原边绕组的第二端连接所述第二谐振电感的第一端，所述第一谐振电感的第二端通过所述原边开关单元与所述第一直流电源端连接，所述第二谐振电感的第二端通过所述原边开关单元与所述第一直流电源端连接；以及/n所述变压器的副边绕组的第一端通过所述副边开关单元与所述第二直流电源端连接；所述副边绕组的第二端通过副边开关单元与所述第二直流电源端连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种双向直流直流转换电路，其特征在于，包括：
第一直流电源端、变压器、原边开关单元、谐振组件、副边开关单元及第二直流电源端；
所述谐振组件包括第一磁芯，所述第一磁芯包括一磁板、位于磁板上的两个绕线柱以及位于磁板上的两个磁柱；其中，所述两个绕线柱相对设置，所述两个磁柱相对设置，且所述绕线柱与所述磁柱间隔设置；在所述两个绕线柱中的一个绕线柱上缠绕第一谐振电感绕组，在所述两个绕线柱中的另一个绕线柱上缠绕第二谐振电感绕组；
所述谐振组件还包括第二磁芯，所述第二磁芯包括一磁板、位于磁板上的两个绕线柱以及位于磁板上的两个磁柱，其中两个绕线柱相对设置，两个磁柱相对设置，且所述绕线柱与所述磁柱间隔设置，第一谐振电感绕组还缠绕在所述第二磁芯的两个绕线柱中的一个绕线柱上，第二谐振电感绕组还缠绕在所述第二磁芯的两个绕线柱中的另一个绕线柱上；以使所述谐振组件形成第一谐振电感和第二谐振电感，并使得所述双向直流直流转换电路中产生的共模电流经过所述第一谐振电感绕组和所述第二谐振电感绕组时，所述第一谐振电感和所述第二谐振电感产生的共模磁通在所述两个磁柱上叠加，且方向与所述第一谐振电感和所述第二谐振电感在绕线柱上产生的磁通的方向相反；
所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述原边绕组的第一端连接所述第一谐振电感的第一端，所述原边绕组的第二端连接所述第二谐振电感的第一端，所述第一谐振电感的第二端通过所述原边开关单元与所述第一直流电源端连接，所述第二谐振电感的第二端通过所述原边开关单元与所述第一直流电源端连接；以及
所述变压器的副边绕组的第一端通过所述副边开关单元与所述第二直流电源端连接；所述副边绕组的第二端通过副边开关单元与所述第二直流电源端连接。


2.根据权利要求1所述的转换电路，其特征在于，所述绕线柱与所述磁柱具有与所述磁板交叉的长度方向，且所述绕线柱与所述磁柱沿长度方向平行。


3.根据权利要求1所述的转换电路，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄潇楠，薛鹏飞，
申请(专利权)人：杭州富特科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33