[發明專利]直流轉換器、輸出電壓范圍寬的轉換方法及車輛充電機

在審

• 申請號: 202010081846.8
• 申請日: 2020-02-06
• 公開（公告）號: CN111193406A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 鄭山;楊瑞國
• 申請（專利權）人: 深圳英飛源技術有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;B60L53/22
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 鮑竹

本發明提供一種輸出寬電壓范圍的直流轉換器，包括全橋轉換單元，兩個全橋轉換單元并聯，每兩個全橋轉換單元的輸入端并聯，輸出端并聯電容組成組合轉換模塊，每個組合轉換模塊的輸出端之間設有開關單元；其中，開關單元包括串聯開關、第一并聯開關及第二并聯開關，串聯開關連接每個組合轉換模塊的輸出端，第一并聯開關和第二并聯開關分別位于連接電路中的正極輸出電路與負極輸出電路。由此，在電路拓撲中，通過第一模式和第二模式的控制方法，使得變換器可以工作在諧振頻率處，提升了變換器的電能轉換效率。通過第三模式的控制方法，使變換器有能力達到更寬的輸出電壓范圍，從而有利于增加產品的應用場合，提高競爭力。

技術領域

本發明涉及電流轉換領域，尤其是指一種輸出電壓范圍寬的轉換方法、直流轉換器及車輛充電機。

背景技術

直流轉換器是車輛充電電源中的重要組成部分。直流轉換器具有隔離功能，將輸出電壓轉換到車載BMS可以接受的電壓等級，目前在200V～1000V之間。為了適應不同的車輛充電機型號，要求直流轉換器輸出電壓范圍寬、整體效率高。目前的LLC拓撲可以實現零電壓開通，轉換效率高，但是低壓輸出能力不足，高效率的電壓區間窄。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：如何改善直流轉換器的低壓輸出能力不足、高效率的輸出電壓區間窄的問題。

為了解決上述技術問題，本發明第一方面的技術方案為：一種電壓范圍寬的直流轉換器，包括全橋轉換單元，兩個所述全橋轉換單元并聯，每兩個所述全橋轉換單元的輸出端并聯電容組成組合轉換模塊，每個所述組合轉換模塊的輸入端并聯，輸出端之間設有開關單元；

其中，所述開關單元包括串聯開關、第一并聯開關及第二并聯開關，所述串聯開關連接每個所述組合轉換模塊的輸出端，所述第一并聯開關和第二并聯開關分別位于連接電路中的正極輸出電路與負極輸出電路。

進一步地，所述全橋轉換單元主要由逆變電路子單元、LLC諧振網絡子單元及輸出整流電路子單元串聯組成。

進一步地，所述逆變電路子單元主要由兩個橋臂并聯組成，所述橋臂包括兩個串聯的開關管，所述兩個橋臂，用于調節所述全橋轉換單元為半橋模式或全橋模式中的一種。半橋模式是指，通過一定的的控制方法，使全橋LLC的增益減半。

為了解決上述技術問題，本發明第二方面的技術方案為：一種電壓范圍寬的直流轉換方法，包括如下步驟：

調節至少一個組合轉換模塊為半橋模式，調節相關因素以輸出目標電壓；

其中，所述相關因素包括，輸入電壓、工作頻率或所述直流轉換器的輸出串并聯方式中的一項或多項。

進一步地，所述輸出寬電壓范圍的直流轉換方法應用于直流轉換器，所述方法包括第一模式，具體如下：

調節至少一個組合轉換模塊為半橋模式，調節目標直流轉換器的輸出端為串聯；

調節目標變換器工作在諧振頻率處；

調節輸入電壓，以輸出目標電壓。

進一步地，所述輸出寬電壓范圍的直流轉換方法應用于直流轉換器，所述方法包括第二模式，具體如下：

調節全部所述組合轉換模塊為半橋模式，調節所述目標直流轉換器的輸出端為并聯；

工作在諧振頻率處；

調節輸入電壓，以輸出目標電壓。

進一步地，所述輸出寬電壓范圍的直流轉換方法應用于直流轉換器，所述方法包括第三模式，所述方法還包括如下步驟：

調節全部所述組合轉換模塊為半橋模式，調節所述目標直流轉換器的輸出端為并聯；

調節工作頻率，以輸出目標電壓。