双向DC-DC电源充放电系统及电池充电换电设备技术方案

本实用新型专利技术用于电气设备技术领域，提供一种双向DC

【技术实现步骤摘要】
双向DC
‑
DC电源充放电系统及电池充电换电设备


[0001]本技术属于电气设备
，尤其涉及一种双向DC
‑
DC电源充放电系统及电池充电换电设备。

技术介绍

[0002]随着新能源技术的发展，新能源汽车的市场份额也越来越多，尤其是共享电单车和共享汽车等新生事物引发的共享经济发展模式，成为近些年的热门话题，而随着电动车的数量猛增，又一共享“衍生物”横空出世，那就是专为电动车量身定制的共享电池换电柜。
[0003]共享电池换电柜主要由共享电池+智能换电柜组成，使用方式同共享充电宝，智能换电柜设置有多个柜门，每个柜门对应可以放置一个电池，用户通过扫码等方式支付押金后取电池使用，用完后将旧电池还回进行充电并取新电池使用。现有市面上的换电柜的双向DC
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DC电源内部拓扑通常采用“共负”连接方式的BUCK
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BOOST拓扑桥方案，但是，此方案至少需要三路开关管的辅助驱动供电电源，增加了换电柜的生产成本。

技术实现思路

[0004]本技术实施例提供一种双向DC
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DC电源充放电系统，旨在解决现有换电柜的BUCK
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BOOST拓扑桥需要至少三路开关管的辅助驱动供电电源，导致换电柜成本高的问题。
[0005]本技术实施例提供一种双向DC
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DC电源充放电系统，包括：
[0006]双向电压转换模块，包括输入输出单元、功率转换单元和电池连接单元，输入输出单元与输入电压端和设备供电端连接，电池连接单元与充电电池连接，功率转换单元与输入输出单元和电池连接单元共正连接；
[0007]电压检测模块，包括输入电压检测单元和电池电压检测单元，输入电压检测单元与输入输出单元连接，用于检测输入电压端的输入电压，电池电压检测单元与电池连接单元连接，用于检测充电电池的电池电压；
[0008]驱动模块，与输入电压检测单元、电池电压检测单元以及功率转换单元连接，用于根据输入电压和电池电压输出驱动信号至功率转换单元。
[0009]第二方面，本申请还提供一种电池充电换电设备，电池充电换电设备包括如上述的双向DC
‑
DC电源充放电系统。
[0010]本技术实施例通过双向电压转换模块的输入输出单元与输入电压端和设备供电端连接，在电压检测模块检测到输入电压端有电压输入时，通过驱动模块输出正向驱动信号至功率转换单元，功率转换单元正向驱动将输入电压端的电压转换后通过电池连接单元给充电电池充电，而当电压检测模块检测到输入电压端没有电压输入时，驱动模块输出反向驱动信号至功率转换单元，功率转换单元将充电电池的电压转换后通过输入输出单元给换电柜设备供电，保证换电柜的通讯设备不断电，功率转换单元与输入输出单元和电池连接单元之间采用共正连接，只需两路辅助驱动供电电源，减少一路驱动电源，能有效降低成本。
附图说明
[0011]图1是本技术实施例提供的一种双向DC
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DC电源充放电系统一个实施例的模块示意图；
[0012]图2是本技术实施例提供的一种双向DC
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DC电源充放电系统一个实施例双向电压转换模块的电路结构示意图；
[0013]图3是本技术实施例提供的一种双向DC
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DC电源充放电系统一个实施例电压检测模块和驱动模块的结构示意图；
[0014]图4是本技术实施例提供的一种双向DC
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DC电源充放电系统一个实施例的整体电路结构示意图。
具体实施方式
[0015]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0016]现在的换电柜的双向DC
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DC电源内部拓扑通常采用“共负”连接方式的BUCK
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BOOST拓扑桥方案，至少需要三路开关管的辅助驱动供电电源，增加了换电柜的生产成本。本技术通过功率转换单元与输入输出单元和电池连接单元之间采用共正连接，只需两路辅助驱动供电电源，减少一路驱动电源，能有效降低成本。
[0017]实施例一
[0018]在一些可选实施例中，如图1所示，本申请一个实施例提供一种双向DC
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DC电源充放电系统，包括双向电压转换模块100、电压检测模块200和驱动模块300。
[0019]双向电压转换模块100包括输入输出单元110、功率转换单元120和电池连接单元130，输入输出单元110与输入电压端和设备供电端连接，电池连接单元130与充电电池连接，功率转换单元120与输入输出单元110和电池连接单元130共正连接；
[0020]电压检测模块200包括输入电压检测单元210和电池电压检测单元220，输入电压检测单元210与输入输出单元110连接，用于检测输入电压端的输入电压，电池电压检测单元220与电池连接单元130连接，用于检测充电电池的电池电压；
[0021]驱动模块300与输入电压检测单元210、电池电压检测单元220以及功率转换单元120连接，用于根据输入电压和电池电压输出驱动信号至功率转换单元120。
[0022]在实施时，输入电压端为输入电源的输入端，输入电压端可以连接市电或者其他能提供稳定输出电压的电源，以本申请双向DC
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DC电源充放电系统与市电电网连接为例，输入电压端包括电压正端VIN+和电压负端VIN
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，输入输出单元110的输入侧与电压正端VIN+和电压负端VIN
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连接，输入输出单元110的输出侧依次通过功率转换单元120、电池连接单元130与充电电池连接，其中，功率转换单元120与输入输出单元110和电池连接单元130共正连接，具体地，功率转换单元120采用共正的BUCK
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BOOST拓扑H桥，BUCK
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BOOST拓扑H桥包括第一侧桥臂和第二侧桥臂，第一侧桥臂和第二侧桥臂之间不共地，而第一侧桥臂与输入输出单元110共地，第二侧桥臂与电池连接单元130共地。电池连接单元130包括电池连接正端BAT+和电池连接负端BAT
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，电池连接正端BAT+和电池连接负端BAT
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分别与充电电池的电池正极和电池负极连接，功率转换单元120的拓扑采用共正连接，只需两路辅助驱动供电电
源，相比第一侧桥臂和第二侧桥臂之间共地的拓扑结构，减少一路辅助驱动供电电源。
[0023]驱动模块300输出的驱动信号包括正向驱动信号、反向驱动信号或直通模式信号中的任意一种。在一些实施例中，输入电压检测单元210用于采集输入电压端的输入电压并输出至驱动模块300，电池电压检测单元220用于采集充电电池的电池电压并输出至驱动模块300，以输入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双向DC
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DC电源充放电系统，其特征在于，包括：双向电压转换模块，包括输入输出单元、功率转换单元和电池连接单元，所述输入输出单元与输入电压端和设备供电端连接，所述电池连接单元与充电电池连接，所述功率转换单元与所述输入输出单元和所述电池连接单元共正连接；电压检测模块，包括输入电压检测单元和电池电压检测单元，所述输入电压检测单元与所述输入输出单元连接，用于检测所述输入电压端的输入电压，所述电池电压检测单元与所述电池连接单元连接，用于检测所述充电电池的电池电压；驱动模块，与所述输入电压检测单元、电池电压检测单元以及所述功率转换单元连接，用于根据所述输入电压和所述电池电压输出驱动信号至所述功率转换单元。2.如权利要求1所述的双向DC
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DC电源充放电系统，其特征在于，所述功率转换单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电感、第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；所述第一开关管的第一极管脚通过所述输入输出单元与所述输入电压端的电压正端连接，第一极管脚还通过所述电池连接单元与所述充电电池的电池正极连接，第二极管脚与所述驱动模块的第一驱动信号输出端连接，第二极管脚还通过所述第一电阻与第三极管脚连接，第三极管脚与所述驱动模块的第一电压输出端连接；所述第二开关管的第一极管脚与所述第一开关管的第三极管脚连接，所述第二开关管的第二极管脚与所述驱动模块的第二驱动信号输出端连接，所述第二开关管的第二极管脚还通过所述第二电阻与所述第二开关管的第三极管脚连接，所述第二开关管的第三极管脚与信号接地端连接；所述第三开关管的第一极管脚与所述第一开关管的第一极管脚连接，所述第三开关管的第二极管脚与所述驱动模块的第三驱动信号输出端连接，所述第三开关管的第二极管脚还通过所述第三电阻与所述第三开关管的第三极管脚连接，所述第三开关管的第三极管脚与所述驱动模块的第二电压输出端连接；所述第四开关管的第一极管脚与所述第三开关管的第三极管脚连接，所述第四开关管的第二极管脚与所述驱动模块的第四驱动信号输出端连接，所述第四开关管的第二极管脚还通过所述第四电阻与所述第四开关管的第三极管脚连接，所述第四开关管的第三极管脚与电池接地端连接；所述第一开关管的第三极管脚通过所述第一电感与所述第三开关管的第三极管脚连接。3.如权利要求2所述的双向DC
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DC电源充放电系统，其特征在于，所述输入电压检测单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一电容、第一二极管、第二二极管和放大器；所述放大器的同相输入端通过所述第五电阻与所述电压正端连接，同相输入端还通过第六电阻接地，反向输入端通过所述第七电阻与所述信号接地端连接，反向输入端还通过第八电阻与所述放大器的输出端连接；所述第九电阻的一端与所述放大器的输出端连接，另一端与所述驱动模块的第一电压信号输入端连接，另一端还通过所述第一电容接地；所述第十电阻的一端与所述放大器的输出端连接，另一端接地并与所述第一二极管的
阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与第一电压端连接，所述第一二极管的阴极还与所述第九电阻的另一端连接。4.如权利要求3所述的双向DC
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DC电源充放电系统，其特征在于，所述电池电压检测单元包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第二电容、第三电容、第三二极管和第四二极管；所述第十一电阻的一端与所述电池正极连接，另一端依次通过所述第十二电阻和所述第十三电阻与所述充电电池的电池负极连接；所述第二电容的一端与所述电池负极连接，所述第二电容的另一端通过所述第十四电阻与所述驱动模块的第二电压信号输入端连接，所述第二电容的另一端还与所述第十二电阻和所述第十三电阻之间的线路连接；...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰宁，
申请(专利权)人：深圳拓邦股份有限公司，
类型：新型
国别省市：