一种不断电串并联切换电路的制作方法

本发明涉及新能源汽车，特别是一种不断电串并联切换电路。

背景技术：

1、随着新能源汽车的快速发展，为了提高续航能力，汽车电池的电压也越来越高，对充电桩的充电电压提出了新的需求。充电桩为了满足低压大电流和高压小电流，输出电压范围往往需要做得很宽，通常做到200～1000vdc，这么大的输出范围，完全靠电路转换拓扑调压的话，效率低。为了同时达到很宽的输出电压范围和高效率，变换器的输出端需要做串联连接和并联连接切换。传统的先关闭输出再切换的方式，会导致正在充电的车辆误报充电故障。

2、因此，如何设计一种不断电串并联切换电路，是业界亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中，先关闭输出再切换的方式，会导致正在充电的车辆误报充电故障的问题，本发明提出了一种不断电串并联切换电路。

2、本发明的技术方案为，提出了一种不断电串并联切换电路，1、包括设置有第一直流源的第一支路、以及至少一路设置有第二直流源的第二支路，所述第一支路和所述第二支路均连接于输出电容两端；

3、还包括设置于所述第一支路中的第一切换电路、设置于所述第二支路中的第二切换电路、以及连接所述第一支路和所述第二支路的第三切换电路；

4、所述不断电串并联切换电路通过调节所述第一切换电路、第二切换电路、以及第三切换电路的导通状态，以切换所述第一直流源和所述第二直流源连接状态。

5、进一步的，所述第一切换电路包括：开关sw1、二极管d1；

6、所述第二切换电路包括：开关sw2、二极管d2；

7、所述第三切换电路包括：开关sw3、半导体开关管q1、电阻r1；

8、所述开关sw1与所述二极管d1并联后与第一直流源串联形成所述第一支路；

9、所述开关sw2与所述二极管d2并联后与所述第二直流源串联形成所述第二支路；

10、所述开关sw3一端连接在所述第一切换电路与所述第一直流源之间、所述开关sw3的另一端连接在所述第二切换电路与所述第二直流源之间，所述半导体开关管q1与所述电阻r1串联后并联在所述开关sw3两端。

11、进一步的，所述第三切换电路还包括：半导体开关管q2；

12、所述半导体开关管q2并联在所述电阻r1两端。

13、进一步的，所述第一直流源和所述第二直流源的连接状态包括：串联状态和并联状态；

14、当所述第一直流源和所述第二直流源自并联状态切换至串联状态时，所述不断电串并联切换电路具有四个切换时刻，且在初始状态下，所述开关sw1、所述开关sw2导通，所述开关sw3、所述半导体开关管q1、以及所述半导体开关管q2关断；

15、在第一切换时刻下，所述开关sw1、所述开关sw2、所述开关sw3、所述半导体开关管q1、以及所述半导体开关管q2关断；

16、在第二切换时刻下，所述半导体开关管q1导通，所述开关sw1、所述开关sw2、所述开关sw3、以及所述半导体开关管q2关断；

17、在第三切换时刻下，所述半导体开关管q1、所述半导体开关管q2导通，所述开关sw1、所述开关sw2、以及所述开关sw3关断；

18、在第四切换时刻下，所述开关sw3、所述半导体开关管q1、以及所述半导体开关管q2导通，所述开关sw1、所述开关sw2关断。

19、进一步的，当所述第一直流源和所述第二直流源自串联状态切换至并联状态时，所述不断电串并联切换电路具有四个切换时刻，且在初始状态下，所述开关sw3、所述半导体开关管q1、以及所述半导体开关管q2导通，所述开关sw1、所述开关sw2关断；

20、在第五切换时刻下，所述半导体开关管q1、所述半导体开关管q2导通，所述开关sw1、所述开关sw2、以及所述开关sw3关断；

21、在第六切换时刻下，所述半导体开关管q1导通，所述开关sw1、所述开关sw2、所述开关sw3、以及所述半导体开关管q2关断；

22、在第七切换时刻下，所述开关sw1、所述开关sw2、所述开关sw3、所述半导体开关管q1、以及所述半导体开关管q2关断；

23、在第八切换时刻下，所述开关sw1、所述开关sw2导通，所述开关sw3、所述半导体开关管q1、以及所述半导体开关管q2关断。

24、进一步的，所述开关sw1、所述开关sw2、以及所述开关sw3采用继电器、mos管、igbt、晶闸管、三极管中的至少一种。

25、进一步的，所述半导体开关管q1、所述半导体开关管q2采用mos管、igbt、晶闸管、三极管中的至少一种。

26、进一步的，所述第一直流源包括：变压器第一副边绕组t1、整流单元b1、电容c1；

27、其中，所述整流单元b1连接在所述变压器第一副边绕组t1与电容c1之间；

28、所述第二直流源包括：变压器第二副边绕组t2、整流单元b2、电容c2；

29、其中，所述整流单元b2连接在所述变压器第二副边绕组t2与电容c2之间。

30、进一步的，所述整流单元b1、所述整流单元b2采用整流桥、桥式整流单元、全波整流单元、半波整流单元、同步整流单元、三相桥整流单元中的至少一种。

31、与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

32、(1)可以实现不断电切换，输出电压不会掉电压；

33、(2)可靠性高，差模电感l1、二极管d1、二极管d2的引入，使得开关sw1、开关sw2、开关sw3实现0电压开关，半导体开关管q1实现0电流开通，开关损耗小，可靠性高；

34、特别是由于限流电阻r1的限流作用，使得流过半导体开关管q1的冲击电流被限制在安全的范围内，进一步提高半导体开关管q1切换的可靠性；

35、(3)本发明的电容的使用率高，并联连接模式的电容量大，且由于并联连接的输出电容大，则输出电压滤波效果好，输出纹波小，环路易于调试。

技术特征：

1.一种不断电串并联切换电路，其特征在于，包括设置有第一直流源的第一支路、以及至少一路设置有第二直流源的第二支路，所述第一支路和所述第二支路均连接于输出电容两端；

2.根据权利要求1所述的不断电串并联切换电路，其特征在于，所述第一切换电路包括：开关sw1、二极管d1；

3.根据权利要求2所述的不断电串并联切换电路，其特征在于，所述第三切换电路还包括：半导体开关管q2；

4.根据权利要求3所述的不断电串并联切换电路，其特征在于，所述第一直流源和所述第二直流源的连接状态包括：串联状态和并联状态；

5.根据权利要求4所述的不断电串并联切换电路，其特征在于，当所述第一直流源和所述第二直流源自串联状态切换至并联状态时，所述不断电串并联切换电路具有四个切换时刻，且在初始状态下，所述开关sw3、所述半导体开关管q1、以及所述半导体开关管q2导通，所述开关sw1、所述开关sw2关断；

6.根据权利要求3所述的不断电串并联切换电路，其特征在于，所述开关sw1、所述开关sw2、以及所述开关sw3采用继电器、mos管、igbt、晶闸管、三极管中的至少一种。

7.根据权利要求3所述的不断电串并联切换电路，其特征在于，所述半导体开关管q1、所述半导体开关管q2采用mos管、igbt、晶闸管、三极管中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的不断电串并联切换电路，其特征在于，所述第一直流源包括：变压器第一副边绕组t1、整流单元b1、电容c1；

9.根据权利要求8所述的不断电串并联切换电路，其特征在于，所述整流单元b1、所述整流单元b2采用整流桥、桥式整流单元、全波整流单元、半波整流单元、同步整流单元、三相桥整流单元中的至少一种。

技术总结
本发明公开了一种不断电串并联切换电路，包括设置有第一直流源的第一支路、以及至少一路设置有第二直流源的第二支路，所述第一支路和所述第二支路均连接于输出电容两端；还包括设置于所述第一支路中的第一切换电路、设置于所述第二支路中的第二切换电路、以及连接所述第一支路和所述第二支路的第三切换电路；所述不断电串并联切换电路通过调节所述第一切换电路、第二切换电路、以及第三切换电路的导通状态，以切换所述第一直流源和所述第二直流源连接状态。与现有技术相比，本发明提出了在不关机的条件下做串联状态和并联状态切换的方案，且输出电容在并联状态的容量是串联状态的容量的四倍。

技术研发人员：刘志闯,何伟军
受保护的技术使用者：深圳市英可瑞科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/2