電動汽車及用于其的車載電源的dc/dc變換裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及車輛技術領域，尤其涉及一種電動汽車及用于其的車載電源的DC/DC
變換裝置。
【背景技術】
[0002]目前，電動汽車中的車載電源包括車載充電機和車載DC/DC。車載充電機主要由兩級變換器組成，前級為AC/DC變換器；后級為DC/DC變換器。車載充電機中的AC/DC變換器把交流電整流成直流電，實現功率校正，降低電流諧波功能；然后DC/DC變換器再把前級直流電變換成電壓和電流可控的直流電，給動力電池充電，實現恒流充電和恒壓充電功能。
[0003]有的車載DC/DC由兩級DC/DC變換器組成，有的則只有一級DC/DC變換器，在兩級DC/DC變換器中，前級DC/DC變換器的作用主要是把動力電池的高壓降為低壓，然后由后級DC/DC變換器去實現恒壓限流工作，給蓄電池和低壓電器供電；如果車載DC/DC只有一級DC/DC變換器，則直接把動力電池的電壓變換成低壓，實現恒壓限流工作，給蓄電池和低壓電器供電。由此可見，車載充電機的后級和車載DC/DC中都有DC/DC變換器這個環節。由于車載電源功率都比較小，在3.3kw以下，為了降低損耗，提高效率，在相關技術中，車載充電機中的后級DC/DC變換器或者車載DC/DC中的后級DC/DC變換器或者車載DC/DC中的DC/DC變換器(如果車載DC/DC只有一級DC/DC變換器)多采用LLC串聯諧振半橋拓撲結構，這種拓撲結構電路能實現開關器件零電流關斷和零電壓開通。
[0004]但是，相關技術中存在以下缺點:具有LLC串聯諧振半橋電路的車載電源，其變壓器的次級電流為正弦波與三角波之差，該電流需要進行電容濾波以形成恒流，然后進行恒流輸出；或者再形成電壓反饋回路，實現恒壓限流輸出。由于車載電源功率比較小，許多供應商為了降低成本，往往采用比較簡單的開關器件驅動電路，沒有作電流保護措施，僅采樣濾波后的恒流，用作電流環控制和電流保護。當電流采樣前級電路出現過流故障時，電流采樣回路沒有采樣到電流，控制器則繼續輸出控制信號，甚至增大控制信號，以增大電流，此時，電流將會越來越大，開關器件驅動電路又沒有過流保護措施，因此，在發生過流時，車載電源根本無法進行自我保護，容易造成事故，威脅用戶的安全。
【發明內容】
[0005]本發明旨在至少解決上述技術問題之一。
[0006]為此，本發明的第一個目的在于提出一種用于電動汽車的車載電源的DC/DC變換裝置。該裝置能在檢測出開關器件MOSFET在導通期間發生過流時關斷M0SFET，可提升電動汽車的安全性和可靠性。
[0007]本發明的第二個目的在于提出一種電動汽車。
[0008]為了實現上述目的，本發明第一方面實施例的用于電動汽車的車載電源的DC/DC變換裝置，包括=LLC串聯諧振半橋電路、過流檢測電路、比較電路和控制器，其中，所述LLC串聯諧振半橋電路包括第一 M0SFET、第二 MOSFET以及用于驅動所述第一 MOSFET的第一驅動單元和用于驅動所述第二 MOSFET的第二驅動單元，所述第一 MOSFET的漏極與直流母線的正極相連，所述第一 MOSFET的源極與所述第二 MOSFET的漏極相連，所述第一 MOSFET的柵極與所述第一驅動單元相連，所述第二 MOSFET的源極與直流母線的負極相連，所述第二MOSFET的柵極與所述第二驅動單元相連，所述第一 MOSFET的源極與所述第二 MOSFET的漏極之間具有第一節點；所述過流檢測電路與所述第二驅動單元和所述第一節點相連，用于檢測所述第二 MOSFET是否發生過流；所述比較電路與所述過流檢測電路相連，用于當所述第二 MOSFET發生過流時生成過流檢測信號；以及所述控制器與所述第一驅動單元、所述第二驅動單元和所述比較電路相連，所述控制器用于根據所述過流檢測信號生成過流保護信號以關閉輸入到所述第一驅動單元和所述第二驅動單元的控制信號，以使所述第一驅動單元和所述第二 MOSFET關斷。
[0009]根據本發明實施例的用于電動汽車的車載電源的DC/DC變換裝置，通過過流檢測電路來檢測LLC串聯諧振半橋電路中的第二MOSFET是否發生過流，比較電路在第二MOSFET發生過流時生成過流檢測信號，控制器根據比較電路輸出的過流檢測信號生成過流保護信號以關閉輸入到第一驅動單元和第二驅動單元的控制信號，以使第一 MOSFET和第二MOSFET關斷。因此，本發明實施例的用于電動汽車的車載電源的DC/DC變換裝置能夠快速地檢測出LLC串聯諧振半橋電路中的開關器件第二MOSFET在導通期間是否發生過流，并在發生過流時關斷第一 MOSFET和第二 M0SFET，以保護第一 MOSFET和第二 M0SFET，同時在第二MOSFET的開啟與關斷期間均不會產生誤動作，從而提升了電動汽車的安全性和可靠性；另外，該裝置的電路結構簡單、成本低、應用范圍廣。
[0010]在本發明的一個實施例中，所述第二驅動單元包括:第一電阻，所述第一電阻的一端與所述控制器的輸出端相連；第二電阻，所述第二電阻的一端與所述第一電阻的另一端相連，所述第二電阻的另一端與所述直流母線負極相連；第一二極管，所述第一二極管的陽極與所述第二電阻的一端相連；第一三極管，所述第一三極管的基極與所述第一二極管的陽極相連，所述第一三極管的發射極與所述第一二極管的陰極相連，所述第一三極管的集電極與所述直流母線負極相連；第三電阻，所述第三電阻的一端與所述第一二極管的陰極相連；第四電阻，所述第四電阻的一端與所述第三電阻的另一端相連，所述第四電阻的另一端與所述直流母線負極相連；瞬態抑制器二極管，所述瞬態抑制器二極管的一端與所述第二MOSFET的柵極相連，所述瞬態抑制器二極管的另一端與所述直流母線負極相連。
[0011]在本發明的一個實施例中，所述過流檢測電路包括:第五電阻，所述第五電阻的一端與所述第一電阻的一端相連；第六電阻，所述第六電阻的一端與第一三極管的發射極相連；第二二極管，所述第二二極管的陽極與所述第六電阻的另一端相連，所述第二二極管的陰極與所述第一節點相連；第二三極管，所述第二三極管的基極與所述第五電阻的另一端相連，所述第二三極管的發射極分別與所述第六電阻的另一端和所述第二二極管的陽極相連，所述第二三極管的集電極與所述直流母線負極相連。
[0012]在本發明的一個實施例中，所述比較電路包括:第七電阻，所述第七電阻的一端與預設電源相連；第八電阻，所述第八電阻的一端與所述第七電阻的另一端相連，所述第八電阻的另一端接地；第九電阻，所述第九電阻的一端分別與所述第七電阻的另一端和所述第八電阻的一端相連；第十電阻，所述第十電阻的一端分別與所述第六電阻的另一端、所述第二二極管的陽極和所述第二三極管的發射極相連；比較器，所述比較器的同相輸入端與所述第九電阻的另一端相連，所述比較器的反相輸入端與所述第十電阻的另一端相連，所述比較器的輸出端與所述控制器的輸入端相連，所述比較器的輸出端為所述比較電路的輸出端；第十一電阻，所述第十一電阻的一端分別與所述第十電阻的另一端、所述比較器的反相輸入端相連，所述第十一電阻的另一端與所述比較器的輸出端相連。
[0013]在本發明的一個實施例中，所述控制器還包括:控制芯片；連接在所述比較電路和所述控制芯片之間的驅動邏輯電路，所述驅動邏輯電路包括第一與門和第二與門，其中，所述第一與門的第一輸入端與所述控制芯片的第一輸出端相連，所述第一與門的第二輸入端與所述比較電路的輸出端相連，所述第二與門的第一輸入端與所述控制芯片的第二輸出端相連，所述第二與門的第二輸入端與所述比較電路的輸出端相連。
[0014]在本發明的一個實施例中，所述LLC串聯諧振半橋電路中的第一電容與第一電感、第二電感串聯，所述第二電感與所述用于電動汽車的車載電源的DC/DC變換裝置中的變壓器的初級繞組并聯，其中，所述第一電容的一端與所述第一節點相連，所述第一電容的另一端與所述第一電感的一端相連，所述第一電感的另一端與所述第二電感的一端相連，所述第二電感的另一端與所述直流母線負極相連。
[0015]為了實現上述目的，本發明第二方面實施例的電動汽車，包括本發明第一方面實施例的用于電動汽車的車載電源的DC/DC變換裝置。
[0016]根據本發明實施例的電動汽車，由于具有了用于電動汽車的車載電源的DC/DC變換裝置，提升了安全性和可靠性。
[0017]本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0018]本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中，
[0019]圖1是根據本發明一個實施例的用于電動汽車的車載電源的DC/DC變換裝置的結構示意圖；