【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電動汽車充電，尤其涉及到一種單相和三相兼容的車載充電器。
技術介紹
1、我國電動汽車產業正迅速發展，電動汽車的充電技術是影響電動汽車續航能力的關鍵問題之一，因此是行業間研究的熱點。目前，車載充電器大多為單相交流輸入，然而隨著動力電池容量的增加，單相輸入時充電速度會受到限制，因此，車載充電器的要求正逐步從單相輸入轉為三相輸入。但是，電動汽車作為交通工具，若僅適配單一電源工作(單相輸入或三相輸入)，將限制電動汽車的進一步推廣使用。為實現電動汽車的靈活充電，提升便利性，對現有的車載充電器拓撲提出了更高的要求：具有兼容單相和三相輸入的ac-dc變換功能；同時，盡可能降低車載充電器的制作成本，提高工作效率。
2、電動汽車充電時，通過與之連接的充電槍或充電插頭直接與電源接口連接，連接簡單，使用方便。目前使用的大部分車載充電機僅設有三相充電電路，與相對應的充電樁配合使用；或者僅設有單相充電電路，以便于直接與家用電源連接。目前市面上的單相和三相兼容的車載充電器，根據輸入電壓或電流的采樣信號判斷單相或三相運行，通過繼電器的開斷來實現單、三相電路的切換，但是單相與三相的輸入濾波器是分離的，因此需要分別根據單三相運行工況來進行濾波器設計。綜上，目前的單相和三相兼容的車載充電器的系統成本與復雜度都存在較大的優化空間。
3、中國專利文獻cn116231705a的專利公開了一種20kw雙向單相/三相兼容電動汽車非車載直流充電模塊。在該專利中，當單相或三相電通過輸入緩啟動電路時，輸入電壓采樣電路采集輸入電壓信號傳輸給ds
4、中國專利文獻cn113071436b的專利公開了一種電動汽車七合一高壓集成系統電路結構及其工作方法。在該專利中，通過在不同模式下對元器件進行復用，簡化了整體的電路，實現了電機控制器、單相慢速充電機、三相快速充電機、單相電源逆變器、三相電源逆變器、大功率雙向dc/dc、小功率雙向dc/dc七種功能的集成；集成后的電路大幅度減少了功率開關管和各類儲能元器件的個數，較大程度降低了電動汽車制造成本。在該方案中，前級pfc單相工作時為無橋圖騰柱pfc電路，三相橋臂中多余的一組橋臂沒有用于實現交錯并聯，因此輸入電流紋波較大，不利于輸入濾波器的設計。
5、中國專利文獻cn107947309b公開了兼容單相三相交流電源的充電控制電路。在該專利中，通過兩個繼電器開關組合實現了單三相電路的兼容運行，以較少的功率器件同時完成單相和三相兼容運行，在使用單相交流電源時仍然能保持較高功率的輸出。所提出的充電模塊具有電路結構簡單、運行可靠、成本低廉的優點。在該專利中，沒有考慮輸入濾波器的設計，因此難以在實際工程中直接應用。
6、綜上所述，現有單相和三相兼容運行的拓撲結構中，單相與三相的輸入濾波器是分離的，因此，增加了系統的成本，增大了車載充電器的體積，影響了效率的進一步提升。
技術實現思路
1、為了解決現有技術中存在的上述缺陷，本專利技術提出一種單相和三相兼容的車載充電器。
2、本專利技術采用的技術方案是設計一種一種單相和三相兼容的車載充電器，包括交流電源輸入端、emc濾波裝置和三相整流器、控制器、串接在emc濾波裝置與交流電源之間的第一開關k1、以及串接在所述emc濾波裝置與三相整流器之間的第二開關k2；所述控制器用于在交流電源為三相電時，控制所述第一開關k1和所述第二開關k2動作，使所述三相電通過所述emc濾波裝置中的三相線對應輸送至所述三相整流器中的三相線，以進行三相整流；在所述交流電源為單相電時，控制所述第一開關k1和所述第二開關k2動作，使所述單相電通過所述emc濾波裝置中的一相線輸送至所述三相整流器的一相線以進行單相整流、或輸送至所述三相整流器中的兩相線，以進行單相交錯并聯整流。
3、優選的，所述第一開關k1包括第一定端、第一動端和第二動端，所述第二開關k2包括第二定端、第三動端和第四動端；所述第一定端連接所述emc濾波裝置中的一相，所述第一動端連接所述交流電源輸入端中與所述第一定端所接相一致的一相，所述第二動端連接所述交流電源輸入端中的零線n；所述第三動端和所述第四動端分別連接所述emc濾波裝置中未連接所述第一定端的兩相，所述第二定端連接所述三相整流器中的與所述第三動端和所述第四動端對應的兩相中的一相。
4、優選的，在所述交流電源為三相電時，所述第一定端與所述第一動端之間連通，所述第一定端與所述第二動端之間斷開，所述第二定端所接相與所述第三動端所接相相同時、所述第二定端與所述第三動端之間連通，所述第二定端與所述第四動端之間斷開，所述第二定端所接相與所述第四動端所接相相同時、所述第二定端與所述第四動端之間連通，所述第二定端與所述第三動端之間斷開，以進行所述三相整流；在所述交流電源為單相電時，所述第一定端與所述第一動端之間斷開，所述第一定端與所述第二動端之間連通，所述第二定端與所述第三動端和所述第四動端中的與所述第二定端所接相相同的動端之間連通，與所述第二定端所接相不同的動端之間斷開，以進行所述單相整流、或所述第二定端與所述第三動端和所述第四動端中的與所述第二定端所接相不同的動端之間連通，與所述第二定端所接相相同的動端之間斷開，以進行所述單相交錯并聯整流。
5、優選的，所述交流電源輸入端包括a相線la1、b相線lb1、c相線lc1和零線n，所述emc濾波裝置包括濾波輸入a相la2、濾波輸入b相lb2、濾波輸入c相lc2、濾波輸出a相la3、濾波輸出b相lb3和濾波輸出c相lc3，所述三相整流器包括整流a相la4、整流b相lb4、整流c相lc4。
6、可選的，所述第一定端連接所述emc濾波裝置中的濾波輸入c相lc2，所述第一動端連接所述交流電源中的c相線lc1，所述a相線la1連接所述濾波輸入a相la2，所述b相線lb1連接所述濾波輸入b相lb2；所述第三動端連接所述emc濾波裝置中的濾波輸出a相la3，所述第四動端連接所述emc濾波裝置中的濾波輸出b相lb3，所述第二定端連接所述三相整流器中的整流b相lb4，所述濾波輸出a相la3連接所述整流a相la4，所述濾波輸出c相lc3連接所述整流c相lc4；或者所述第三動端連接所述emc濾波裝置中的濾波輸出a相la3，所述第四動端連接所述emc濾波裝置中的濾波輸出b相lb3，所述第二定端連接所述三相整流器中的整流a相la4，所述濾波輸出b相lb3連接所述整流b相lb4，所述濾波輸出c相lc3連接所述整流c相lc4。
7、可選的，所述第一定端連接所述emc濾波裝置中的濾波輸入b相lb2，所述第一動端連接所述交流電源中的b相線lb1，所述a相線la1連接所述濾波輸入a相la2，所述c相線lc1連接所述濾波輸入c相本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種單相和三相兼容的車載充電器，包括交流電源輸入端、EMC濾波裝置和三相整流器，其特征在于：還包括控制器、串接在EMC濾波裝置與交流電源之間的第一開關K1、以及串接在所述EMC濾波裝置與三相整流器之間的第二開關K2；
2.如權利要求1所述的單相和三相兼容的車載充電器，其特征在于：所述第一開關K1包括第一定端、第一動端和第二動端，所述第二開關K2包括第二定端、第三動端和第四動端；
3.如權利要求2所述的單相和三相兼容的車載充電器，其特征在于：在所述交流電源為三相電時，所述第一定端與所述第一動端之間連通，所述第一定端與所述第二動端之間斷開，所述第二定端所接相與所述第三動端所接相相同時、所述第二定端與所述第三動端之間連通，所述第二定端與所述第四動端之間斷開，所述第二定端所接相與所述第四動端所接相相同時、所述第二定端與所述第四動端之間連通，所述第二定端與所述第三動端之間斷開，以進行所述三相整流；
4.如權利要求2所述的單相和三相兼容的車載充電器，其特征在于：所述交流電源輸入端包括A相線LA1、B相線LB1、C相線LC1和零線N，所述EMC濾波裝置包
5.如權利要求4所述的單相和三相兼容的車載充電器，其特征在于：所述第一定端連接所述EMC濾波裝置中的濾波輸入C相LC2，所述第一動端連接所述交流電源中的C相線LC1，所述A相線LA1連接所述濾波輸入A相LA2，所述B相線LB1連接所述濾波輸入B相LB2；
6.如權利要求4所述的單相和三相兼容的車載充電器，其特征在于：
7.如權利要求2所述的單相和三相兼容的車載充電器，其特征在于：所述第一開關K1和所述第二開關K2均采用一個單刀雙擲繼電器；或者所述第一開關K1采用兩個單刀單擲繼電器組合，所述兩個單刀單擲繼電器中的一個觸點并接后作為所述第一定端，未并接的觸點分別作為所述第一動端和所述第二動端；或者所述第二開關K2采用兩個單刀單擲繼電器組合，所述兩個單刀單擲繼電器中的一個觸點并接后作為所述第二定端，未并接的觸點分別作為所述第三動端和所述第四動端。
8.如權利要求1所述的單相和三相兼容的車載充電器，其特征在于：所述EMC濾波裝置包括依次連接的第一濾波器、第一共模電感、第二濾波器、第二共模電感和第三濾波器。
9.如權利要求8所述的單相和三相兼容的車載充電器，其特征在于：所述第一共模電感和所述第二共模電感采用相同結構，皆包括一個集成磁芯和繞制在所述集成磁芯上的三個繞組，所述三個繞組逐一對應串接在所述三相線中。
10.如權利要求8所述的單相和三相兼容的車載充電器，其特征在于：所述第一開關K1的位置還包括集成在所述EMC濾波裝置的輸入端，所述第二開關K2串接在所述第一濾波器的輸入側、或串接在所述第一濾波器與所述第一共模電感之間、或串接在所述第一共模電感與所述第二濾波器之間、或安裝在所述第二濾波器內兩組濾波電容之間、或串接在所述第二濾波器與所述第二共模電感之間、或串接在所述第二共模電感與第三濾波器之間、或安裝在所述第三濾波器內兩組濾波電容之間。
...【技術特征摘要】
1.一種單相和三相兼容的車載充電器，包括交流電源輸入端、emc濾波裝置和三相整流器，其特征在于：還包括控制器、串接在emc濾波裝置與交流電源之間的第一開關k1、以及串接在所述emc濾波裝置與三相整流器之間的第二開關k2；
2.如權利要求1所述的單相和三相兼容的車載充電器，其特征在于：所述第一開關k1包括第一定端、第一動端和第二動端，所述第二開關k2包括第二定端、第三動端和第四動端；
3.如權利要求2所述的單相和三相兼容的車載充電器，其特征在于：在所述交流電源為三相電時，所述第一定端與所述第一動端之間連通，所述第一定端與所述第二動端之間斷開，所述第二定端所接相與所述第三動端所接相相同時、所述第二定端與所述第三動端之間連通，所述第二定端與所述第四動端之間斷開，所述第二定端所接相與所述第四動端所接相相同時、所述第二定端與所述第四動端之間連通，所述第二定端與所述第三動端之間斷開，以進行所述三相整流；
4.如權利要求2所述的單相和三相兼容的車載充電器，其特征在于：所述交流電源輸入端包括a相線la1、b相線lb1、c相線lc1和零線n，所述emc濾波裝置包括濾波輸入a相la2、濾波輸入b相lb2、濾波輸入c相lc2、濾波輸出a相la3、濾波輸出b相lb3和濾波輸出c相lc3，所述三相整流器包括整流a相la4、整流b相lb4、整流c相lc4。
5.如權利要求4所述的單相和三相兼容的車載充電器，其特征在于：所述第一定端連接所述emc濾波裝置中的濾波輸入c相lc2，所述第一動端連接所述交流電源中的c相線lc1，所述a相線la1連接所述濾波輸入a相la2...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉鈞，徐金柱，黃銳，曹海彬，
申請(專利權)人：深圳威邁斯新能源集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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