CN103326583A - 电源转换器及其充放电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种电源转换器及其充放电系统。电源转换器包括第一信号端、储能元件、第一转换电路、控制模块、第二转换电路及第二信号端。第一信号端用以输入第一电源信号。储能元件用以提升第一电源信号之电压值以成为第一转换信号；其中控制模块控制第一转换电路以利用储能元件得到第一转换信号后，再转换为第二转换信号。第二转换电路经由变压器以连接于第一转换电路，用以将第二转换信号转换为直流电源信号。第二信号端用以输出直流电源信号。
Description
技术领域
本发明关于一种电源转换器及其充放电系统，特别是一种可将电源信号增压的电源转换器及其充放电系统。
背景技术
在现今的科技发展中，电力是重要且不可或缺的要素，因此已经发展出各式的交流电源信号及直流电源信号的转换技术，同时双向交直流转换的电路也已经被广泛的应用各式充放电的系统中。但在公知技术中，一般的双向交直流转换电路由多个转换电路电性连接，以直接将交流电源信号以及直流电源信号互相转换。该些转换电路仅由多个切换元件电性连接为桥式电路，并不会对电源信号的电压大小有所调整。举例而言，当双向交直流转换电路将低电压的交流电源信号转换为直流电源信号时，仅能转换为低电压的直流电源信号，若用来对电池单元进行充电，就需要较长的充电时间。若要输出较大电压的直流电源信号时，势必要借助大型的变压器来转换，但大型的变压器的重量反而会造成使用上的不便。对于要用在不断电系统或是电动车等需要储存较高电量的系统而言，公知技术的交直流转换的电路所提供的充电效率就会显得不足。
有鉴于此，因此需要发明一种新的电源转换器及具有其电源转换器的充放电系统，以解决公知技术的缺失。
发明内容
本发明的主要目的在提供一种电源转换器，其具有可将电源信号增压的效果。
本发明的另一主要目的在提供一种具有上述电源转换器的充放电系统。
为达成上述的目的，本发明的电源转换器包括第一信号端、储能元件、第一转换电路、控制模块、第二转换电路及第二信号端。第一信号端用以输入第一电源信号。储能元件电性连接于第一信号端，用以提升第一电源信号的电压值以成为第一转换信号。第一转换电路电性连接于储能元件。控制模块电性连接于第一转换电路；其中控制模块控制第一转换电路以利用储能元件得到第一转换信号后，再转换为第二转换信号。第二转换电路经由变压器以电性连接于第一转换电路，用以将第二转换信号转换为直流电源信号。第二信号端电性连接于第二转换电路，用以输出直流电源信号。
上述的电源转换器，其中更包括一交流信号转换电路，电性连接于该第一信号端与该储能元件之间，其中该第一电源信号为一交流信号，该交流信号转换电路用以将该交流信号转换为一直流信号。
上述的电源转换器，其中该第一电源信号为一单相交流信号或一三相交流信号。
上述的电源转换器，其中该第二信号端进一步用以输入该直流电源信号，该控制模块更包括进一步用以控制该第二转换电路及该第一转换电路将该直流电源信号转换为该第一电源信号，以自该第一信号端输出。
上述的电源转换器，其中该第一信号端进一步电性连接于一开关模块。
上述的电源转换器，其中该第一转换电路包括：一同步整流器，具有一第一切换元件及一第二切换元件；以及一辅助开关元件，分别电性连接于该第一切换元件及该第二切换元件；其中该控制模块先控制该辅助开关元件导通以让该第一转换信号增压。
上述的电源转换器，其中该第一转换电路为一同步倍流式整流器，具有一第一切换元件及一第二切换元件；其中该控制模块先分别控制该第一切换元件或该第二切换元件导通以让该第一转换信号增压。
上述的电源转换器，其中该储能元件更包括一第一电感及一第二电感，分别电性连接于该第一切换元件及该第二切换元件。
上述的电源转换器，其中该第一转换电路为一全波桥式整流器，具有一第一切换元件、一第二切换元件、一第三切换元件及一第四切换元件；其中该控制模块先控制该第一切换元件及该第二切换元件同时导通，或控制该第三切换元件及该第四切换元件同时导通以让该第一转换信号增压。
上述的电源转换器，其中该第二信号端用以电性连接一电池装置。
上述的电源转换器，其中该第一转换电路具有一功率因数校正功能。
本发明的充放电系统包括电源转换器及电池装置。电源转换器包括第一信号端、储能元件、第一转换电路、控制模块、第二转换电路及第二信号端。第一信号端用以输入第一电源信号。储能元件电性连接于第一信号端，用以提升第一电源信号的电压值以成为第一转换信号。第一转换电路电性连接于储能元件。控制模块电性连接于第一转换电路；其中控制模块控制第一转换电路以利用储能元件得到第一转换信号后，再转换为第二转换信号。第二转换电路经由变压器以电性连接于第一转换电路，用以将第二转换信号转换为直流电源信号。第二信号端电性连接于第二转换电路，用以输出直流电源信号。电池装置电性连接于第二信号端，用以接收直流电源信号。
上述的充放电系统，其中该电源转换器更包括一交流信号转换电路，电性连接于该第一信号端与该储能元件之间；其中该第一电源信号为一交流信号，该交流信号转换电路用以将该交流电源信号转换为一直流信号。
上述的充放电系统，其中该第一电源信号为一单相交流信号或一三相交流信号。
上述的充放电系统，其中该电池装置进一步用以传输该直流电源信号至该电源转换器，该控制模块进一步用以控制该第二转换电路及该第一转换电路将该直流电源信号转换为该第一电源信号，以自该第一信号端输出。
上述的充放电系统，其中该电源转换器进一步电性连接一开关模块。
上述的充放电系统，其中该第一转换电路包括：一同步整流器，具有一第一切换元件及一第二切换元件；以及一辅助开关元件，分别电性连接于该第一切换元件及该第二切换元件；其中该控制模块先控制该辅助开关元件导通以让该第一转换信号增压。
上述的充放电系统，其中该第一转换电路为一同步倍流式整流器，具有一第一切换元件及一第二切换元件；其中该控制模块先分别控制该第一切换元件或该第二切换元件导通以让该第一转换信号增压。
上述的充放电系统，其中该储能元件更包括一第一电感及一第二电感，分别电性连接于该第一切换元件及该第二切换元件。
上述的充放电系统，其中该第一转换电路为一全波桥式整流器，具有一第一切换元件、一第二切换元件、一第三切换元件及一第四切换元件；其中该控制模块先控制该第一切换元件及该第二切换元件同时导通，或控制该第三切换元件及该第四切换元件同时导通以让该第一转换信号增压。
上述的充放电系统，其中该第一转换电路具有一功率因数校正功能。
由于本发明电源转换器可将输入的任何类型的交流或直流信号转换为直流电源信号，且电源转换器能提升其信号的能量，来增快对电池装置充电的时间,也不需要使用大型的变压器。故解决先前技术的缺失。
附图说明
图1A为本发明的具有电源转换器的充放电系统的架构示意图；
图1B为本发明的具有交流信号转换电路的电源转换器的架构示意图；
图2A为本发明的电源转换器的第一实施例中交流信号转换电路的电路架构图；
图2B为本发明的电源转换器的第二实施例中交流信号转换电路的电路架构图；
图3A为本发明的电源转换器的第三实施例中的第一转换电路的电路架构图；
图3B为本发明的电源转换器的第四实施例中的第一转换电路的电路架构图；
图3C为本发明的电源转换器的第五实施例中的第一转换电路的电路架构图；
图3D为本发明的电源转换器的第六实施例中的第一转换电路的电路架构图；
图4A为本发明的电源转换器的第七实施例中的第二转换电路的电路架构图；
图4B为本发明的电源转换器的第八实施例中的第二转换电路的电路架构图；
图4C为本发明的电源转换器的第九实施例中的第二转换电路的电路架构图。
其中，附图标记：
充放电系统1 电池装置2
供电系统3、3a、3b 电源转换器10a、10b
第一信号端21 第二信号端22
交流信号转换电路31、31a、31b 第一切换元件311、321、331
第二切换元件312、322、332 第三切换元件313、323、333
第四切换元件314、324、334 第五切换元件315
第六切换元件316
第一转换电路32、32a、32b、32c、32d 辅助开关元件325
第二转换电路33、33a、33b、33c 储能元件41
控制模块42 开关模块50
电容元件C 电感元件L
第一电感L1 第二电感L2
变压器T
具体实施方式
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
请先参考图1A为本发明的具有电源转换器的充放电系统的架构示意图。
本发明的充放电系统1可用于电动车或是不断电系统等可双向传输电源信号的系统，但本发明并不限于上述的所列举的系统。充放电系统1包括电池装置2及电源转换器10a。电源转换器10a为一双向交流直流电源信号转换的模块，以通过其第二信号端22以电性连接于外接的电子装置，例如电池装置2，用以输出直流电压信号至电池装置2或是自电池装置2接收直流电源信号。
电源转换器10a包括第一信号端21、第二信号端22、第一转换电路32、第二转换电路33、储能元件41、控制模块42及变压器T等电路元件。电源转换器10a的第一信号端21则可电性连接于供电系统3以接收第一电源信号。供电系统3可为供应发电机等输出直流电的相关设备，用以供应第一电源信号，但本发明并不以上述列举的系统为限，供电系统3为电池等输出直流电的相关设备。在图1A中，先以供电系统3为直流电的相关设备，且第一电源信号为直流信号为例进行说明。
第一转换电路32与第一信号端21电性连接，且第一转换电路32与第一信号端21之间还可电性连接储能元件41。储能元件41可为一电感，用来增加第一电源信号的电压值，以成为第一转换信号，其中第一转换电路32与储能元件41皆可具有一功率因数校正（power factor correction，PFC）。之后第一转换电路32用以接收第一转换信号，再将已增压的第一转换信号来转换为第二转换信号，再通过变压器T传输到第二转换电路33。第二转换电路33所接收的第二转换信号可为交流信号。
第一转换电路32还用以电性连接于控制模块42，以通过控制模块42的控制来转换出第二转换信号。控制模块42可由电路或芯片等硬件架构，或是由硬件结合固件等方式架构而成，但本发明并不以此为限。控制模块42控制第一转换电路32先得以自储能元件41得到已增压的第一转换信号，之后再控制第一转换电路32将增压后的第一转换信号转换为第二转换信号。关于控制模块42控制第一转换电路32的方式之后会有详细的说明，故在此先不赘述。如此一来电源转换器10a可通过第一转换电路32的切换以提升第一信号端21所输入信号的电压值，并储存较大的能量以对最后的电池装置2进行充电。
第二转换电路33经由变压器T与第一转换电路32电性连接，以接收第二转换信号再转换为直流电源信号。最后直流电源信号再经由第二信号端22输出至电池装置2，以对电池装置2进行充电。需注意的是，第二转换电路33亦可电性连接至控制模块42，通过控制模块42控制第二转换电路33内部的电路来进行信号的转换，但本发明并不限于此。此外，电源转换器10a内还可设置电容元件C或电感元件L（如图2A所示）等被动元件，以作为稳压之用。由于电容元件C的原理已经被本本领域技术人员所广泛应用，故在此不再赘述。
接着请参考图1B本发明的具有交流信号转换电路的电源转换器的架构示意图。
若供电系统3为供应市电的系统或是发电机、电动车、不断电系统等输出交流电的相关设备时，供电系统3供应交流信号形式的第一电源信号。在此实施例之中，电源转换器10b还包括了交流信号转换电路31。交流信号转换电路31电性连接于第一信号端21与储能元件41之间，以接收交流信号的第一电源信号来转换为直流信号，再传送至储能元件41。同样地，交流信号转换电路31亦可根据控制模块42的控制以进行信号转换的流程。由于电源转换器10b内的其他元件，如第一转换电路32或第二转换电路33与图1A中的电源转换器10a的作用方式相同，故在此不再赘述。
另一方面，电源转换器10b可反向将直流电源信号转换为交流电源信号。亦即由电池装置2输入直流电源信号后，控制模块42控制第二转换电路33、第一转换电路32及交流信号转换电路31进行转换，最后经由第一信号端21将转换得到的第一电源信号传输至负载（图未示）。
以下以电源转换器10b具有的电路架构为例说明各模块之间的作用方式。因此请先参考图2A本发明的电源转换器的第一实施例中交流信号转换电路的电路架构图。需注意的是，由于在电源转换器10b具有的电路架构中，执行直流信号转换为交流信号的流程与交流信号转换为直流信号的流程类似，且本领域技术人员皆可由其中一种转换流程推知另一种转换流程，因此以下仅以交流信号转换为直流信号的流程来进行说明。
在本发明的第一实施例中，交流信号转换电路31a包括第一切换元件311、第二切换元件312、第三切换元件313及第四切换元件314，且皆为一个晶体管搭配一个二极管所架构而成，其中晶体管可为金属氧化物半导体场效晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET）或是绝缘栅双极晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT），但本发明并不限于此，亦可仅由二极管架构而成。由图2A中可知，第一切换元件311、第二切换元件312、第三切换元件313及第四切换元件314架构成一桥式电路，但交流信号转换电路31a亦可为一半桥式电路。因此当供电系统3a产生的第一电源信号输入时，分别流经交流信号转换电路31a所具有的各个切换元件，以直接将第一电源信号整流为第一转换信号。另一方面，交流信号转换电路31a亦可根据控制模块42的控制以进行信号转换的流程。控制模块42先控制第一切换元件311及第三切换元件313导通，第二切换元件312及第四切换元件314截止；再控制第二切换元件312及第四切换元件314导通，第一切换元件311及第三切换元件313截止，借此即可切换产生出第一转换信号。在本实施例中，交流信号转换电路31a可通过控制模块42的控制以达到较佳的转换效率，但本发明并不限定要利用控制模块42来控制。
并须注意的是，本发明的充放电系统1应用于不同的实施方式时，还可包括开关模块50。例如当充放电系统1为不断电系统时，第一信号端21还可电性连接开关模块50，以通过开关模块50的切换来决定是否自供电系统3a接收第一电源信号或是输出第一电源信号至其他负载。而其中开关模块50可为单切开关，以连接于供电系统3a的其中一输出端，或为双切开关以同时连接于供电系统3a的两端，本发明并不限于此。
图2A的交流信号转换电路31a所转换的交流信号为单相的交流信号，但本发明并不限于此。接着请参考图2B为本发明的电源转换器的第二实施例中交流信号转换电路的电路架构图。
在本发明的第二实施例中，供电系统3b提供三相的交流信号，交流信号转换电路31b包括第一切换元件311、第二切换元件312、第三切换元件313、第四切换元件314、第五切换元件315及第六切换元件316。上述各切换元件皆为一个金属氧化物半导体导晶体管搭配一个二极管所架构而成，例如金属氧化物半导体场效晶体管或是绝缘栅双极晶体管搭配二极管，且皆电性连接于控制模块42。如此一来，当供电系统3b输出三相的交流信号后，控制模块42分别控制第一切换元件311、第二切换元件312、第三切换元件313、第四切换元件314、第五切换元件315及第六切换元件316导通或截止，最终产生直流信号。
接着请参考图3A为本发明的电源转换器的第三实施例中的第一转换电路的电路架构图。
在本发明的第三实施例中，第一转换电路32a包括同步整流器及辅助开关元件325。同步整流器包括第一切换元件321与第二切换元件322，且利用不同端以电性连接于辅助开关元件325，其中辅助开关元件325、第一切换元件321与第二切换元件322皆为一个金属氧化物半导体导晶体管搭配一个二极管所架构而成，例如金属氧化物半导体场效晶体管或是绝缘栅双极晶体管搭配二极管，且皆电性连接于控制模块42。当接收第一电源信号时，控制模块42先控制辅助开关元件325导通。如此一来第一转换信号会流经电容元件C、储能元件41、辅助开关元件325，再回到电容元件C，因此第一电源信号可通过储能元件41增压储能以得到第一转换信号。其次控制模块42再控制辅助开关元件325截止，第一切换元件321导通，以输出正向波形的第二转换信号。接着控制模块42再执行类似的控制流程，先控制辅助开关元件325导通，再控制辅助开关元件325截止，第二切换元件322导通，以输出反向波形的第二转换信号。
因此由上述的说明可知，第一转换电路32a可先自储能元件41得到增压的第一转换信号后，再输出第二转换信号，即可得到较大能量的信号。
接着请参考图3B为本发明的电源转换器的第四实施例中的第一转换电路的电路架构图。
在本发明的第四实施例中，第一转换电路32b类似于第三实施例的第一转换电路32a，皆具有同步整流器及辅助开关元件325，差异仅在于同步整流器的第一切换元件321及第二切换元件322与辅助开关元件325的电性连接的方向有所不同，其作用原理与第三实施例的第一转换电路32a类似。因此在第四实施例中，控制模块42同样先控制辅助开关元件325导通，再控制辅助开关元件325截止，第二切换元件322导通，以输出正向波形的第二转换信号。接着控制模块42控制辅助开关元件325导通，再控制辅助开关元件325截止，第一切换元件321导通，以输出反向波形的第二转换信号。如此一来，第一转换电路32b可输出第二转换信号。
接着请参考图3C为本发明的电源转换器的第五实施例中的第一转换电路的电路架构图。
在本发明的第五实施例中，第一转换电路32c为一半桥式电路架构成的同步倍流式整流器。第一转换电路32c具有第一切换元件321及第二切换元件322，同样由一个金属氧化物半导体导晶体管搭配一个二极管所架构而成，例如金属氧化物半导体场效晶体管或是绝缘栅双极晶体管搭配二极管，且皆电性连接于控制模块42。且在第五实施例中，储能元件（图未示）包括第一电感L1及第二电感L2，第一电感L1电性连接于第一切换元件321，第二电感L2电性连接于第二切换元件322。
当接收第一转换信号时，控制模块42先控制第一切换元件321导通。如此一来第一电源信号会流经电容元件C、第一电感L1、第一切换元件321，再回到电容元件C，因此第一电源信号可通过储能元件（图未示）增压储能以成为第一转换信号。其次控制模块42再控制第一切换元件321截止，第二切换元件322导通，以输出正向波形的第二转换信号。接着控制模块42再执行类似的控制流程，先控制第二切换元件322导通，让第一电源信号会流经电容元件C、第二电感L2、第二切换元件322，再回到电容元件C以成为已增压的第一转换信号。最后再控制第二切换元件322截止，第一切换元件321导通，以输出反向波形的第二转换信号。借此第一转换电路32c可分别利用第一电感L1及第二电感L2得到储能增压的第一转换信号后，再输出第二转换信号，即可得到较大能量的信号。
接着请参考图3D为本发明的电源转换器的第六实施例中的第一转换电路的电路架构图。
在本发明的第六实施例中，第一转换电路32d为一全波桥式整流器，具有第一切换元件321、第二切换元件322、第三切换元件323及第四切换元件324，以电性连接成为一桥式电路。上述各切换元件同样由一个金属氧化物半导体导晶体管搭配一个二极管所架构而成，例如金属氧化物半导体场效晶体管或是绝缘栅双极晶体管搭配二极管，且皆电性连接于控制模块42。
当接收第一电源信号时，控制模块42先控制第一切换元件321及第二切换元件322导通。如此一来第一电源信号会流经电容元件C、储能元件41、第一切换元件321、第二切换元件322，再回到电容元件C，因此第一电源信号可通过储能元件41增压储能以成为第一转换信号。其次控制模块42再控制第一切换元件321与第三切换元件323导通，第二切换元件322截止，以输出正向波形的第二转换信号。接着控制模块42再执行类似的控制流程，先控制第四切换元件324导通及第三切换元件323导通，让第一电源信号流经电容元件C、储能元件41、第四切换元件324及第三切换元件323，再回到电容元件C以得到增压的第一转换信号。最后再控制第三切换元件323截止，第二切换元件322及第四切换元件324导通，以输出反向波形的第二转换信号。借此第一转换电路32d可利用储能元件41得到储能增压的第一转换信号后，再输出第二转换信号，即可得到较大能量的信号。
充放电系统1可根据不同的状况来选择设置不同电路的第一转换电路32，例如当充放电系统1用于低功率的环境下时，设置第一转换电路32a或第一转换电路32b，当充放电系统1用于中等功率的环境下时，设置第一转换电路32c。而当充放电系统1需要用于较大功率的环境下时，设置第一转换电路32d。
而本发明的第二转换电路33也可具有不同的实施方式。接着请参考图4A本发明的电源转换器的第七实施例中的第二转换电路的电路架构图。
在本发明的第七实施例中，第二转换电路33a具有第一切换元件331及第二切换元件332，第一切换元件331及第二切换元件332架构成一推挽式（Push-Pull）电路以电性连接于电池装置2及变压器T。第一切换元件331及第二切换元件332亦同样由一个金属氧化物半导体导晶体管搭配一个二极管所架构而成，例如金属氧化物半导体场效晶体管或是绝缘栅双极晶体管搭配二极管，且皆电性连接于控制模块42，但本发明并不以此为限。当输入第二转换信号至第二转换电路33a时，控制模块42依序控制第一切换元件331及第二切换元件332导通或截止，以将第二转换信号转换为直流电源信号，来对电池装置2进行充电。第二转换电路33a可通过控制模块42的控制以达到较佳的转换效率。但在另一方面，当第二转换信号输入时，第二转换电路33a亦可直接通过其具有的电路架构以进行转换，本发明并不限定要利用控制模块42来控制第二转换电路33a。
接着请参考图4B为本发明的电源转换器的第八实施例中的第二转换电路的电路架构图。
在本发明的第八实施例中，第二转换电路33b具有第一切换元件331及第二切换元件332，以架构成为一半桥式电路。第一切换元件331及第二切换元件332可由一个金属氧化物半导体导晶体管搭配一个二极管所架构而成，例如金属氧化物半导体场效晶体管或是绝缘栅双极晶体管搭配二极管，且皆电性连接于控制模块42，但本发明并不以此为限。类似于第二转换电路33a，当输入第二转换信号至第二转换电路33b时，控制模块42依序控制第一切换元件331及第二切换元件332导通或截止，以将第二转换信号转换为直流电源信号，来对电池装置2进行充电。同样地，第二转换电路33b可直接通过其具有的电路架构来将第二转换信号转换为直流电源信号。虽然第二转换电路33b可通过控制模块42的控制以达到较佳的转换效率，但本发明并不限定第二转换电路33b必须要利用控制模块42来控制。
最后请参考图4C为本发明的电源转换器的第九实施例中的第二转换电路的电路架构图。
在本发明的第九实施例中，第二转换电路33c具有第一切换元件331、第二切换元件332、第三切换元件333及第四切换元件334，以电性连接成为一桥式电路。上述各切换元件同样由一个金属氧化物半导体导晶体管搭配一个二极管所架构而成，例如金属氧化物半导体场效晶体管或是绝缘栅双极晶体管搭配二极管，且皆电性连接于控制模块42。因此控制模块42可先通过控制第一切换元件331及第三切换元件333导通，第二切换元件332及第四切换元件334截止，再控制第四切换元件334及第二切换元件332导通，第三切换元件333及第一切换元件331截止，以将输入的第二转换信号转换为直流电源信号，来对电池装置2进行充电。借此可达到较佳的转换效率。同样地，第二转换电路33c可直接通过其具有的电路架构来将第二转换信号转换为直流电源信号，本发明并不限定第二转换电路33c必须要利用控制模块42来控制。
因此电源转换器10b通过上述不同实施例的互相搭配，例如交流信号转换电路31连接到第一转换电路32a到32d其中任一电路，及连接到第二转换电路33a到33c其中任一电路，都可将输入的第一电源信号转换为直流电源信号。且电源转换器10b能提升其信号的能量，来增快对电池装置2充电的时间。
综上所陈，本发明无论就目的、手段及功效，均显示其迥异于公知技术的特征，恳请审查委员明察，早日授权。惟应注意的是，上述诸多实施例仅为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求书为准，而非仅限于上述实施例。
Claims (21)
1.一种电源转换器，其特征在于，包括：
一第一信号端，用以输入一第一电源信号；
一储能元件，电性连接于该第一信号端，用以提升该第一电源信号的电压值以成为一第一转换信号；
一第一转换电路，电性连接于该储能元件；
一控制模块，电性连接于该第一转换电路；其中该控制模块系控制该第一转换电路以利用该储能元件得到该第一转换信号后，再转换为一第二转换信号；
一第二转换电路，经由一变压器以电性连接于该第一转换电路，用以将该第二转换信号转换为一直流电源信号；以及
一第二信号端，电性连接于该第二转换电路，用以输出该直流电源信号。
2.如权利要求1所述的电源转换器，其特征在于，更包括一交流信号转换电路，电性连接于该第一信号端与该储能元件之间，其中该第一电源信号为一交流信号，该交流信号转换电路用以将该交流信号转换为一直流信号。
3.如权利要求2所述的电源转换器，其特征在于，该第一电源信号为一单相交流信号或一三相交流信号。
4.如权利要求1所述的电源转换器，其特征在于，该第二信号端进一步用以输入该直流电源信号，该控制模块更包括进一步用以控制该第二转换电路及该第一转换电路将该直流电源信号转换为该第一电源信号，以自该第一信号端输出。
5.如权利要求1至4所述的电源转换器，其特征在于，该第一信号端进一步电性连接于一开关模块。
6.如权利要求1所述的电源转换器，其特征在于，该第一转换电路包括：
一同步整流器，具有一第一切换元件及一第二切换元件；以及
一辅助开关元件，分别电性连接于该第一切换元件及该第二切换元件；其中该控制模块先控制该辅助开关元件导通以让该第一转换信号增压。
7.如权利要求1所述的电源转换器，其特征在于，该第一转换电路为一同步倍流式整流器，具有一第一切换元件及一第二切换元件；其中该控制模块先分别控制该第一切换元件或该第二切换元件导通以让该第一转换信号增压。
8.如权利要求7所述的电源转换器，其特征在于，该储能元件更包括一第一电感及一第二电感，分别电性连接于该第一切换元件及该第二切换元件。
9.如权利要求1所述的电源转换器，其特征在于，该第一转换电路为一全波桥式整流器，具有一第一切换元件、一第二切换元件、一第三切换元件及一第四切换元件；其中该控制模块先控制该第一切换元件及该第二切换元件同时导通，或控制该第三切换元件及该第四切换元件同时导通以让该第一转换信号增压。
10.如权利要求1所述的电源转换器，其特征在于，该第二信号端用以电性连接一电池装置。
11.如权利要求1所述的电源转换器，其特征在于，该第一转换电路具有一功率因数校正功能。
12.一种充放电系统，其特征在于，包括：
一电源转换器，包括：
一第一信号端，用以输入一第一电源信号；
一储能元件，电性连接于该第一信号端，用以提升该第一电源信号的电压值以成为一第一转换信号；
一第一转换电路，电性连接于该储能元件；
一控制模块，电性连接于该第一转换电路；其中该控制模块控制该第一转换电路以利用该储能元件得到该第一转换信号后，再转换为一第二转换信号；
一第二转换电路，经由一变压器以电性连接于该第一转换电路，用以将该第二转换信号转换为一直流电源信号；以及
一第二信号端，电性连接于该第二转换电路，用以输出该直流电源信号；以及
一电池装置，电性连接于该第二信号端，用以接收该直流电源信号。
13.如权利要求12所述的充放电系统，其特征在于，该电源转换器更包括
一交流信号转换电路，电性连接于该第一信号端与该储能元件之间；其中该第一电源信号为一交流信号，该交流信号转换电路用以将该交流电源信号转换为一直流信号。
14.如权利要求13所述的充放电系统，其特征在于，该第一电源信号为一单相交流信号或一三相交流信号。
15.如权利要求12所述的充放电系统，其特征在于，该电池装置进一步用以传输该直流电源信号至该电源转换器，该控制模块进一步用以控制该第二转换电路及该第一转换电路将该直流电源信号转换为该第一电源信号，以自该第一信号端输出。
16.如权利要求12至15所述的充放电系统，其特征在于，该电源转换器进一步电性连接一开关模块。
17.如权利要求12所述的充放电系统，其特征在于，该第一转换电路包括：一同步整流器，具有一第一切换元件及一第二切换元件；以及一辅助开关元件，分别电性连接于该第一切换元件及该第二切换元件；其中该控制模块先控制该辅助开关元件导通以让该第一转换信号增压。
18.如权利要求12所述的充放电系统，其特征在于，该第一转换电路为一同步倍流式整流器，具有一第一切换元件及一第二切换元件；其中该控制模块先分别控制该第一切换元件或该第二切换元件导通以让该第一转换信号增压。
19.如权利要求18所述的充放电系统，其特征在于，该储能元件更包括一第一电感及一第二电感，分别电性连接于该第一切换元件及该第二切换元件。
20.如权利要求12所述的充放电系统，其特征在于，该第一转换电路为一全波桥式整流器，具有一第一切换元件、一第二切换元件、一第三切换元件及一第四切换元件；其中该控制模块先控制该第一切换元件及该第二切换元件同时导通，或控制该第三切换元件及该第四切换元件同时导通以让该第一转换信号增压。
21.如权利要求12所述的充放电系统，其特征在于，该第一转换电路具有一功率因数校正功能。
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| US20230119496A1 (en) * | 2021-10-18 | 2023-04-20 | Bronine Co., Ltd. | Free voltage multi-charging device for battery |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1388634A (zh) * | 2001-05-25 | 2003-01-01 | Tdk株式会社 | 开关电源 |
| US20050040711A1 (en) * | 2003-08-22 | 2005-02-24 | Rick West | Bi-directional multi-port inverter with high frequency link transformer |
| US20050265056A1 (en) * | 2004-06-01 | 2005-12-01 | Delta Electronics, Inc. | Control method and circuit for synchronous rectifiers used in ZVS DC/DC converter |
| US20060133116A1 (en) * | 2004-12-17 | 2006-06-22 | Schaible Todd M | Synchronous rectifier gate drive shutdown circuit |
| CN101026305A (zh) * | 2007-02-09 | 2007-08-29 | 上海大学 | 升压型三相并网逆变系统的控制装置及其控制方法 |
Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
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| US7272024B2 (en) * | 2005-06-08 | 2007-09-18 | Tamura Corporation | Synchronized rectification circuit and switching power supply device |
| JP5530212B2 (ja) * | 2010-02-10 | 2014-06-25 | 株式会社日立製作所 | 電源装置、ハードディスク装置、及び電源装置のスイッチング方法 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1388634A (zh) * | 2001-05-25 | 2003-01-01 | Tdk株式会社 | 开关电源 |
| US20050040711A1 (en) * | 2003-08-22 | 2005-02-24 | Rick West | Bi-directional multi-port inverter with high frequency link transformer |
| US20050265056A1 (en) * | 2004-06-01 | 2005-12-01 | Delta Electronics, Inc. | Control method and circuit for synchronous rectifiers used in ZVS DC/DC converter |
| US20060133116A1 (en) * | 2004-12-17 | 2006-06-22 | Schaible Todd M | Synchronous rectifier gate drive shutdown circuit |
| CN101026305A (zh) * | 2007-02-09 | 2007-08-29 | 上海大学 | 升压型三相并网逆变系统的控制装置及其控制方法 |
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