本技術(shù)涉及汽車充電配電,具體地涉及一種充電配電裝置、系統(tǒng)及車輛。
背景技術(shù):
1、隨著不可再生資源的消耗和科技的發(fā)展,電動汽車應(yīng)運(yùn)而生,且越來越受歡迎。電動汽車中通過車載充電配電系統(tǒng)將電網(wǎng)交流電或直流電轉(zhuǎn)換為直流電,以便于為車輛中的動力電池充電,并為空調(diào)壓縮機(jī)、電子加熱器等設(shè)備供電。該充電配電系統(tǒng)主要包括車載充電機(jī)、高壓配電箱和dc/dc變換器三個器件。
2、相關(guān)技術(shù)中,通常將車載充電機(jī)、高壓配電箱和dc/dc變換器三個器件進(jìn)行功能物理集成或通過電路板集成電路元件,具體地,在電路板上大規(guī)模集成車載充電機(jī)、高壓配電箱和dc/dc變換器。
3、但是,不同的車型需要的功率等級不同,相關(guān)技術(shù)中只規(guī)定了三個器件的大規(guī)模安裝區(qū)域,對于需要不同功率的不同車型來說,需要設(shè)計多種不同的充電配電系統(tǒng),從而導(dǎo)致器件種類繁多,開發(fā)時間長,管理成本較高。
4、需要指出的是,公開于本技術(shù)背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對本技術(shù)的一般背景技術(shù)的理解,而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成己為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本技術(shù)提供一種充電配電裝置、系統(tǒng)及車輛,以利于解決現(xiàn)有技術(shù)中對于需要不同功率的不同車型來說,需要設(shè)計多種不同的充電配電系統(tǒng),從而導(dǎo)致器件種類繁多,開發(fā)時間長,管理成本較高的問題。
2、第一方面,本技術(shù)實施例提供了一種充電配電裝置,所述充電配電裝置包括第一層,所述第一層包括:
3、交流輸入預(yù)充及emi濾波模塊,用于接收第一交流電,并對所述第一交流電進(jìn)行濾波,生成并輸出第二交流電,所述第一交流電為電網(wǎng)交流電;
4、pfc電路及母線電容模塊,用于接收所述交流輸入預(yù)充及emi濾波模塊輸出的第二交流電,并對所述第二交流電進(jìn)行濾波,生成并輸出第三交流電;
5、pfc整流mos模塊,用于接收所述pfc電路及母線電容模塊輸出的所述第三交流電,并對所述第三交流電進(jìn)行整流,生成并輸出第四交流電;
6、pfc電感模塊,用于儲存能量,使得所述pfc電路及母線電容模塊和所述pfc整流mos模塊電壓穩(wěn)定且正常工作;
7、llc原邊mos模塊,用于控制llc電路的導(dǎo)通或斷開;
8、llc變壓器及濾波模塊,用于當(dāng)所述llc電路導(dǎo)通時,接收所述pfc整流mos模塊輸出的所述第四交流電,并通過諧振電路將所述第四交流電轉(zhuǎn)換為第五交流電,對所述第五交流電進(jìn)行濾波,生成并輸出第六交流電;
9、輸出濾波模塊,用于接收所述llc變壓器及濾波模塊輸出的所述第六交流電,對所述第六交流電進(jìn)行濾波,生成并輸出第一直流電;
10、dc/dc輸入原邊模塊,用于接收所述llc變壓器及濾波模塊輸出的所述第六交流電,并將所述第六交流電轉(zhuǎn)換為第七交流電,輸出所述第七交流電;
11、dc/dc輸出變壓器及整流橋輸出模塊,用于接收所述dc/dc輸入原邊模塊輸出的所述第七交流電,對所述第七交流電進(jìn)行整流,生成并輸出第二直流電。
12、在本技術(shù)實施例中,基于多種車型,設(shè)計出最合理的共用結(jié)構(gòu),從而使得該充電配電裝置可以適配于多種車型。且通過規(guī)定車載充電機(jī)和dc/dc變換器中的每個模塊的種類,確保在汽車充電配電系統(tǒng)正常工作的前提下,減少器件的種類,降低管理成本。
13、在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述充電配電裝置還包括第二層,所述第二層包括:
14、高壓配電模塊,用于分配并管理車輛高壓系統(tǒng)的電能。
15、在本技術(shù)實施例中,高壓配電模塊與車載充電機(jī)和dc/dc變換器分開放置??衫斫?,不同車型的車輛需要的高壓配電模塊不同,通過本技術(shù)實施例提供的裝置,對于一些需要特殊高壓配電模塊的車輛,可以單獨更換高壓配電模塊且不影響其他模塊。
16、在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述充電配電裝置的第一層與第二層可拆分。
17、在本技術(shù)實施例中,充電配電裝置的第一層和第二層可拆分,可理解,對于部分車型來說,將充電配電裝置的第一層和第二層分開放置可能會更利于整車的走線和空間布置,通過將第二層和第一層設(shè)置為可拆分,可以使充電配電裝置適配更多種車型。
18、在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述充電配電裝置的冷卻液進(jìn)口、冷卻液出口和接口位于同一側(cè),所述接口用于冷卻和接收和/或輸出電能。
19、在本技術(shù)實施例中,充電配電裝置的冷卻液進(jìn)口、冷卻液出口和接口位于同一側(cè)??衫斫?,對于大部分車型來說,車輛內(nèi)部與充電配電裝置連接的接線通常位于同一側(cè),因此,將充電配電裝置的冷卻液進(jìn)口、冷卻液出口和接口設(shè)置在同一側(cè)更有利于該充電配電裝置適配于多種車型,且更有利于整車走線和布局。
20、在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述第一層包括支撐殼體,所述支撐殼體被冷卻液通道劃分為第一腔體、第二腔體和第三腔體,所述第二腔體位于冷卻液流入通道與冷卻液流出通道之間,所述第一腔體位于所述冷卻液流入通道與所述支撐殼體之間,所述第三腔體位于所述冷卻液流出通道與所述支撐殼體之間。
21、在本技術(shù)實施例中,冷卻液通道將支撐殼體內(nèi)的空間劃分為三個腔體,以便于將電子器件放置在腔體內(nèi),且冷卻液通道分為冷卻液流入通道和冷卻液流出通道,每個腔體中的電子器件都可以離冷卻液通道較近,更有利于散熱。另外,本技術(shù)實施例中冷卻液通道較窄,但是采用立體化設(shè)計,可以在減小尺寸體積的基礎(chǔ)上,增大散熱面積,使得功率密度提升25%,重量降低20%,效率提升約1%。
22、在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述第一腔體設(shè)置有第一交流電充電口,所述交流輸入預(yù)充及emi濾波模塊安裝在所述第一腔體中靠近所述第一交流電充電口且靠近所述支撐殼體的位置;
23、所述pfc電路及母線電容模塊安裝在所述第一腔體中所述交流輸入預(yù)充及emi濾波模塊與所述支撐殼體之間;
24、所述pfc整流mos模塊安裝在所述第一腔體中所述交流輸入預(yù)充及emi濾波模塊與所述冷卻液流入通道之間;
25、所述llc原邊mos模塊安裝在所述第一腔體中所述pfc電路及母線電容模塊與所述冷卻液流入通道之間;
26、所述llc變壓器及濾波模塊安裝在所述第二腔體中,且所述llc變壓器及濾波模塊的3個邊都與所述冷卻液通道相鄰;
27、所述dc/dc輸出變壓器及整流橋輸出模塊安裝在所述第二腔體中靠近所述支撐殼體的位置;
28、所述pfc電感模塊安裝在所述第二腔體中,所述llc變壓器及濾波模塊與所述dc/dc輸出變壓器及整流橋輸出模塊之間;
29、所述輸出濾波模塊安裝在所述第三腔體中,且所述輸出濾波模塊的3個邊都與所述支撐殼體相鄰;
30、所述dc/dc輸入原邊模塊安裝在所述第三腔體中所述輸出濾波模塊與所述冷卻液流出通道之間。
31、在本技術(shù)實施例中,將車載充電機(jī)和dc/dc轉(zhuǎn)換器中的模塊按照每個模塊的不同功能和散熱情況,分別放置在不同腔體內(nèi),在保證多個模塊正常工作的前提下,提升每個模塊的散熱效率。另外,通過這種標(biāo)準(zhǔn)化布局和設(shè)計,可以減少各個器件的種類,從而降低管理成本,提高器件的使用率。
32、在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述pfc電感模塊,包括:第一pfc電感模塊和第二pfc電感模塊,用于儲存能量,使得所述pfc電路及母線電容模塊和所述pfc整流mos模塊電壓穩(wěn)定且正常工作。
33、在本技術(shù)實施例中,pfc電感模塊包括第一pfc電感模塊和第二pfc電感模塊,均用于儲存能量,使得pfc電路及母線電容模塊和pfc整流mos模塊電壓穩(wěn)定且正常工作。可理解,通過兩部分電感模塊,可以儲存更多能量。
34、在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述第一pfc電感模塊安裝在所述第二腔體中,所述llc變壓器及濾波模塊與所述dc/dc輸出變壓器及整流橋輸出模塊之間;
35、所述第二pfc電感模塊安裝在所述第三腔體中,所述輸出濾波模塊、所述冷卻液流出通道與所述dc/dc輸入原邊模塊之間。
36、在本技術(shù)實施例中,第一pfc電感模塊與第二pfc電感模塊分別安裝在不同位置,且第一pfc電感模塊和第二pfc電感模塊都靠近冷卻液通道,更有利于電子器件的散熱。
37、第二方面,本技術(shù)實施例提供了一種充電配電系統(tǒng),所述充電配電系統(tǒng)包括:
38、第一方面中所述的充電配電裝置。
39、第三方面,本技術(shù)實施例提供了一種車輛,所述車輛包括:
40、第二方面所述的充電配電系統(tǒng)。
41、綜上所述,基于多種車型,設(shè)計出最合理的共用結(jié)構(gòu),從而使得該充電配電裝置可以適配于多種車型。且通過規(guī)定車載充電機(jī)和dc/dc變換器中的每個模塊的種類,在汽車充電配電系統(tǒng)正常工作性能的前提下,減少器件的種類,提升可靠性和規(guī)模應(yīng)用,降低零件成本及管理成本。