一种直流-直流电压转换装置及燃料电池动力系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例公开一种直流‑直流电压转换装置、燃料电池动力系统及新能源车辆，涉及机电技术领域，能够有效降低纹波电流。所述直流‑直流电压转换装置包括：电压转换部，用于通过至少两个电压转换模块的轮流充放电，将第一电压转换为第二电压，其中，在电压转换的任意时刻，所述电压转换模块中存在至少一个处于充电状态的第一转换模块和至少一个处于放电状态的第二转换模块，所述第一电压和所述第二电压为直流电压，且所述第二电压高于所述第一电压；控制部，与所述电压转换部电连接，用于按照预设时序控制各所述电压转换模块充电或放电，以使所述第二电压的纹波小于预设纹波阈值。本实用新型专利技术可用于直流电压转换中。

【技术实现步骤摘要】
一种直流-直流电压转换装置及燃料电池动力系统
本技术涉及机电
，尤其涉及一种直流-直流电压转换装置及燃料电池动力系统。
技术介绍
燃料电池作为一种清洁能源，正在得到越来越广泛的应用，例如作为新能源车辆的动力系统。然而，目前很多燃料电池(例如氢燃料电池)动态响应较慢，难以适应汽车加速的快速响应要求。而且燃料电池的电堆电压一般在48～400V之间，难以满足目前物流车540V电压平台的需求。为此，可以在氢燃料电池的输出端增加DC/DC(直流-直流)电压转换器，来提高输出电压并加快动态响应速度。然而，现有技术中心的直流-直流电压转化器容易产生较大的高频电流纹波，会影响DC/DC升压转换器输出端连接的电机控制器和高压辅助动力电池的使用寿命及可靠性。
技术实现思路
有鉴于此，本技术实施例提供一种直流-直流电压转换装置、燃料电池动力系统及新能源车辆，能够有效降低电流纹波。第一方面，本技术实施例提供一种直流-直流电压转换装置，包括：电压转换部，用于通过至少两个电压转换模块的轮流充放电，将第一电压转换为第二电压，其中，在电压转换的任意时刻，所述电压转换模块中存在至少一个处于充电状态的第一转换模块和至少一个处于放电状态的第二转换模块，所述第一电压和所述第二电压为直流电压，且所述第二电压高于所述第一电压；控制部，与所述电压转换部电连接，用于按照预设时序控制各所述电压转换模块充电或放电，以使所述第二电压的纹波小于预设纹波阈值。可选的，所述至少两个电压转换模块之间相互并联，每个所述电压转换模块包括储能元件和开关元件。可选的，所述储能元件的第一端为所述第一电压的电压输入端，所述储能元件的第二端为所述第二电压的电压输出端；所述开关元件的第一端与所述储能元件的所述第二端相连，所述开关元件的第二端接地，所述开关元件的第三端与所述控制部相连。可选的，所述储能元件的所述第二端通过整流元件与所述电压输出端相连。可选的，所述储能元件包括电感元件和/或自耦变压器。可选的，各所述电压转换模块中的所述电感元件的电感值相同或不同；和/或各所述电压转换模块中的所述自耦变压器的自耦系数相同或不同。可选的，所述电压转换部包括四个所述电压转换模块，在电压转换的任意时刻，所述电压转换模块中存在两个充电的所述第一转换模块和两个放电的所述第二转换模块。可选的，所述控制部的所述预设时序根据所述预设纹波阈值、所述电压转换模块的数量、每个所述电压转化模块的充放电时长而设置。第二方面，本技术的实施例还提供一种燃料电池动力系统，所述燃料电池动力系统中设置有本技术的实施例提供的任一种电压转换装置。第三方面，本技术的实施例还提供一种新能源车辆，所述新能源车辆中设置有本技术的实施例提供的任一种电压转换装置。本技术的实施例提供的直流-直流电压转换装置、燃料电池动力系统、新能源车辆，电压转换部能够在控制部的控制下，通过至少两个电压转换模块的轮流充放电，将第一电压转换为第二电压，由于在电压转换的任意时刻，电压转换模块中存在至少一个处于充电状态的第一转换模块和至少一个处于放电状态的第二转换模块，因此能够将电压转换过程中电流纹波的不利影响分流到至少两个电压转换模块中分担，从而有效减小输出的电流纹波。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的实施例提供的电压转换装置的一种结构示意图；图2为本技术的实施例提供的电压转换装置的一种局部结构示意图；图3为本技术的实施例提供的过流保护装置的一种详细结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本技术的实施例提供一种直流-直流电压转换装置，包括：电压转换部1，用于通过至少两个电压转换模块10的轮流充放电，将第一电压转换为第二电压，其中，在电压转换的任意时刻，电压转换模块10中存在至少一个处于充电状态的第一转换模块和至少一个处于放电状态的第二转换模块，所述第一电压和所述第二电压为直流电压，且所述第二电压高于所述第一电压；控制部2，与电压转换部1电连接，用于按照预设时序控制各电压转换模块10充电或放电，以使所述第二电压的纹波小于预设纹波电压阈值。本技术的实施例提供的电压转换装置，电压转换部1能够在控制部2的控制下，通过至少两个电压转换模块10的轮流充放电，将第一电压转换为第二电压，由于在电压转换的任意时刻，电压转换模块10中存在至少一个处于充电状态的第一转换模块和至少一个处于放电状态的第二转换模块，因此能够将电压转换过程中电流纹波的不利影响分流到至少两个电压转换模块10中分担，从而有效减小输出的电流纹波。具体而言，在本技术的实施例中，由于电压转换模块10依靠充电和放电进行电压转换，为了使输出端的第二电压达到预期的幅度和稳定性，电压转换模块10的充放电速度、充放电时长要满足一定的要求。而由于充放电之间电流的快速变化就会产生电流纹波，为了减小电流纹波，在本技术的一个实施例中，可以通过多个电压转换模块10的轮流充放电来缓和充放电过程中电流的变化速率，从而有效减小电流纹波。在本技术的实施例中，各个电压转换模块10的充电或放电状态的具体时序可以由控制部2来控制。可选的，控制部2控制各电压转换模块10的预设时序可以根据输出端的预设纹波阈值、电压转换模块10的数量、每个电压转化模块10的充放电时长而设置。一方面，预设纹波阈值越小，则要求对应的电流变化率也越小，为此可以通过更多个电压转换模块10来共同分担电流的快速变化，使电流的变化率降低。同时，另一方面，预设纹波阈值越小，还要求当对应的电流变化率一定时，每个电压转换模块10的充放电时长越短，因为电流变化率一定的情况下，充电时长越长，电流幅度也就越大，从而容易超过预设纹波阈值。因此，在本技术的实施例中，可以基于输出端的预设纹波阈值，电压转换模块10的数量以及每个电压转换模块10的充放电参数，设置每个电压转换模块10的充放电时长。可选的，在电压转换部1的各个电压转换模块10中，各电压转换模块10的充放电时长可以相等也可以不等，本技术的实施例对此不做限定。例如，可以对电压转换模块A充电3微秒，放电3微秒，对电压转换模块B充电2微秒，放电2微秒等。需要说明的是，由于需要保证在电压转换的任意时刻存在至少一个电压转换模块处于充电状态，至少一个电压转换模块处于放电状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流-直流电压转换装置，其特征在于，包括：/n电压转换部，用于通过至少两个电压转换模块的轮流充放电，将第一电压转换为第二电压，其中，在电压转换的任意时刻，所述电压转换模块中存在至少一个处于充电状态的第一转换模块和至少一个处于放电状态的第二转换模块，所述第一电压和所述第二电压为直流电压，且所述第二电压高于所述第一电压；/n控制部，与所述电压转换部电连接，用于按照预设时序控制各所述电压转换模块充电或放电，以使所述第二电压的纹波小于预设纹波阈值。/n

【技术特征摘要】
1.一种直流-直流电压转换装置，其特征在于，包括：
电压转换部，用于通过至少两个电压转换模块的轮流充放电，将第一电压转换为第二电压，其中，在电压转换的任意时刻，所述电压转换模块中存在至少一个处于充电状态的第一转换模块和至少一个处于放电状态的第二转换模块，所述第一电压和所述第二电压为直流电压，且所述第二电压高于所述第一电压；
控制部，与所述电压转换部电连接，用于按照预设时序控制各所述电压转换模块充电或放电，以使所述第二电压的纹波小于预设纹波阈值。


2.根据权利要求1所述的电压转换装置，其特征在于，所述至少两个电压转换模块之间相互并联，每个所述电压转换模块包括储能元件和开关元件。


3.根据权利要求2所述的电压转换装置，其特征在于，所述储能元件的第一端为所述第一电压的电压输入端，所述储能元件的第二端为所述第二电压的电压输出端；所述开关元件的第一端与所述储能元件的所述第二端相连，所述开关元件的第二端接地，所述开关元件的第三端与所述控制部相连。


4.根据权利要求3所述的电压转换装置，其特征在于，所述储能元件的所述第二端通过整流...

【专利技术属性】
技术研发人员：李江坤，安东昱，
申请(专利权)人：北京动力源新能源科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11