具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参考图1，本发明提供了一种充电机电路，包括从输入端至输出端依次连接的预充电回路10、输入整流回路20、整流滤波回路30、功率变换回路40、输出整流回路50以及输出滤波及保护回路60，所述输入整流回路20包括不控整流桥V1。输入交流电压经过预充电回路10预充电以及充电机短路保护，经过输入整流回路20对输入交流电压进行不控整流，获得待滤波直流电压，再经整流滤波回路30进行稳压滤波处理后获得待降压直流电压，通过功率变换回路40变换为待整流直流方波电压，再经过输出整流回路50整流为待滤波输出直流电压，待滤波输出直流电压通过输出滤波及保护回路60实现输出滤波稳压以及充电机的短路保护，获得直流负载输出端及蓄电池输出端需要的直流电源电压，输出滤波及保护回路60可实现直流负载输出端与蓄电池输出端的分离。本实施例使用充电机将380V三相输入交流电压通过整流、逆变、再整流的方式变为110V直流电压为例。

具体地说，继续参考图1，充电机电路的输入信号为380V三相输入交流电压，预充电回路10由输入三相断路器QF1、预充电电阻RY2、RY3、预充电接触器KM5、主接触器KM4组成，用以实现后端电容的预充电以及充电机短路保护。输入整流回路20包括三相不控整流桥V1组成，用以将380V输入交流电压不控整流为DC525V待滤波直流电压，并传输至整流滤波回路30。

放电电阻R5以及滤波电容FC2、FC3组成整流滤波回路30，用以将DC525V待滤波直流电压稳压滤波处理后，获得待降压直流电压，并传输至至功率变换回路40。具体的，放电电阻R5的两端与不控整流桥V1的输出侧连接，且滤波电容FC2、FC3并联后与放电电阻R5并联，实现的整流滤波回路30的稳压滤波以及停机之后滤波电容FC2、FC3的安全放电。

进一步的，继续参考图1，均压电阻R4、R6与均压电容C1、C2、C3、C4，碳化硅MOSFETQ，驱动板以及变压器T1组成功率变换回路40，用以将待降压直流电压降压变换为110V待整流直流方波电压，并传输至输出整流回路50。具体的，均压电阻R4、R6与均压电容C1、C2、C3、C4组成半桥均压电路，均压电阻R4、R6串联后的中点与均压电容C1、C2串联后的中点连接，且均压电容C3、C4分别与C3、C4并联；半桥均压电路并联于整流滤波回路30的输出侧，实现输入均压；碳化硅MOSFET Q为串联的两晶体管Q1、Q2，其串联后的中点连接至变压器T1一次侧的一端，均压电阻R4、R6串联后的中点连接至变压器T1一次侧的另一端。

本实施例中，变压器T1为高频变压器，FC2、FC3为大容量滤波电容，C1、C2、C3、C4为小容量均压电容，利用大容量电容作为整流滤波功能，小容量均压电容实现隔直、功率传递功能，省去了变压器原边的隔直电容，进一步减少了充电机模块200的器件，减轻模块内的布局压力；同时功率变换回路40中的晶体管为碳化硅晶体管，其大幅降低了器件开关损耗，提高了系统开关频率，减轻了后级滤波器件及散热器重量，实现模块的轻量化。

整流二极管V2、V3、V4、V5与RC缓冲电路组成输出整流回路50，用以将110V待整流直流方波电压整流为110V待滤波输出直流电压。具体的，整流管V2、V3串联为第一整流支路，整流管V4、V5串联为第二整流支路，RC缓冲电路包括电容C5与电阻R7串联形成的第一滤波支路，以及电容C6与电阻R8串联形成的第二滤波支路，第一整流支路、第一滤波支路、第二整流支路与第二滤波支路并联形成输出整流回路50。整流管V2、V3串联后的中点与整流管V4、V5串联后的中点连接至功率变换回路40中变压器T1二次侧的两端。

输出电抗器L3，输出滤波电容C8、C10，输出稳压电容C7、C9，放电电阻R9、R10，熔断器FU1及防反二极管V6组成输出滤波及保护回路60，实现输出滤波稳压以及充电机的短路保护，并实现直流负载输出端与蓄电池输出端的分离。其中，输出滤波电容C8、输出稳压电容C7与放电电阻R9并联后形成第一输出滤波支路，输出滤波电容C10、输出稳压电容C9与放电电阻R10并联后形成第二输出滤波支路，第一输出滤波支路、第二输出滤波支路与滤波器EMI并联，输出电抗器L3串联在输出滤波及保护回路60的输入侧，熔断器FU1串联在第二滤波支路与滤波器EMI之间。滤波器EMI的输出端为蓄电池输出端，其“+”极端并联防反二极管V6后输出端为直流负载输出端，直流负载输出端输出110V+和110V-。

参考图2～11，本发明还提供一种充电机模块200，其主电路采用上述技术方案充电机电路，充电机模块200为由上板组件1和散热器组件2组成，上板组件1包括上折弯板16，散热器组件2包括散热器、散热器基板21和风道部件29，散热器的散热翅片295位于风道部件29的风道294内，上折弯板16和散热器基板21上设有多个按位置区域划分的放置区，多个电路单元对应在所述放置区内；上折弯板16和散热器基板21组成的框架结构是充电机模块内各电路单元集成的安装基础，同时也便于将充电机模块与其他电源设备连接组合。本实施例中，上折弯板16为钣金折弯件，包括侧面和折弯平面，其倒扣安装于散热器组件2上，且安装点处内嵌L型加强梁，侧面与L型加强梁与散热器基板21之间形成有多个窗口，多个窗口均对应有电路单元，便于对各电路单元的维护。

本实施例提供的充电机模块200中各电气元件合理设计布置，且主电路通过模块化的各电路单元连接组成，且其全部连线采用铜排或叠层母排进行连接，避免线缆连接造成的走线杂乱无章，提高了安全性和可维护性。充电机模块200包括由上至下布置的上板组件1和散热器组件2，其结构紧凑，充分利用内部空间实现高集成化，减小了充电模块的体积，且拆卸安装易损易耗件可轻松实现，便于安装与维护，极大的缩短生产周期。同时，充电机模块200集成有散热器和独立的风道294，散热器用于对工作中的器件所产生的热量进行处理，降低器件自身以及工作环境的温度，防止器件因环境温度过高或自身温度过高而出现损坏的情况；独立的风道294直接与散热器的散热翅片295组合，节省了箱体内部风道，从而有效提高充电机模块200的散热效率。具体地说，充电机模块200由上述充电机电路各回路对应的电路模块模块组件组成，多个电路模块模块组件包括预充电组件、输入整流组件、整流滤波组件、功率变换组件、输出整流组件以及输出滤波及保护组件。各电路模块组件至少具有一个电路单元，且多个电路单元对应在上折弯板16以及散热器基板21上设置的放置区内。

具体的，上折弯板16安装有均压电容单元11、滤波电容单元12、接触器单元13、熔断单元14、输出滤波单元15和均压电阻单元17。参考图3，均压电容单元11包括均压电容C1、C2、C3、C4，其按一定顺序安装在上折弯板16的侧面的内侧壁上，滤波电容单元12、接触器单元13、熔断单元14和输出滤波单元15按功能需求排列在上折弯板平面上。参考图4，滤波电容单元12包括滤波电容122(FC2/FC3)，其通过安装板121与卡环123固定，且滤波电容122(FC2/FC3)通过第一短接铜排124连接。接触器单元13由三相断路器QF1、预充电接触器KM5、主接触器KM4以及导轨组成，导轨设于上折弯板16上，三相断路器QF1、预充电接触器KM5与主接触器KM4插接到导轨上。输出滤波单元15主要由滤波器EMI、绝缘座、若干导电铜排组成；均压电阻单元17包括均压电阻R4、R6。

进一步的，参考图5，散热器基板21上安装有不控整流桥V1、碳化硅MOSFET Q 23、驱动板22、防反二极管V6、RC缓冲单元28、输出滤波电容单元26、整流二极管单元27、放电电阻R5、预充电电阻RY2、RY3、变压单元24，其按各器件散热功率要求以及散热器的散热性能、各器件连接方便的原则布置。

具体地说，散热器基板21的中部按其宽度方向依次排列设置有驱动板22和碳化硅MOSFET Q 23、变压器单元以及整流二极管单元27，驱动板22通过绝缘柱安装于散热器基本上，且与碳化硅MOSFET Q连接，输出光信号，抗干扰能力强。散热器基板21的右侧按宽度方向依次排列设置有不控整流桥V1，预充电电阻25(RY2/RY3)和输出滤波电容单元26。散热器基板21的右侧按宽度方向依次排列设置有放电电阻R5，RC缓冲单元28及防反二极管V6。参考图5，碳化硅MOSFET Q 23上安装有第一叠层母排231，第一叠层母排231与不控整流桥V1、输出滤波电容单元26连接；整流二极管单元27上安装有第二叠层母排271，第二叠层母排271的引脚分别与输出滤波电容单元26、输出滤波单元15和变压单元24连接。本实施例中，变压单元24是变压器T1与电抗器L3的高度集成件，其安装在散热器基板21的中心位置；第一叠层母排231采用高性能低感母排，第二叠层母排271采用高性能低感母排，整流二极管单元27由整流二极管V2、V3、V4、V5组成。RC缓冲单元28是RC缓冲电路中电容C5、C6、电阻R7、R8的集成单元。

参考图7，输出滤波电容单元26包括输出滤波电容262(C8/C10)，输出稳压电容263(C7/C9)，放电电阻R9、R10，电容安装板261、第二短接铜排264和第三短接铜排265。输出滤波电容262(C8/C10)与输出稳压电容263(C7/C9)以及放电电阻R9、R10通过第二短接铜排264和第三短接铜排265按充电机电路连接方式连接，且其通过电容安装板261安装在散热器基板21上。

进一步的，参考图6、图8，风道部件29包括基座291，基座291内贯穿前后侧面形成风道294，风道294的两端设有密封件293，密封件293与风道294安装位置涂抹密封胶，基座291的左右侧面设置有加强板292。本实施例中，散热器的散热翅片295位于风道294内，通过流经风道294内的强制风快速带走散热器的热量，完成散热。

本实施例中，充电机模块200还包括箱体，箱体内设置有滑道4，散热器基板21上设有沿滑道4滑动的滑动单元3，滑动单元3与滑道4配合使充电机模块200抽屉式滑动连接于箱体内，有效提升组装精度，同时该箱体安装有其他设备。

具体地说，参考图9，滑动单元3设置有多个，且其包括支撑板31和滑轮32，支撑板31固设于散热器基板21上，滑轮32固设于支撑板31上。参考图10，本实施例中，支撑板31为钣金折弯件，滑轮32与支撑板31之间设有支撑座33，支撑座33内设有内螺纹，其与螺栓34配合将滑轮32固定连接在支撑板31上。

进一步的，参考图9、图11，滑道4上沿其延伸方向对应设置有多个阶梯止挡41，滑轮32与阶梯止挡41滑动配合以使得充电机模块200定位安装以及阻止充电机模块200脱落。本实施例中，阶梯止挡41与滑动单元3对应设置有三个，且滑道4的两端均设置有阶梯止挡41。阶梯止挡41具有朝向充电机模块200拉出方向的倾斜面、朝向充电机模块200推进方向的竖直面以及连接于竖直面和倾斜面之间的安装平面。当充电机模块200向箱体内推进时，三个滑轮32滑动至对应止挡阶梯的安装平面时，充电机模块200到达安装位置；当滑轮32位于阶梯止挡41的倾斜面时，充电机模块200处于推拉状态。参考图11，滑轮32从第二位置43到第一位置42的过程，滑轮32通过倾斜面上升了一定高度，此时实现风道294方向安装孔的准确定位，且保证充电机模块200与滑道4接触面的贴合紧密。当充电机模块200从箱体内拉出时，首先进入滑道4的滑轮32滑动至第三位置44，即其与滑道4入口处的阶梯止挡41的竖直面时，阶梯止挡41对该滑轮进行限位，从而使得充电机模块200具有防脱出功能，确保人身及设备安全。

在其他一些实施例中，为便于充电机模块与三相输入交流电压的输入及车载蓄电池、车辆负载连接，上折弯板16和散热器基板21组成的框架结构内还可设置输入接口和输出接口，其中，输入接口与接触器单元13的输入端相连，用于进行预充电及短路保护。输出接口与输出滤波单元15及防反二极管V6的输出端相连，用于输出需要的直流电源电压为车载蓄电池和车辆负载供电。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。