一种双向电源变换电路制造技术

本发明专利技术公开了一种双向电源变换电路，正向无桥图腾柱PFC与反向逆变功率回路共用；正向LLC功率回路与反向整流功率回路共用；正向整流功率回路与反向升压功率回路共用；正向充电功率回路由交流输入模块依次经第一继电器开关、正向无桥图腾柱PFC、正向LLC功率回路、正向整流功率回路和电池Battery构成，逆变功率回路由电池Battery依次经反向升压功率回路、反向整流功率回路、反向逆变功率回路、第二继电器开关和交流输出模块构成，控制中心通过驱动模块连接至各回路，进行逻辑运算，控制各回路的工作模式和工作参数，能够实现双向电源变换，减轻设备重量，压缩设备体积，提高空间利用率，降低成本投入，稳定可靠。稳定可靠。稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种双向电源变换电路


[0001]本专利技术属于电力行业的移动电源设备制造
，具体涉及一种双向电源变换电路。

技术介绍

[0002]电力行业的移动电源设备在充电过程中将交流电转换为直流电，以便电池通过直流电进行储能；在给负载供过程中需要将直流电转换为交流电，为用电设备提供动力能源；现有技术中通常分别设置整流器将交流电转换为直流电，另外再设置逆变器将直流电转换为交流电，功率器件数量多，导致现有技术中的移动电源设备体积庞大而笨重，占用空间多，成本投入高；且易产生EMC干扰。
[0003]现有技术中缺少一种能够减轻设备重量，压缩设备体积，提高空间利用率，降低成本投入，稳定可靠，且能够实现双向电源变换的电路及装置。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术目的在于提供一种双向电源变换电路，能够实现双向电源变换，减轻设备重量，压缩设备体积，提高空间利用率，降低成本投入，稳定可靠。
[0005]本专利技术所采用的技术方案为：
[0006]一种双向电源变换电路，包括有驱动模块、交流输入模块、第一继电器开关、正向无桥图腾柱PFC、正向LLC功率回路、正向整流功率回路、电池Battery、反向升压功率回路、反向整流功率回路、反向逆变功率回路、第二继电器开关和交流输出模块；
[0007]所述正向无桥图腾柱PFC与反向逆变功率回路共用一个电路模块；
[0008]所述正向LLC功率回路与反向整流功率回路共用一个电路模块；
[0009]所述正向整流功率回路与反向升压功率回路共用一个电路模块；
[0010]所述交流输入模块依次经第一继电器开关、正向无桥图腾柱PFC、正向LLC功率回路和正向整流功率回路连接至电池Battery；所述交流输出模块通过第二继电器开关连接至正向无桥图腾柱PFC；
[0011]所述驱动模块连接至正向无桥图腾柱PFC、正向LLC功率回路和正向整流功率回路，并能够根据控制中心的控制指令驱动正向无桥图腾柱PFC、正向LLC功率回路和正向整流功率回路的正反向工作状态；
[0012]所述第一继电器开关和第二继电器开关互锁。
[0013]进一步地，所述正向无桥图腾柱PFC包括有第一三极管IGBT、第二三极管IGBT、第三三极管IGBT和第四三极管IGBT，第一三极管IGBT、第二三极管IGBT、第三三极管IGBT和第四三极管IGBT组合构成H桥驱动电路。
[0014]进一步地，所述正向LLC功率回路包括有由全桥功率开关管、谐振电感、谐振电容和隔离功率变压器构成的ZVS/ZCS软开关电路，全桥功率开关管由四个功率开关管组合构
成。
[0015]进一步地，所述正向整流功率回路包括有第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管；第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管组合构成全桥电路。
[0016]进一步地，所述驱动模块包括有六个驱动器，六个驱动器两两分组，构成PFC驱动组、LLC驱动组和二次驱动组；
[0017]所述PFC驱动组连接至正向无桥图腾柱PFC的H桥驱动电路，并能够驱动H桥驱动电路的四个三极管IGBT按照正向无桥图腾柱PFC或者反向逆变功率回路的模式工作；
[0018]所述LLC驱动组连接至正向LLC功率回路的由全桥功率开关管，并能够驱动全桥功率开关管按照正向LLC功率回路或者反向整流功率回路的模式工作；
[0019]所述二次驱动组连接至正向整流功率回路的全桥电路，并能够驱动全桥电路按照正向整流功率回路或者反向升压功率回路的模式工作。
[0020]进一步地，所述驱动模块的六个驱动器均采用NSI6602AD型的隔离式双通道栅极驱动器IC。
[0021]再进一步地，每个驱动器的输入侧分别设置PWM信号输入端口，每个驱动器分别通过PWM信号输入端口连接至控制中心；每个驱动器的输出侧分别设置控制信号输出端口，
[0022]PFC驱动组的驱动器通过控制信号输出端口连接至正向无桥图腾柱PFC的H桥驱动电路；
[0023]LLC驱动组的驱动器通过控制信号输出端口连接至正向LLC功率回路的由全桥功率开关管；
[0024]二次驱动组的驱动器通过控制信号输出端口连接至正向整流功率回路的全桥电路。
[0025]再进一步地，还包括有第一电流采样互感器和第二电流采样互感器，第一电流采样互感器和第二电流采样互感器也通讯连接至控制中心。
[0026]再进一步地，所述正向无桥图腾柱PFC回路还连接有正反向储能电容模块。
[0027]最后，所述正反向储能电容模块包括有多个无极性电容，多个无极性电容互相并联设置，每个无极性电容均采用大容量高电压电解电容。
[0028]本专利技术的有益效果为：
[0029]一种双向电源变换电路，正向无桥图腾柱PFC与反向逆变功率回路共用；正向LLC功率回路与反向整流功率回路共用；正向整流功率回路与反向升压功率回路共用；正向充电功率回路由交流输入模块依次经第一继电器开关、正向无桥图腾柱PFC、正向LLC功率回路、正向整流功率回路和电池Battery构成，逆变功率回路由电池Battery依次经反向升压功率回路、反向整流功率回路、反向逆变功率回路、第二继电器开关和交流输出模块构成，移动电源设备的控制中心通过驱动模块连接至各回路，根据实时检测各端口的连接状态和各回路的实时工作参数，进行逻辑运算，从而输出控制信号控制各回路的工作模式和工作参数，能够实现双向电源变换，减轻设备重量，压缩设备体积，提高空间利用率，降低成本投入，稳定可靠。
附图说明
[0030]图1是本专利技术实施例一的双向电源变换电路结构示意图；
[0031]图2是本专利技术实施例一的双向电源变换电路上半部分结构放大示意图；
[0032]图3本专利技术实施例一的双向电源变换电路下半部分结构放大示意图；
[0033]图4是本专利技术实施例一的双向电源变换电路在正向工作模式时的流程示意图；
[0034]图5是本专利技术实施例一的双向电源变换电路在反向工作模式时的流程示意图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]如图1～5所示，本专利技术提供一种双向电源变换电路，整体策划方案为：设置驱动模块、交流输入模块、第一继电器开关RY2、正向无桥图腾柱PFC、正向LLC功率回路、正向整流功率回路、电池Battery、反向升压功率回路、反向整流功率回路、反向逆变功率回路、第二继电器开关RY1和交流输出模块；
[0037]交流输入模块依次经第一继电器开关、正向无桥图腾柱PFC、正向LLC功率回路和正向整流功率回路连接至电池Battery；所述交流输出模块通过第二继电器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双向电源变换电路，其特征在于：包括有驱动模块、交流输入模块、第一继电器开关、正向无桥图腾柱PFC、正向LLC功率回路、正向整流功率回路、电池Battery、反向升压功率回路、反向整流功率回路、反向逆变功率回路、第二继电器开关和交流输出模块；所述正向无桥图腾柱PFC与反向逆变功率回路共用一个电路模块；所述正向LLC功率回路与反向整流功率回路共用一个电路模块；所述正向整流功率回路与反向升压功率回路共用一个电路模块；所述交流输入模块依次经第一继电器开关、正向无桥图腾柱PFC、正向LLC功率回路和正向整流功率回路连接至电池Battery；所述交流输出模块通过第二继电器开关连接至正向无桥图腾柱PFC；所述驱动模块连接至正向无桥图腾柱PFC、正向LLC功率回路和正向整流功率回路，并能够根据控制中心的控制指令驱动正向无桥图腾柱PFC、正向LLC功率回路和正向整流功率回路的正反向工作状态；所述第一继电器开关和第二继电器开关互锁。2.根据权利要求1所述的双向电源变换电路，其特征在于：所述正向无桥图腾柱PFC包括有第一三极管IGBT、第二三极管IGBT、第三三极管IGBT和第四三极管IGBT，第一三极管IGBT、第二三极管IGBT、第三三极管IGBT和第四三极管IGBT组合构成H桥驱动电路。3.根据权利要求1所述的双向电源变换电路，其特征在于：所述正向LLC功率回路包括有由全桥功率开关管、谐振电感、谐振电容和隔离功率变压器构成的ZVS/ZCS软开关电路，全桥功率开关管由四个功率开关管组合构成。4.根据权利要求1所述的双向电源变换电路，其特征在于：所述正向整流功率回路包括有第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管；第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管组合构成全桥电路。5.根据权利要求1所述的双向电源变换电路，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏武，文绍喜，
申请(专利权)人：深圳市永航新能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：