一种宽范围恒功率变换器电路制造技术

本发明专利技术涉及一种宽范围恒功率变换器电路，包括第一变压器模块、第二变压器模块、设置在所述第一变压器模块原边的第一原边输入模块、设置在所述第一变压器模块副边的第一副边输出模块、设置在所述第二变压器模块原边的第二原边输入模块、设置在所述第二变压器模块副边的第二副边输出模块、以及用于控制所述第一副边输出模块和所述第二副边输出模块在高压模式下串联且在低压模式下并联的高低压模式控制模块，以及用于接收所述第一副边输出模块和所述第二副边输出模块的串联输出电压或者并联输出电压的负载输出模块。本发明专利技术能够实现超宽范围恒功率充电，可以给不同电压等级的车进行快充。

A Wide Range Constant Power Converter Circuit

【技术实现步骤摘要】
一种宽范围恒功率变换器电路
本专利技术涉及电源模块领域，更具体地说，涉及一种宽范围恒功率变换器电路。
技术介绍
新能源电动汽车作为一种新型交通工具，在缓解能源危机和治理城市空气质量等方面有不可比拟的优势，代表了未来汽车发展的方向。电动汽车充电站等充电设施建设是电动汽车产业健康发展的前提和基础。充电设施主要包括交流充电桩和直流快速充电桩，而充电电源模块是直流充电桩的核心部件，其技术的发展备受行业客户关注。从电动汽车的电压范围看，通常小车电压350V左右，中巴电压400-500V，大巴电压600V。针对不同的车设计不同电压范围的模块，充电电源模块规格通常有以下两种，一种为低压模块，恒功率范围375～500V，一种为高压模块，恒功率范围600～750V。除此以外，还有少量需求的更高电压模块，恒功率范围750～1000V。总之，为了给不同的车充电，需要设计不同类型的模块。对充电电源模块厂家来说，需要设计更多的产品，对充电桩运营商家来说，需要买不同的模块以及设计不同的充电桩，一来费用比较贵，二来需要花更多的人力物力。这些，都不利于降低成本和提高产品的竞争力。因此需要一种能够同时兼顾高低压，实现高低压宽范围的恒功率输出的宽范围恒功率变换器电路。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种同时兼顾高低压，实现高低压宽范围的恒功率输出的宽范围恒功率变换器电路。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种宽范围恒功率变换器电路，包括第一变压器模块、第二变压器模块、设置在所述第一变压器模块原边的第一原边输入模块、设置在所述第一变压器模块副边的第一副边输出模块、设置在所述第二变压器模块原边的第二原边输入模块、设置在所述第二变压器模块副边的第二副边输出模块、以及用于控制所述第一副边输出模块和所述第二副边输出模块在高压模式下串联且在低压模式下并联的高低压模式控制模块，以及用于接收所述第一副边输出模块和所述第二副边输出模块的串联输出电压或者并联输出电压的负载输出模块。在本专利技术所述的宽范围恒功率变换器电路中，所述第一变压器模块包括至少第一变压器网络和第二变压器网络，所述第一变压器网络和所述第二变压器网络的原边串联，所述第一变压器网络和所述第二变压器网络的副边分别连接所述第一副边输出模块，所述第二变压器模块包括至少第三变压器网络和第四变压器网络，所述第三变压器网络和所述第四变压器网络的原边串联，所述第三变压器网络和所述第四变压器网络的副边分别连接所述第二副边输出模块。在本专利技术所述的宽范围恒功率变换器电路中，所述第一副边输出模块包括第一整流网络、第二整流网络和第一均压网络，所述第二副边输出模块包括第三整流网络、第四整流网络和第二均压网络，所述第一整流网络的输入端连接所述第一变压器网络的副边、输出端经所述第一均压网络连接所述第四整流网络的输入端，所述第二整流网络的输入端连接所述第二变压器网络的副边、输出端经所述第二均压网络连接所述第三整流网络的输入端，所述第三整流网络的输入端还连接所述第三整流网络的副边，所述第四整流网络的输入端还连接所述第四整流网络的副边，所述第一整流网络和所述第三整流网络的输出端均分别连接所述负载输出模块的输入端和所述高低压模式控制模块的输入端，所述第二整流网络和所述第四整流网络的输出端均分别连接所述负载输出模块的输出端和所述高低压模式控制模块的输出端。在本专利技术所述的宽范围恒功率变换器电路中，所述高低压模式控制模块包括第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关，所述第一切换开关连接在所述高低压模式控制模块的第一端和第二端之间，所述第二切换开关连接在所述高低压模式控制模块的第一端和所述负载输出模块的第二端之间，所述第三切换开关连接在所述高低压模式控制模块的第二端和所述负载输出模块的第一端之间。在本专利技术所述的宽范围恒功率变换器电路中，所述第一变压器网络、所述第二变压器网络分别包括一个变压器或者一个以上彼此串联的变压器。在本专利技术所述的宽范围恒功率变换器电路中，所述第一均压网络和所述第二均压网络分别包括至少一个均压单元，每个均压单元包括至少一个二极管串联分压支路和至少一个LC谐振支路。在本专利技术所述的宽范围恒功率变换器电路中，所述二极管串联分压支路包括至少一对串联二极管，所述至少一对串联二极管的中央连接点为分压点，所述LC谐振支路包括至少一组串联的谐振电感和谐振电容。在本专利技术所述的宽范围恒功率变换器电路中，进一步包括第三变压器模块、设置在所述第三变压器模块原边的第三原边输入模块、设置在所述第三变压器模块副边的第三副边输出模块，所述高低压模式控制模块进一步用于控制所述第一副边输出模块、所述第二副边输出模块和第三副边输出模块在高压模式下串联且在低压模式下并联，所述负载输出模块用于接收所述第一副边输出模块、所述第二副边输出模块和第三副边输出模块的串联输出电压或者并联输出电压。在本专利技术所述的宽范围恒功率变换器电路中，所述第一整流网络、第二整流网络、第三整流网络、第四整流网络包括二极管全桥整流单元、开关管全桥整流单元、二极管半桥整流单元、和/或开关管半桥整流单元；和/或所述的宽范围恒功率变换器电路进一步包括设置在所述第一副边输出模块和所述高低压模式控制模块之间的第一滤波模块、设置在所述第二副边输出模块和所述高低压模式控制模块之间的第二滤波模块以及设置在所述第三副边输出模块和所述高低压模式控制模块之间的第三滤波模块。在本专利技术所述的宽范围恒功率变换器电路中，所述第一原边输入模块、第二原边输入模块和第三原边输入模块分别包括分别依次串联在所述第一变压器模块原边、所述第二变压器模块原边和所述第三变压器模块原边的开关网络和电容电感网络。实施本专利技术的所述的宽范围恒功率变换器电路，通过控制所述第一副边输出模块和所述第二副边输出模块在高压模式下串联且在低压模式下并联，能够实现可以覆盖1000V～250V高低压电动汽车的超宽范围恒功率充电，可以给不同电压等级的车进行快充。进一步的，在工作在低压模式时，相当于变压器原边绕组串联，副边绕组并联的拓扑结构，可以实现自然均压均流工作。当工作在高压模式时，相当于变压器原边绕组串联，副边绕组交叉串联，可以自然均流。更进一步地，设置包括二极管串联分压支路和LC谐振支路的至少两个均压网络，通过LC谐振支路交叉连接另一支路中的二极管串联分压支路，可以解决器件参数差异导致的电压严重不均衡问题，可以满足高压大功率的需求；并且LC谐振支路不需要专门的逻辑控制，大大地降低了成本，提高了电路的可靠性。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术的宽范围恒功率变换器电路的第一优选实施例的原理框图；图2是本专利技术的宽范围恒功率变换器电路的第二优选实施例的原理框图；图3a～3c是本专利技术的宽范围恒功率变换器电路的开关网络的优选实施例的电路图；图4是本专利技术的宽范围恒功率变换器电路的变压模块的优选实施例的电路图；图5a～5d是本专利技术的宽范围恒功率变换器电路的电容电感组合的优选实施例的电路图；图6a～6d是本专利技术的宽范围恒功率变换器电路的整流网络的优选实施例的电路图；图7a～7b是本专利技术的宽范围恒功率变换器电路的副边输出模块的优选实施例的电路图；图8是本专利技术的宽范围恒功率变换器电路的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽范围恒功率变换器电路，其特征在于，包括第一变压器模块、第二变压器模块、设置在所述第一变压器模块原边的第一原边输入模块、设置在所述第一变压器模块副边的第一副边输出模块、设置在所述第二变压器模块原边的第二原边输入模块、设置在所述第二变压器模块副边的第二副边输出模块、以及用于控制所述第一副边输出模块和所述第二副边输出模块在高压模式下串联且在低压模式下并联的高低压模式控制模块，以及用于接收所述第一副边输出模块和所述第二副边输出模块的串联输出电压或者并联输出电压的负载输出模块。

【技术特征摘要】
1.一种宽范围恒功率变换器电路，其特征在于，包括第一变压器模块、第二变压器模块、设置在所述第一变压器模块原边的第一原边输入模块、设置在所述第一变压器模块副边的第一副边输出模块、设置在所述第二变压器模块原边的第二原边输入模块、设置在所述第二变压器模块副边的第二副边输出模块、以及用于控制所述第一副边输出模块和所述第二副边输出模块在高压模式下串联且在低压模式下并联的高低压模式控制模块，以及用于接收所述第一副边输出模块和所述第二副边输出模块的串联输出电压或者并联输出电压的负载输出模块。2.根据权利要求1所述的宽范围恒功率变换器电路，其特征在于，所述第一变压器模块包括至少第一变压器网络和第二变压器网络，所述第一变压器网络和所述第二变压器网络的原边串联，所述第一变压器网络和所述第二变压器网络的副边分别连接所述第一副边输出模块，所述第二变压器模块包括至少第三变压器网络和第四变压器网络，所述第三变压器网络和所述第四变压器网络的原边串联，所述第三变压器网络和所述第四变压器网络的副边分别连接所述第二副边输出模块。3.根据权利要求2所述的宽范围恒功率变换器电路，其特征在于，所述第一副边输出模块包括第一整流网络、第二整流网络和第一均压网络，所述第二副边输出模块包括第三整流网络、第四整流网络和第二均压网络，所述第一整流网络的输入端连接所述第一变压器网络的副边、输出端经所述第一均压网络连接所述第四整流网络的输入端，所述第二整流网络的输入端连接所述第二变压器网络的副边、输出端经所述第二均压网络连接所述第三整流网络的输入端，所述第三整流网络的输入端还连接所述第三整流网络的副边，所述第四整流网络的输入端还连接所述第四整流网络的副边，所述第一整流网络和所述第三整流网络的输出端均分别连接所述负载输出模块的输入端和所述高低压模式控制模块的输入端，所述第二整流网络和所述第四整流网络的输出端均分别连接所述负载输出模块的输出端和所述高低压模式控制模块的输出端。4.根据权利要求3所述的宽范围恒功率变换器电路，其特征在于，所述高低压模式控制模块包括第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关，所述第一切换开关连接在所述高低压模式控制模块的第一端和第二端之间，所述第二切...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘慧，邓礼宽，付财，柏建国，
申请(专利权)人：深圳市优优绿能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44