本發(fā)明涉及電源電路，尤其涉及到一種磁集成拓撲電路的控制方法以及車載充電機。

背景技術(shù)：

1、新能源汽車中，obc和dcdc是其中重要的部件，obc的功能是將交流電轉(zhuǎn)換成高壓直流電為電動汽車高壓電池充電，dcdc的功能是將高壓電池的電能轉(zhuǎn)換成低壓電為低壓電池充電，同時obc還需要將交流電能量轉(zhuǎn)換成高壓直流電為加熱器、空調(diào)壓縮機等電動汽車高壓設(shè)備直接供電；必要時obc還需要將高壓電池中的能量轉(zhuǎn)換成交流電給車內(nèi)車外交流用電器使用，實現(xiàn)車內(nèi)逆變和車外逆變功能。dcdc在必要時需要將低壓電池的能量反向傳輸給高壓電池端電容，實現(xiàn)反向預充功能；除此之外obc和dcdc會相互配合將高壓電池端電容上的能量釋放到安全電壓，實現(xiàn)主動放電功能，obc和dcdc除了功率轉(zhuǎn)化之外，需要實現(xiàn)額外其他功能，部分功能如上述。

2、在obc和dcdc實現(xiàn)的功能中，功率傳輸端口有3個，1、ac端口，充電時輸入交流能量，放電時輸出交流能量；2、hv端口，連接電動汽車高壓電池和高壓用電設(shè)備等，電池既作為充電時的負載，放電時作為能量源；3、lv端口，連接低壓蓄電池和低壓用電設(shè)備，充電時hv高壓電池能量傳輸?shù)絣v端口，也可以反向從lv傳輸能力到hv端口；如圖1所示為一種obc和dcdc拓撲。

3、obc行業(yè)對pfc部件研究較多，能實現(xiàn)能量雙向流動的拓撲和控制方法較多，不做過多描述；對于后級直流轉(zhuǎn)直流部分，業(yè)界有較多新方案；其中磁集成電路拓撲被反復提到，是一種低成本、高效率、小體積的解決方法，而實現(xiàn)其關(guān)鍵功能的是直流轉(zhuǎn)直流部分，如圖2所示，其核心是通過共用變壓器和s2整流部件，達到更低的成本，更高能量密度。

4、現(xiàn)在已有的磁集成方案，如圖3所示，和201710917389.x提到的磁集成控制方式，可以達成上述要求，且已經(jīng)大批量工程化量產(chǎn)。但是上述方案有固有缺陷，1、上述方式存在低壓側(cè)(v3側(cè))開關(guān)管的在大電流下的電壓應力過大的問題；2、受限于低壓側(cè)應力原因，obc和dcdc同時工作時dcdc功率受到限制。3、在寬輸入輸出的要求下，輸入輸出壓差大時，諧振腔無功電流大，損耗高，效率低。4、現(xiàn)有的磁集成控制方案，在不同工作模式切換時，比起非磁集成obc+dcdc的分開工作，有斷電重啟過程；總體而言當前磁集成方案obc模式下dcdc功率小，器件可靠性稍低，控制復雜，模式切換掉電，由于上述缺陷，所以行業(yè)內(nèi)亟需一種更優(yōu)秀的磁集成解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明提出一種磁集成拓撲電路的控制方法以及車載充電機。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案是設(shè)計一種磁集成拓撲電路的控制方法，所述磁集成拓撲電路包括原邊雙向有源橋模塊、變壓器、副邊高壓雙向有源橋模塊和副邊低壓雙向有源橋模塊，以及控制器，所述副邊低壓雙向有源橋模塊通過低壓母線連接調(diào)壓模塊，正低壓母線e和負低壓母線f之間連接緩沖模塊；所述控制方法包括根據(jù)低壓母線電壓vef控制所述緩沖模塊吸收所述低壓母線的電壓應力。

3、可選擇的，所述緩沖模塊包括串接在所述正低壓母線和負低壓母線之間的第四電容c4和第一二極管d1，所述第四電容c4和第一二極管d1陽極的連接點與負低壓母線之間串接第一電阻r1和第十三開關(guān)q13；所述根據(jù)低壓母線電壓vef控制所述緩沖模塊吸收所述低壓母線的電壓應力具體包括：所述控制器控制第十三開關(guān)q13的通斷，以控制對第四電容c4的放電時刻和放電時長，從而吸收低壓母線的電壓應力。

4、可選擇的，所述調(diào)壓模塊包括：串接在所述正低壓母線與低壓負載正極之間的第十一開關(guān)q11和第一電感l(wèi)1，所述第十一開關(guān)q11和第一電感l(wèi)1的連接點與低壓負載負極之間連接第十二開關(guān)q12，所述低壓負載正極與所述低壓負載負極之間連接第三電容c3。

5、可選擇的，所述副邊高壓雙向有源橋模塊包括第三橋臂和第四橋臂，第四橋臂的中點d與第三橋臂的中點c之間的電壓為副邊中點電壓vdc；在副邊中點電壓vdc高電平、且第十一開關(guān)q11導通時所述第十三開關(guān)q13進行如下控制：對第十一開關(guān)q11進行pwm控制、且第十一開關(guān)q11在副邊中點電壓vdc從零電平變?yōu)楦唠娖胶箝_通，并且所述第十三開關(guān)q13在第十一開關(guān)q11導通之后導通、且在副邊中點電壓vdc由高變零前關(guān)斷；對第十一開關(guān)q11進行pwm控制、且第十一開關(guān)q11在副邊中點電壓vdc從零電平變?yōu)楦唠娖角伴_通、或第十一開關(guān)q11為常高電平時，所述第十三開關(guān)q13在副邊中點電壓vdc從零電平變?yōu)楦唠娖胶髮?，在副邊中點電壓vdc從高電平變?yōu)榱汶娖角瓣P(guān)斷。

6、可選擇的，在所述第十三開關(guān)q13導通且副邊中點電壓vdc為高電平維持時間較短時，為維持第十三開關(guān)q13最小導通時間，第十三開關(guān)q13在第十一開關(guān)q11導通前先導通、在副邊中點電壓vdc變零之前關(guān)斷。

7、可選擇的，所述調(diào)壓模塊包括第一模式和第二模式，所述第一模式中對所述第十一開關(guān)q11進行pwm控制，所述第二模式中控制所述第十一開關(guān)q11常通；控制器根據(jù)與所述調(diào)壓模塊連接的低壓負載的能量需求選擇第一模式或第二模式，或者根據(jù)所述副邊高壓模塊傳輸?shù)碾娔芰縼磉x擇第一模式或第二模式。

8、可選擇的，所述對調(diào)壓模塊中的第十一開關(guān)q11進行pwm控制時，所述第十一開關(guān)q11的關(guān)斷時刻在低壓母線電壓vef為零電壓的階段內(nèi)；所述第十三開關(guān)q13在所述第十一開關(guān)q11導通并且所述低壓母線電壓vef電壓穩(wěn)定時導通。

9、可選擇的，所述第三橋臂包括第五開關(guān)q5和第六開關(guān)q6，第五開關(guān)q5和第六開關(guān)q6互補；所述第四橋臂包括第七開關(guān)q7和第八開關(guān)q8，第七開關(guān)q7和第八開關(guān)q8互補；設(shè)置第五至第八開關(guān)(q5～q8)的占空比最大值為一固定值，在所述第五開關(guān)q5和第七開關(guān)q7導通、第六開關(guān)q6和第八開關(guān)q8截止時段，或者第五開關(guān)q5和第七開關(guān)q7截止、第六開關(guān)q6和第八開關(guān)q8導通時段，控制所述第十一開關(guān)q11的關(guān)斷。

10、可選擇的，所述根據(jù)低壓負載的能量需求選擇第一模式或第二模式包括：設(shè)置副邊中點電壓vdc的占空比閾值，當所述副邊中點電壓vdc的占空比低于所述占空比閾值時，調(diào)壓模塊采用第一模式；當所述副邊中點電壓vdc的占空比高于所述占空比閾值時，調(diào)壓模塊采用第二模式。

11、可選擇的，所述原邊雙向有源橋模塊包括第一橋臂和第二橋臂，第一橋臂的中點a與第二橋臂的中點b之間的電壓為原邊中點電壓vab；所述副邊高壓雙向有源橋模塊包括第三橋臂和第四橋臂，第四橋臂的中點d與第三橋臂的中點c之間的電壓為副邊中點電壓vdc；所述原邊中點電壓vab和副邊中點電壓vdc的電壓波形之間存在相位差φ，調(diào)整相位差φ正負以控制原邊雙向有源橋模塊與副邊高壓雙向有源橋模塊之間電流的流動方向和功率大??；調(diào)整原邊中點電壓vab和副邊中點電壓vdc的占空比，以調(diào)整原邊雙向有源橋模塊和副邊高壓雙向有源橋模塊的諧振電流。

12、本發(fā)明還設(shè)計了一種車載充電機，其包括所述磁集成拓撲電路，所述磁集成拓撲電路采用上述的磁集成拓撲電路的控制方法。

13、本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是：

14、本發(fā)明可以解決磁集成控制中存在的obc、dcdc效率問題，調(diào)整諧振腔電流，還可以解決磁集成狀態(tài)下obc+dcdc共同工作時低壓回路器件應力問題，使得obc+dcdc共同工作時的dcdc最大輸出功率得到提高；結(jié)合拓撲和控制方法，實現(xiàn)模式切換無感切換。