雙向dcdc電源變換器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及直流變換器，更具體地說，它涉及雙向D⑶C電源變換器。
【背景技術】
[0002]DC/DC變換器是將一種直流電能轉換成另一種形式直流電能的技術，主要對電壓、電流實現變換。它在可再生能源、電力系統、交通、航天航空、計算機和通訊、家用電器、國防軍工、工業控制等領域得到廣泛的應用。
[0003]通常DC/DC變換器都是單向工作的，主要原因是因為功率開關(SCR，IGBT等)均為單向，并且主功率回路上都有單向導電的二極管，所以能量只能單向流動。然而隨著科技和社會的發展，現有的DCDC直流變換器主要實現高壓端和低壓端直流電壓的變換，不能進行能量的高效轉換和雙向傳輸。
[0004]目前，市場上的(申請號為CN201520128335.1的中國專利公開了一種大功率直流輸入/輸出雙向變換器)，實現電力的雙向傳輸，但是對于電力傳輸的過程中的安全保護性能會有所降低，如果此電路中出現某個元器件損壞，那么整個電路功能就無法使用，而且對于所有的半導體器件都持續性工作，因此會使得其使用壽命降低，需要進行一定的改進。
【實用新型內容】
[0005]針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于:提供電路使用壽命長，元器件可非持續性工作的雙向D⑶C電源變換器。
[0006]本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的:一種雙向DCDC電源變換器，包括具有低壓輸入端和高壓輸出端的直流變換電路，所述直流變換電路設有兩個，兩個直流變換電路的低壓端輸入端和高壓輸出端通過切換開關反向并聯。
[0007]通過上述設置，采用具有高效單向傳輸電力的直流變換電路設置成兩個，第一個直流變換電路的低壓輸入端通過切換開關連接第二個直流變換電路的高壓輸出端，第一個直流變換電路的高壓輸出端通過切換開關連接第二而直流變換電路的低壓輸入端，因此通過閉合切換開關，可以實現直流變換器的電力雙向傳輸，同時，在需要單相傳輸的時候可以進行獨立切除其中一個直流變換電路，從而使得使用情況和使用者的需要，隨意調節，便于用戶使用，從而使得電路電力在處于單向傳輸的過程中可以將一部分電路切除，將其處于待機的狀態，降低元器件的能耗，從而提高整個電路的功率轉換效率，并且，輸入和輸出的接口可以不用區分，避免使用者搞不清楚輸入輸出接口方向而造成電路故障，進一步提高使用者的便捷程度。
[0008]作為本實用新型的具體方案可以優選為:所述直流變換電路還包括從低壓輸入端依次耦接的濾波電路、橋式開關電路、變壓器、整流橋電路，所述低壓輸入端和高壓輸出端上串聯有緩沖電路，所述緩沖電路包括正向串聯的二極管、緩沖電阻，并聯于緩沖電路用以投切緩沖電路的繼電器元件。
[0009]通過上述設置，在低壓輸入端和高壓輸出端上設置緩沖電路，在電路輸入、輸出端接通電源的瞬間，會產生浪涌電流，浪涌電流容易使得橋式開關電路損壞，通過設置緩沖電路，從而可以有效吸收浪涌電流，從而提高電路的使用壽命和安全性能。
[0010]作為本實用新型的具體方案可以優選為:所述濾波電路包括多個并聯的濾波電容。
[0011]通過上述設置，濾波電容使得電力傳輸的電流更加平穩，去除雜波，提高抗干擾能力。
[0012]作為本實用新型的具體方案可以優選為:所述橋式開關電路包括IGBT模塊，所述IGBT模塊的開關管的控制端連接有穩壓元件。
[0013]通過上述設置，IGBT模塊為現有產品，主要是有多個開關管集成的，開關管的控制端的需要一個穩定的電壓，因此通過穩壓元件進行穩定控制端的電壓，從而防止控制端的電壓不穩，提高IGBT模塊的開關速度，提高電力傳輸的效率。
[0014]作為本實用新型的具體方案可以優選為:所述切換開關為單刀多擲開關。
[0015]通過上述設置，單刀多擲開關可以進行多個線路的同時接入和切除，從而可以提高切換效率。
[0016]綜上所述，本實用新型具有以下有益效果:
[0017]1、可以獨立進行兩個方向的電力傳輸和轉換；
[0018]2、可以雙向同時進行電力的高效傳輸；
[0019]3、有效提尚電路的使用壽命；
[°02°] 4、便于使用者操作使用。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實施例的電路結構框圖；
[0022]圖2為本實施例的直流變換電路原理圖一；
[0023]圖3為本實施例的直流變換電路原理圖二。
[0024]圖中1、直流變換電路;11、低壓輸入端；12、高壓輸出端；13、濾波電路;131、濾波電容；14、橋式開關電路；15、變壓器；16、整流橋電路；17、緩沖電路；171、二極管；172、緩沖電阻;2、切換開關;3、繼電器元件;4、穩壓元件。
【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0026]如圖1所示，一種雙向DCDC電源變換器，具有雙向傳輸的功能，是一種典型的“一機兩用”設備，現有技術中的單向DC/DC變換器只能將能量從一個方向傳到另一個方向，本實施例則可以實現能量的雙向傳輸，功率不僅可以從輸入端流向輸出端，也能從輸出端流向輸入端。它的輸入輸出電壓極性不變，但輸入、輸出電流的方向可以改變。包括具有低壓輸入端11和高壓輸出端12的直流變換電路I，所述直流變換電路I設有兩個，兩個直流變換電路I的低壓端輸入端和高壓輸出端12通過切換開關2反向并聯。工作過程中，可以將切換開關2閉合，使得兩個直流變換電路I同時工作，此時，具有雙向電力變化傳輸的功能，而如果只使用某一個方向的電力傳輸，則另一個處于待機狀態，而如果其中一個方向的電力傳輸出現問題，例如元器件故障，卻不會影響到另一個直流變換電路I的功能，從而提高使用的便捷程度，并且可以有效提高電力傳輸的效率。在使用時，還可以將切換開關2斷開，則可以進行雙向獨立工作，提高工作效率。
[0027 ] 如圖2、3所示，進一步對直流變換電路I進行闡述，所述直流變換電路I還包括從低壓輸入端11依次耦接的濾波電路13、橋式開關電路14、變壓器15、整流橋電路16，所述低壓輸入端11和高壓輸出端12上串聯有緩沖電路17，所述緩沖電路17包括正向串聯的二極管171、緩沖電阻172，并聯于緩沖電路17用以投切緩沖電路17的繼電器元件3。圖2中，低壓輸入端11輸入低壓電流，此時在接通電源的瞬間具有浪涌電流的產生，而此時繼電器元件3沒有得電，從而電流通過緩沖電路17中的二極管171和緩沖電阻172，二極管171使得電流的流向保持正向導通，通過緩沖電阻172對浪涌電流的吸收，同時以熱能的方式消耗掉，起到了保護后面的電路元器件，提高整體的使用壽命。接著通過電感LI進行儲能，同時采用多個并聯的濾波電容131使得電流更加平穩，提高電氣特性。采用了安規電容Cx，安規電容Cx的放電和普通電容不一樣，普通電容在外部電源斷開后電荷會保留很長時間，如果用手觸摸就會被電到，而安規電容則沒這個問題，起到濾波和防止外界干擾的作用。濾波電路13包括多個并聯的濾波電容131。濾波電容131采用的是電解電容，圖2中采用的電解電容的標號例如:C1、C2、C30
[0028]在濾波電路13的后面連接橋式開關電路14，所述橋式開關電路14包括IGBT模塊，IGBT模塊采用的型號為FF300R06KE3，集成度高，使用壽命長，所述IGBT模塊的開關管的控制端連接有穩壓元件4，通過穩壓元件4對開關管的控制端的電壓等級進行限制，進一步提尚使用安全性和提尚開關效率。
[0029]在橋式開關電路14中開關管連接出來的兩個端口L1、N1連接至圖3所示的變壓器15上的L1、N1端口，通過變壓器15進行電力變換，并且變壓器15的二次側連接的為整流橋電路16，采用的是二極管171VD1、VD2、VD3、VD4，形成了全橋整流，同樣可以采用全橋整流模塊來代替，通過相同的緩沖電路17進行輸出，在繼電器元件3得電的情況下，緩沖電路17短路，并不消耗電能，使得電路電力傳輸效率提高，損耗降低，安全性能提高。
[0030]為了提高操作的便捷程度，進一步將切換開關2設置為單刀多擲開關。如圖1所示，連接之后形成聯動，可以同時對多條線路進行接入和斷開操作，使用十分方便。
[0031]綜上所述，可以獨立進行兩個方向的電力傳輸和轉換；可以雙向同時進行電力的高效傳輸;有效提高電路的使用壽命;便于使用者操作使用。
[0032]本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋，其并不是對本實用新型的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本實用新型的權利要求范圍內都受到專利法的保護。
【主權項】
1.一種雙向DCDC電源變換器，包括具有低壓輸入端(11)和高壓輸出端(12)的直流變換電路(I)，其特征在于:所述直流變換電路(I)設有兩個，兩個直流變換電路(I)的低壓端輸入端和高壓輸出端(12)通過切換開關(2)反向并聯。2.根據權利要求1所述的雙向DCDC電源變換器，其特征在于:所述直流變換電路(I)還包括從低壓輸入端(11)依次耦接的濾波電路(13)、橋式開關電路(14)、變壓器(15)、整流橋電路(16)，所述低壓輸入端(11)和高壓輸出端(12)上串聯有緩沖電路(17)，所述緩沖電路(17)包括正向串聯的二極管(171)、緩沖電阻(172)，并聯于緩沖電路(17)用以投切緩沖電路(17)的繼電器元件(3)。3.根據權利要求2所述的雙向DCDC電源變換器，其特征在于:所述濾波電路(13)包括多個并聯的濾波電容(131)。4.根據權利要求2所述的雙向DCDC電源變換器，其特征在于:所述橋式開關電路(14)包括IGBT模塊，所述IGBT模塊的開關管的控制端連接有穩壓元件(4 )。5.根據權利要求1所述的雙向DCDC電源變換器，其特征在于:所述切換開關(2)為單刀多擲開關。
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙向DCDC電源變換器，旨在提供一種電路使用壽命長，元器件可非持續性工作的雙向DCDC電源變換器，解決了所有的半導體器件都持續性工作，會使得其使用壽命降低的技術問題，其技術方案要點是包括具有低壓輸入端和高壓輸出端的直流變換電路，所述直流變換電路設有兩個，兩個直流變換電路的低壓端輸入端和高壓輸出端通過切換開關反向并聯，達到了可以隨意進行投切使用，滿足客戶使用需求，具有部分電路具有待機狀態的效果，本實用新型適用于直流變換器技術領域。
【IPC分類】H02M1/14, H02M1/34, H02M3/20
【公開號】CN205319946
【申請號】CN201620041267
【發明人】周磊
【申請人】北京昊瑞昌科技有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月15日