[實用新型]一種直流負載串并聯切換電路

有效

• 申請號: 201320037069.2
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN203151090U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 呂崇耀;鄒家春
• 申請（專利權）人: 杭州滬寧電梯配件有限公司;武漢盤古減振抗震緩沖技術有限公司
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00;H02J7/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 周希良;徐關壽

技術領域

本實用新型涉及一種直流負載串并聯切換電路，尤其是一種將多個直流功率負載從相互并聯切換到相互串聯（或者反之）的電路結構。

背景技術

對于直流功率負載，尤其是多個電阻負載、多個電容負載、多個電感負載甚至多個功率電池的可靠、經濟地進行串-并聯地切換，一直是困擾實際使用的一個難題。而多個電阻負載的串-并聯切換涉及到加熱器的功率分配；多個電容負載的串-并聯切換涉及到備用電源用超級電容等；多個電感負載的串-并聯切換涉及到含有直流電磁線圈的電磁鐵的節能等；多個功率電池的串-并聯切換涉及到電動車輛的電流與電壓的合理分配以及對于電池的充放電維護。而當負載數量超過2時，所需要的開關數量太大，成本高，且可靠性變差。

發明內容

為了解決現有技術存在的上述問題，本實用新型公開了一種直流負載串并聯切換電路。采用本實用新型的技術方案，只要負載個數超過2，無論有多少個負載，僅僅需要一個高端開關和一個低端開關，就可以控制這些負載的串-并聯切換。

為了達到上述目的，本實用新型采取以下技術方案：一種直流負載串并聯切換電路，包括N只負載（30）、N-1只高壓端隔離二極管（410）、N-1只中壓端隔離二極管（420）、N-1只低壓端隔離二極管（430）、一只可控高壓端開關（440）、一只可控低壓端開關（450）；將一只高壓端隔離二極管（410）的負極與一只中壓端隔離二極管（420）的負極連接，再將所述中壓端隔離二極管（420）的正極與一只低壓端隔離二極管（430）的正極連接而形成支路（460）；對于N只負載（30），共需N-1條支路（460）；將所述N-1條支路（460）中的N-1只高壓端隔離二極管（410）的正極相并聯后通過所述可控高壓端開關（440）與電源正極端子連接；將所述N-1條支路（460）中的N-1只低壓端隔離二極管（430）的負極相并聯后通過所述可控低壓端開關（450）與電源負極端子連接；將第一只負載（30）的一端與電源的正極端子連接，將其另一端與第一條支路（460）中的中壓端隔離二極管（420）的正極連接；將第二只負載（30）的一端與第一條支路（460）中的中壓端隔離二極管（420）的負極連接，將其另一端與第二條支路（460）中的中壓端隔離二極管（420）的正極連接；依此類推，直到第N-1只負載（30）的一端與第N-2條支路（460）中的中壓端隔離二極管（420）的負極連接，將其另一端與第N-1條支路（460）中的中壓端隔離二極管（420）的正極連接；其后，將第N只負載（30）的一端與第N-1條支路（460）中的中壓端隔離二極管（420）的負極連接，將其另一端與電源的負極端子連接；從而使所述N只負載（30）通過所述N-1只中壓端隔離二極管（420）在連接方式上呈現串聯連接關系。

優選的，可控高壓端開關（440）和/或可控低壓端開關（450）采用有觸點開關或無觸點開關。

優選的，負載（30）選自電阻、電容、電感、電池的一種或多種。由于實際負載不可能同時具備純電阻或純電容或純電感特性，所述電阻、電容、電感是實際的電阻、電容、電感，如電感線圈就是純電感和純電阻的串聯；選用有極性電容或者電池時，連接上應當遵守串聯或者并聯對于極性的基本要求。

采用本實用新型的技術方案，只要負載個數超過2，無論有多少個負載，僅僅需要一個可控高壓端開關和一個可控低壓端開關，就可以控制這些負載的串-并聯切換，從而大幅度地減少了開關的數量，降低了開關的成本，同時提高了電路的可靠性能。

本實用新型直流負載串并聯切換電路可以應用于電梯用電磁制動器等技術領域。

附圖說明

圖1是直流負載串并聯切換電路原理圖。

圖2是三只隔離二極管的連接支路示意圖。

圖3是實施例一N只電阻串并聯切換電路。

圖4是實施例二N只超級電容串并聯切換電路。

圖5是實施例三N只電感線圈串并聯切換電路。

圖6是實施例四N只電池串并聯切換電路。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型實施例作詳細描述。

如圖1、2所示，直流負載串并聯切換電路400包括N只負載30、N-1只高壓端隔離二極管410、N-1只中壓端隔離二極管420、N-1只低壓端隔離二極管430、一只可控高壓端開關440、一只可控低壓端開關450，各元器件的連接關系如下：

第一步，首先將一只高壓端隔離二極管410的負極與一只中壓端隔離二極管420的負極連接，再將中壓端隔離二極管420的正極與一只低壓端隔離二極管430的正極連接而形成支路460，對于N只負載30，共需N-1條支路460。