功率电源转换方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种功率电源转换方法及装置，其中装置包括DC/DC变换器，所述DC/DC变换器具有输入端和输出端，所述DC/DC变换器将与其输入端连接的直流输入电源进行变换，由输出端输出一组转换电源，所述转换电源与直流输入电源进行串联或并联组合后形成输出电源。本发明专利技术的功率电源转换装置，可以产生与输入电源的电压值或供电型式不同输出电源，且结构简单，可靠性高，成本低。

【技术实现步骤摘要】
功率电源转换方法及装置
本专利技术涉及一种功率电源变换
，特别是涉及通过对DC/DC变换输出电源的组合，实现不同电压值或电压型式的功率电源转换方法及装置。
技术介绍
近年来，工业、电力和交通运输等领域对电气设备的性能水平和节能环保需求日益提高，同时自动化技术和电力电子器件技术得到快速发展，电机调速系统、逆变电源系统、焊机电源系统等电力电子功率变换产品得到快速的推广和应用。这些电力电子功率变换产品，因特定的控制需要，其控制驱动装置经常将供电电源进行一定功率变换，例如产生更高的直流供电电压、多电平电源或具有公共参考电位的双极性电源等。 例如在电动汽车用驱动电机系统的应用中，其关键零部件一动力电池和驱动电机系统的性能、重量等指标对车辆整体性能具有非常重要的影响。因电池的自身特点，电动汽车的动力电池一般输出的直流电压比较低，但较高电压等级的驱动电机系统，可以实现的比较优化性能，所以有必要对动力电池的供电电压进行合理的功率组合变换，产生更高电压提供驱动电机。解决这一要求的传统的方案是在低压供电电源和高压用电单元之间直接串联一个DC/DC变换器，如图1所示，但该方案的缺点是升压DC/DC变换器功率大，造成其成本高、可靠性低。 另外对于一些电路拓扑结构应用，例如半桥式的逆变电源、星型带中线的电机驱动器、IGBT串联的高压多电平变换器等，一般需要采用多电平电源或具有公共参考电位的双极性电源，特别是有公共参考电位的双极性输出电源有较多应用需求，以前比较传统的解决方案是采用裂相电容，产生一个公共参考电位端，如图2所示，但该方案要求其所供电的负载的上下桥臂比较均衡，否则会造成中点的偏移，甚至造成装置的损坏。为提高该技术方案的电源的可靠性，技术人员一般会采取多只电容串联提高耐压的方法进行保护，或对双极性电源的中点进行检测，当偏移时降低负载电流甚至关闭负载进行保护，无论哪种方法都是以降低系统性能、提高产品成本为代价。对于负载波动过大的应用场合，设计者只能采用二路独立的电源进行串联产生双极性电源的公共端，但该方案的系统结构复杂，成本较闻。 有鉴于上述现有的电源转换存在的缺陷，本专利技术人积极加以研究创新，以期创设一种新颖的功率电源转换方法及装置，以解决现有技术存在的不足。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种功率电源转换装置，可以产生与输入电源的电压值或供电型式不同输出电源，且结构简单，可靠性高，成本低。 为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案: 功率电源转换装置，包括DC/DC变换器，所述DC/DC变换器具有输入端和输出端，所述DC/DC变换器将与其输入端连接的直流输入电源进行变换，由输出端输出一组转换电源，所述转换电源与直流输入电源进行串联或并联组合后，形成电压值或供电型式不同的输出电源。 作为优选，所述DC/DC变换器为隔离式DC/DC变换器或非隔离式DC/DC变换器。 作为优选，所述DC/DC变换器为升压型DC/DC变换器或降压型DC/DC变换器。 作为优选，所述DC/DC变换器的输入电压和输出电压的极性相同或相反。 作为优选，所述DC/DC变换器为单向DC/DC变换器或双向DC/DC变换器。即DC/DC变换器能量变换方向可以是输入与输出的单方向或输入与输出的双方向。 作为优选，所述输出电源为高于输入电源的升压输出电源、串联多电位的级联电源或具有公共参考电位的双极性输出电源。 本专利技术的另一目的为提供一种功率电源转换方法，该方法可以产生与输入电源的电压值或供电型式不同输出电源。实现上述目的的技术方案如下: 功率电源转换方法，其采用DC/DC变换器，所述DC/DC变换器具有输入端和输出端，所述DC/DC变换器将与其输入端连接的直流输入电源进行变换，由输出端输出一组转换电源，将所述转换电源与直流输入电源进行串联或并联组合后，获得电压值或供电型式不同的输出电源。 作为优选，所述DC/DC变换器为隔离式DC/DC变换器或非隔离式DC/DC变换器。 作为优选，所述DC/DC变换器为升压型DC/DC变换器或降压型DC/DC变换器。 作为优选，所述DC/DC变换器的输入电压和输出电压的极性相同或相反。 作为优选，所述DC/DC变换器为单向DC/DC变换器或双向DC/DC变换器。即DC/DC变换器能量变换方向可以是输入与输出的单方向或输入与输出的双方向。 作为优选，所述输出电源为高于输入电源的升压输出电源、串联多电位的级联电源或具有公共参考电位的双极性输出电源。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于: 本专利技术的功率电源转换装置通过对直流输入电源和该电源经过内置DC/DC变换器产生的转换电源进行组合，得到不同于直流输入电源电压的装置输出电源。且本专利技术的功率电源转换装置结构简单，可靠性高，成本低。 【附图说明】 图1为传统的升压电源变换器的结构示意图； 图2为采用裂相电容的双极性电源的结构示意图； 图3为本专利技术的功率电源转换装置的组合式升压变换的结构示意图； 图4为本专利技术的功率电源转换装置的组合式双极性电源的结构示意图； 图5为本专利技术的功率电源转换装置的一种实施例，隔离式DC/DC串联升压转换装置； 图6为本专利技术的功率电源转换装置的另一种实施例，非隔离反向型DC/DC串联的双极性转换装置； 图7为本专利技术的功率电源转换装置的实施例3，非隔离同向型DC/DC并联的双极性转换装置； 图8为本专利技术的功率电源转换装置的实施例4，双向传输DC/DC的双极性转换装置。 【具体实施方式】 下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细描述，但不作为对本专利技术的限定。 功率电源转换装置，包括DC/DC变换器，所述DC/DC变换器具有输入端和输出端，所述DC/DC变换器将与其输入端连接的直流输入电源进行变换，由输出端输出一组转换电源，所述转换电源与直流输入电源进行串联或并联组合后，形成电压值或供电型式不同的输出电源。 本专利技术的功率电源转换装置通过对直流输入电源和DC/DC变换器输出的转换电源进行并联或串联组合获得输出电源，产生的输出电源可以高于直流输入电压，实现装置的升压变换功能。因为升压后输出功率包含直流输入电源直接传输的功率和DC/DC变换器输出的转换电源的功率二部分，所以该功率电源转换装置可以用较小功率的DC/DC变换器实现更大功率的升压变换。另外，通过上述的组合还可以构成串联多电位的级联电源装置或具有公共参考电位的双极性输出电源装置。其中具有公共参考电位的双极性输出电源装置输出的双极性电压可以是电压值相等的对称型输出，或电压值不等的不对称型输出。且当具有公共参考电位的双极性输出电源装置的双极性对称负载发生波动时，功率电源转换装置内部的DC/DC变换器将进行调节，从而可以保证装置输出的双极性电源电压保持平衡。 图3为本专利技术的功率电源转换装置的组合式升压变换的结构示意图；因为其输出功率包含装置输入电源直接传输的功率和经过DC/DC变换的功率二部分，所以该升压转换装置可以用较小功率DC/DC变换器实现更大的升压变换，提高了转换装置的可靠性。图4为本专利技术的功率电源转换装置的组合式双极性电源的结构示意图。因为双路电源都具本文档来自技高网...

【技术保护点】
功率电源转换装置，其特征在于，包括DC/DC变换器，所述DC/DC变换器具有输入端和输出端，所述DC/DC变换器将与其输入端连接的直流输入电源进行变换，由输出端输出一组转换电源，所述转换电源与直流输入电源进行串联或并联组合后，形成电压值或供电型式不同的输出电源。

【技术特征摘要】
1.功率电源转换装置，其特征在于，包括DC/DC变换器，所述DC/DC变换器具有输入端和输出端，所述DC/DC变换器将与其输入端连接的直流输入电源进行变换，由输出端输出一组转换电源，所述转换电源与直流输入电源进行串联或并联组合后，形成电压值或供电型式不同的输出电源。2.根据权利要求1所述的功率电源转换装置，其特征在于，所述DC/DC变换器为隔离式DC/DC变换器或非隔离式DC/DC变换器。3.根据权利要求1所述的功率电源转换装置，其特征在于，所述DC/DC变换器为升压型DC/DC变换器或降压型DC/DC变换器。4.根据权利要求1所述的功率电源转换装置，其特征在于，所述DC/DC变换器的输入电压和输出电压的极性相同或相反。5.根据权利要求1所述的功率电源转换装置，其特征在于，所述DC/DC变换器为单向DC/DC变换器或双向DC/DC变换器。即DC/DC变换器能量变换方向可以是输入与输出的单方向或输入与输出的双方向。6.根据权利要求1所述的功率电源转换装置，其特征在于，所述输出电源为高于输入电源的升压输出电源、串联多电位的级联电源或具有公共参考电位的双极性输出电源。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫志平，王国兴，
申请(专利权)人：中纺机电研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11