一种燃料电池用的隔离型DCDC变换电源的制作方法

本技术属于dcdc变换电源领域，特别涉及一种燃料电池用的隔离型dcdc变换电源。

背景技术：

1、目前，随着电动汽车、太阳能发电与风力发电等技术的成熟，人们对dcdc变换电源的需求也逐渐变高，dcdc变换电源可以将低压直流电转为高压直流电，或者将高压直流电转为低压直流电，因此在新能源领域里，dcdc变换电源是不可或缺的技术之一，但在现有技术中，存在电气与信号不隔离，并且输出电压单一的dcdc变换电源，这些dcdc变换电源可能会受电磁与噪声干扰，导致系统电路的不稳定与不安全，所以，设计一款输出电压稳定可调的隔离型dcdc变换电源，是目前厂商重视的改进方向之一。

2、在公开号为cn215300494u的中国专利中公开了一种降压型dcdc变换器及其欠压保护电路，该申请较好地避免了因频繁的掉、上电的瞬间易出现输出电压跟随输入电压，导致输出电压过大引起后级用电模块损坏的问题，但在其组成结构中，仍存在一些问题，具体而言，在其组成结构中，缺少了隔离变压器等能够实现电气隔离的组件，可预见地，这可能会导致该申请容易受到电磁与噪声的干扰，可能会无法输出稳定的电流电压，而若是简单添加隔离变压器，则可能会导致原本的电路系统的不稳定以及功能异常，这存在一定的安全隐患。

技术实现思路

1、针对背景技术中存在的问题，本实用新型提出一种燃料电池用的隔离型dcdc变换电源，具体的技术方案如下所示：

2、一种燃料电池用的隔离型dcdc变换电源，包括壳体、输入接口、主电路与输出接口，所述主电路设于壳体内，所述主电路设有滤波模块一、igbt模块、集成变压器组件、整流模块与滤波模块二并依次电性相连；

3、所述滤波模块一包括y电容组一、电流传感组一与直流电感，所述y电容组一成对设有y电容并串联，所述直流电感由6个导体线圈并联封装而成，所述电流传感组一设有6个电流传感器，6个所述电流传感器分别与直流电感的6个导体线圈串联，组成6个滤波单元，6个所述滤波单元再互相并联，所述y电容组一与每一所述滤波单元并联；

4、所述igbt模块由12个相同部件组成，分别为q1、q2、q3、q4、q5、q6、q7、q8、q9、q10、q11与q12，6个所述滤波单元通过桥臂并联分别与q1、q2、q3、q4、q5和q6电性相连，所述igbt模块的12个相同部件互相并联；

5、所述集成变压器组件的输入侧设有6个引脚，并通过桥臂并联的方式分别与q7、q8、q9、q10、q11和q12电性相连，所述集成变压器组件的输出侧设有12个引脚；

6、所述整流模块由12个整流单元组成，分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7、d8、d9、d10、d11与d12，所述d1、d2、d3、d4、d5与d6和d7、d8、d9、d10、d11与d12并联，每一所述整流单元设有两个同向的快速恢复二极管互相并联组合而成，12个所述整流单元每两个互相串联，并通过桥臂并联分别与所述集成变压器组件输出侧的12个引脚电性相连；

7、所述滤波模块二由y电容组二与10个铝解电容组成，y电容组二成对设有y电容并串联，10个所述铝解电容分别为c11、c12、c13、c14、c15、c16、c17、c18、c19与c20，所述c11、c12、c13、c14和c15串联并与所述d7、d8、d9、d10、d11和d12并联，所述c16、c17、c18、c19和c20串联并与所述d1、d2、d3、d4、d5和d6并联，所述c11、c12、c13、c14和c15与c16、c17、c18、c19和c20之间并联，所述y电容组二与10个所述铝解电容并联。

8、进一步地，所述壳体呈盒状，所述壳体的一侧设有若干输入接口与输出接口，以设有输入接口与输出接口的一侧为背面，所述输入接口与输出接口位于同一水平线，所述输入接口与输出接口的下方设有进水口与出水口，所述壳体的两侧均设有若干固定脚。

9、进一步地，所述主电路中设有负载组，所述负载组包括直流接触器、功率电阻、厚膜电阻、电压传感器、电流传感组二、线绕电阻与熔断器，所述直流接触器设有4个，分别为k1、k2、k10与k20，所述k2与功率电阻串联并与k1并联，所述y电容组一与k1串联，所述k1与6个所述滤波单元并联，所述厚膜电阻成对设置并互相并联，然后与所述k20串联，再与所述k10并联，所述k10位于y电容组二和主电路的输出端之间。

10、进一步地，所述主电路中设有薄膜电容组，所述薄膜电容组设有10个薄膜电容互相串联，分别为c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9与c10，所述薄膜电容组与igbt模块并联，并位于q1、q2、q3、q4、q5和q6与q7、q8、q9、q10、q11和q12之间。

11、进一步地，所述线绕电阻设有三个，分别为r11、r21与r22，所述r11与薄膜电容组并联，并位于q1、q2、q3、q4、q5和q6与q7、q8、q9、q10、q11和q12之间，所述r21与r22串联，所述r21与d7、d8、d9、d10、d11和d12并联，所述r22与d1、d2、d3、d4、d5和d6并联。

12、进一步地，所述电压传感器设有4个，分别为svi、svd、svo与svbo，所述svi与y电容组一并联，并位于所述y电容组一和k1之间，所述svd与igbt模块并联，并位于q1、q2、q3、q4、q5和q6与q7、q8、q9、q10、q11和q12之间，所述svo与y电容组二并联，并位于所述y电容组二与r21和r22之间，所述svbo与y电容组二并联并靠近主电路的输出端，所述电流传感组二成对存在，分别为sp2与sp3，所述sp2设于svo与y电容组二之间，所述sp3设于y电容组二与k10之间。

13、进一步地，所述y电容组一之间设有接地，所述y电容组二之间设有接地，所述svi与y电容组一之间以及svo与y电容组二之间均设有共模磁环，每一所述共模磁环由2个线圈组合而成，所述主电路穿过每一所述共模磁环。

14、进一步地，所述主电路的输出端为多路并联输出端，包括两个相同部分，每一所述部分含有300a主输出端、1个80a次输出端与4个32a次输出端，所述其中一个部分的1个80a次输出端与4个32a次输出端位于y电容组二与sp3之间，所述熔断器设有5个并分别与1个80a次输出端和4个32a次输出端电性相连。

15、本实用新型实施例提供的一种燃料电池用的隔离型dcdc变换电源中的上述一个或多个技术方案至少具有以下技术效果之一：

16、本实用新型通过合理设置滤波模块、igbt模块、整流模块与集成变压器组件，实现了在电气隔离的环境下，以较高效率将燃料电池的低压直流电转换为高压直流电的技术目的，同时输出电压稳定可调，适用连接不同负载设备，可充电放电。与现有技术中的传统变换电源对比，本实用新型可以隔离电气与信号，这可以有效防止电磁和噪声干扰，提高了本实用新型的稳定性与安全性。

技术特征：

1.一种燃料电池用的隔离型dcdc变换电源，包括壳体（1）、输入接口（2）、主电路（3）与输出接口（9），其特征在于：所述主电路（3）设于壳体（1）内，所述主电路（3）设有滤波模块一（4）、igbt模块（5）、集成变压器组件（6）、整流模块（7）与滤波模块二（8）并依次电性相连；

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池用的隔离型dcdc变换电源，其特征在于：所述壳体（1）呈盒状，所述壳体（1）的一侧设有输入接口（2）与输出接口（9），以设有输入接口（2）与输出接口（9）的一侧为背面，所述输入接口（2）与输出接口（9）位于同一水平线，所述输入接口（2）与输出接口（9）的下方设有进水口（10）与出水口（11），所述壳体（1）的两侧均设有若干固定脚（12）。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池用的隔离型dcdc变换电源，其特征在于：所述主电路（3）中设有负载组（13），所述负载组（13）包括直流接触器、功率电阻、厚膜电阻、电压传感器、电流传感组二、线绕电阻与熔断器，所述直流接触器设有4个，分别为k1、k2、k10与k20，所述k2与功率电阻串联并与k1并联，所述y电容组一与k1串联，所述k1与6个所述滤波单元并联，所述厚膜电阻成对设置并互相并联，然后与所述k20串联，再与所述k10并联，所述k10位于y电容组二和主电路（3）的输出端之间。

4.根据权利要求3所述的一种燃料电池用的隔离型dcdc变换电源，其特征在于：所述主电路（3）中设有薄膜电容组，所述薄膜电容组设有10个薄膜电容互相串联，分别为c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9与c10，所述薄膜电容组与igbt模块（5）并联，并位于q1、q2、q3、q4、q5和q6与q7、q8、q9、q10、q11和q12之间。

5.根据权利要求4所述的一种燃料电池用的隔离型dcdc变换电源，其特征在于：所述线绕电阻设有三个，分别为r11、r21与r22，所述r11与薄膜电容组并联，并位于q1、q2、q3、q4、q5和q6与q7、q8、q9、q10、q11和q12之间，所述r21与r22串联，所述r21与d7、d8、d9、d10、d11和d12并联，所述r22与d1、d2、d3、d4、d5和d6并联。

6.根据权利要求3所述的一种燃料电池用的隔离型dcdc变换电源，其特征在于：所述电压传感器设有4个，分别为svi、svd、svo与svbo，所述svi与y电容组一并联，并位于所述y电容组一和k1之间，所述svd与igbt模块（5）并联，并位于q1、q2、q3、q4、q5和q6与q7、q8、q9、q10、q11和q12之间，所述svo与y电容组二并联，并位于所述y电容组二与r21和r22之间，所述svbo与y电容组二并联并靠近主电路（3）的输出端，所述电流传感组二成对存在，分别为sp2与sp3，所述sp2设于svo与y电容组二之间，所述sp3设于y电容组二与k10之间。

7.根据权利要求6所述的一种燃料电池用的隔离型dcdc变换电源，其特征在于：所述y电容组一之间设有接地，所述y电容组二之间设有接地，所述svi与y电容组一之间以及svo与y电容组二之间均设有共模磁环（14），每一所述共模磁环（14）由2个线圈组合而成，所述主电路（3）穿过每一所述共模磁环（14）。

8.根据权利要求3所述的一种燃料电池用的隔离型dcdc变换电源，其特征在于：所述主电路（3）的输出端为多路并联输出端，包括两个相同部分，每一所述部分含有300a主输出端、1个80a次输出端与4个32a次输出端，所述其中一个部分的1个80a次输出端与4个32a次输出端位于y电容组二与sp3之间，所述熔断器设有5个并分别与1个80a次输出端和4个32a次输出端电性相连。

技术总结
本技术涉及一种燃料电池用的隔离型DCDC变换电源，包括壳体、输入接口、主电路与输出接口，所述主电路包括滤波模块、IGBT模块、集成变压器组件与整流模块，本技术通过合理设置集成变压器组件与IGBT模块等，实现了在保证电气隔离的同时将燃料电池输出的低压直流电升为高压直流电，这保证了本技术在使用过程中的安全性和稳定性，同时可以适用于不同设备的供电，减少燃料电池的能量损失。

技术研发人员：胡长贵,李恒立,彭中华,谢升航,王俊杰,刘旺
受保护的技术使用者：株洲华越轨道科技有限公司
技术研发日：20231006
技术公布日：2024/5/9