CN114070044A - 一种隔离型dcdc电源串级输入方法和电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有隔离型DCDC电源的串级输入电源电路，在隔离型DCDC电源的输出端负极连接隔离型DCDC电源的输入端正极，隔离型DCDC电源的输出端正极作为串级输入电源电路的输出正极，隔离型DCDC电源的输入端负极作为串级输入电源电路的输出负极。在隔离型DCDC电源的输入端正极与输入端负极之间连接第一电阻，在隔离型DCDC电源的输出端正极与输出端负极之间连接第二电阻，隔离型DCDC电源的输出端正极作为正输出极，第二电阻与第一电阻的比值作为预充电分压比。本申请通过隔离型DCDC电源的串级连接，扩展隔离型DCDC电源的输出电压，提高功率密度，降低整机损耗，实现更宽范围稳定输出电压。
Description
技术领域
本发明涉及氢能源及车载电源技术领域，尤其是涉及一种隔离型DCDC电源串级输入方法和电路。
背景技术
隔离型DCDC电源的输入端与输出端，在电气连接上是相互隔离的，输出电压与输入电压之间根据隔离型DCDC电源升压比进行转换，在某些应用场景中，如氢燃料电池中采用隔离型DCDC电源进行电压变换，将氢燃料电池电压转换成稳定的需求电压值进行输出，供后级设备使用。
但由于氢燃料电池内阻的存在，在轻载时电池输出电压变高，在重载时电池输出电压变低，即隔离型DCDC电源的输入端电压范围较宽，为了满足重载时输出电压需求，就需要增大隔离型DCDC电源的升压比，致使转换效率和功率密度降低。
因此，在氢燃料电池电堆作为隔离型DCDC电源输入情况下，提高隔离型DCDC电源的转换效率和转换功率密度，是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种隔离型DCDC电源串级输入方法和电路，将隔离型DCDC电源的输出端负极连接到输入端正极，将输入端负极作为负输出极，将输出端正极作为正输出极，实现隔离型DCDC电源的串级输入连接，基于所述串级输入应用，在氢燃料变换和氢燃料车载电源变换中，氢燃料电池电堆的输出功率中，有一部分功率不需要经过隔离型DCDC电源变换器，可直接被变换器输出利用，降低整机损耗，在变换器相同输入输出情况下，能够降低隔离型DCDC电源变换器的匝比，减小隔离型DCDC电源变换器的损耗，缩小隔离DCDC升压增益，在轻载电池输出电压上升的时，能够以较小的升压比完成输出电压稳定。
第一方面，本发明的上述发明目的通过以下技术方案得以实现：
一种隔离型DCDC电源串级输入方法，隔离型DCDC电源的输出端负极连接隔离型DCDC电源的输入端正极，隔离型DCDC电源的输出端正极作为串级输入电路的输出正极，隔离型DCDC电源的输入端负极作为串级输入电路的输出负极。
本发明进一步设置为：包括过流保护器件，隔离型DCDC电源的输入端正极连接过流保护器件的一端，过流保护器件的另一端连接隔离型DCDC电源的输出端负极，
本发明进一步设置为：隔离型DCDC电源的输入端正极与输入端负极之间并联连接第一电阻和第一电容，第一电容用于滤波和储能，第一电阻用于对第一电容进行放电。
本发明进一步设置为：隔离型DCDC电源的输出端正极与输出端负极之间并联连接第二电阻和第二电容，第二电容用于滤波和储能，第二电阻用于对第二电容进行放电。
本发明进一步设置为：隔离型DCDC电源的输出端正极连接防反二极管的正极和第三电阻的一端，防反二极管的负极和第三电阻的另一端连接在一起，作为串级输入电路的输出正极。
本发明进一步设置为：隔离型DCDC电源的输入端正极与输入端负极之间连接第四电阻与开关串联组合，第四电路用于为电堆放电。
第二方面，本发明的上述发明目的通过以下技术方案得以实现：
一种隔离型DCDC电源串级输入方法，将隔离型DCDC电源的输出端负极连接到输入端正极，将隔离型DCDC电源的输入端负极作为输出负极，隔离型DCDC电源的输出端正极作为输出正极，在隔离型DCDC电源的输入端正极与输入端负极之间连接第一电阻，在隔离型DCDC电源的输出端正极与输出端负极之间连接第二电阻，隔离型DCDC电源的输出端正极作为正输出极，第二电阻与第一电阻的比值作为预充电分压比。
本发明进一步设置为：在第一电阻的两端并联第一滤波储能电容，在第二电阻的两端并联第二滤波储能电容，分别用于对输入端滤波和输出端滤波。
本发明进一步设置为：将隔离型DCDC电源的输出端负极通过过流保护装置连接到输入端正极，用于输出端过流保护。
第三方面，本发明的上述发明目的通过以下技术方案得以实现：
一种隔离型DCDC电源串级输入电源电路，包括氢燃料电池电堆、隔离型DCDC电源串级输入电路，氢燃料电池电堆的输出连接隔离型DCDC电源串级输入电路的输入，隔离型DCDC电源串级输入电路采用本申请所述输入电路。
与现有技术相比，本申请的有益技术效果为：
1.本申请通过将隔离型DCDC电源的输出端负极连接到输入端正极，拓展了输出电压范围，使部分输入功率直接被输出利用，降低了整机损耗和隔离型DCDC电源的变压器匝比；
2.进一步地，本申请在输入端与输出端分别设置电阻，实现了对输入电容和输出电容的放电，同时形成预充电分压比，确保轻载时输出电压稳定；
3.进一步地，本申请的电源电路，采用隔离型DCDC电源对氢燃料电池电堆的输出进行非隔离型变换，提高氢燃料电池转换效率和转换功率密度。
附图说明
图1是本申请的一个具体实施例的电源电路结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本申请的一种隔离型DCDC电源串级输入方法，如图1所示，隔离型DCDC电源具有输入端正极vin+、输入端负极vin-、输出端正极vout+、输出端负极vout-。
隔离型DCDC电源串级输入方法，将隔离型DCDC电源的输出端负极vout-连接到输入端正极vin+，作为串级输入电路的输入正极Hvin+，输入端负极vin-作为串级输入电路的输出负极Hvout-。在这种连接方式下，串级输入电路的输出正极Hvout+的输出电压等于隔离型DCDC电源的输出端电压vout加上输入端电压vin，从而扩展了串级输入电路的输出电压范围。
在本申请的一个具体实施例中，串级输入电路包括过流保护器件，在隔离型DCDC电源的输入端正极vin+连接过流保护器件的一端，过流保护器件的另一端连接隔离型DCDC电源的输出端负极vout-。在输入侧或输出侧发生故障，出现过流时，过流保护器件及时断开，从而断开隔离型DCDC电源的输入侧与输出侧连接，保护电路安全。
在本申请的一个具体实施例中，在隔离型DCDC电源的输入端正极vin+与输入端负极vin-之间连接第一滤波电容C1，对输入电压vin进行滤波。在隔离型DCDC电源的输出端正极vout+与输出端负极vout-之间连接第二滤波电容C2，对输出电压vout进行滤波。
在第一滤波电容C1的两端并联第一电阻R1，第一电阻R1用于对第一滤波电容C1进行放电。在第二滤波电容C2的两端并联第二电阻R2，第二电阻R2用于对第二滤波电容C2进行放电。
同时，第二电阻R2和第一电阻R1的比值，成为串级输入电路的预充电分压比，通过调节第二电阻R2和第一电阻R1的值，实现对输出电压Hvout进行稳压与调整。
第二电阻R2和第一电阻R1的设置，在隔离型DCDC电源轻载时，能够调整串级输入电路的输出电压Hvout的值，稳定输出电压。
在本申请的一个具体实施例中，在隔离型DCDC电源的输出端正极vout+连接二极管D的正极，二极管D的负极作为电源电路的输出正极Hvout+，用于防止反向电流和反向电压。
在二极管D的两端，并联第三电阻R3，用于预充电。
一种隔离型DCDC电源串级输入电源电路，氢燃料电池电堆的输出连接隔离型DCDC电源串级输入电路的输入，在隔离型DCDC电源的输入端正极与输入端负极之间连接开关K与第四电阻R4的串联组合，第四电阻R4用于电堆放电。
氢燃料电池电堆，在轻载时输出电压比较高，满载时输出电压比较低，作为本申请串级输入电路的输入，存在输入不稳定情况，在轻载时，隔离型DCDC电源只需要较小的升压比，就能保证输出电压vout的稳定，而串级输入电路的输出电压Hvout等于隔离型DCDC电源vout与输入电压vin的叠加，进而保证了串级输入电路的输出电压Hvout的稳定。
本申请的串级输入电路，将隔离型DCDC电源的输出端负极与输入端正极连接起来，将输入端负极作为串级输入电路的输出负极，这样串级应用后，在不同功率等级输出情况下，输入端部分功率不需要经过隔离型DCDC电源就能够直接被输出端利用，拓展了输出电压范围，降低整机损耗。在同样输出情况下，可以减小隔离型DCDC电源变压器的匝比，降低隔离型DCDC电源的损耗，缩小升压增益。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种隔离型DCDC电源串级输入电路，其特征在于：隔离型DCDC电源的输出端负极连接隔离型DCDC电源的输入端正极，隔离型DCDC电源的输出端正极作为串级输入电路的输出正极，隔离型DCDC电源的输入端负极作为串级输入电路的输出负极。
2.根据权利要求1所述隔离型DCDC电源串级输入电路，其特征在于：包括过流保护器件，隔离型DCDC电源的输入端正极连接过流保护器件的一端，过流保护器件的另一端连接隔离型DCDC电源的输出端负极，
根据权利要求1所述隔离型DCDC电源串级输入电路，其特征在于：隔离型DCDC电源的输入端正极与输入端负极之间并联连接第一电阻和第一电容，第一电容用于滤波和储能，第一电阻用于对第一电容进行放电。
3.根据权利要求1或2或3所述隔离型DCDC电源串级输入电路，其特征在于：隔离型DCDC电源的输出端正极与输出端负极之间并联连接第二电阻和第二电容，第二电容用于滤波和储能，第二电阻用于对第二电容进行放电。
4.根据权利要求4所述隔离型DCDC电源串级输入电路，其特征在于：隔离型DCDC电源的输出端正极连接防反二极管的正极和第三电阻的一端，防反二极管的负极和第三电阻的另一端连接在一起，作为串级输入电路的输出正极。
5.根据权利要求1所述隔离型DCDC电源串级输入电路，其特征在于：隔离型DCDC电源的输入端正极与输入端负极之间连接第四电阻与开关串联组合，第四电路用于为电堆放电。
6.一种隔离型DCDC电源串级输入方法，其特征在于：将隔离型DCDC电源的输出端负极连接到输入端正极，将隔离型DCDC电源的输入端负极作为输出负极，隔离型DCDC电源的输出端正极作为输出正极，在隔离型DCDC电源的输入端正极与输入端负极之间连接第一电阻，在隔离型DCDC电源的输出端正极与输出端负极之间连接第二电阻，隔离型DCDC电源的输出端正极作为正输出极，第二电阻与第一电阻的比值作为预充电分压比。
7.根据权利要求7所述隔离型DCDC电源串级输入方法，其特征在于：在第一电阻的两端并联第一滤波储能电容，在第二电阻的两端并联第二滤波储能电容，分别用于对输入端滤波和输出端滤波。
8.根据权利要求7所述隔离型DCDC电源串级输入方法，其特征在于：将隔离型DCDC电源的输出端负极通过过流保护装置连接到输入端正极，用于输出端过流保护。
9.一种隔离型DCDC电源串级输入电源电路，其特征在于：包括氢燃料电池电堆、隔离型DCDC电源串级输入电路，氢燃料电池电堆的输出连接隔离型DCDC电源串级输入电路的输入，隔离型DCDC电源串级输入电路采用权利要求1-5任一所述输入电路。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1503444A (zh) * | 2002-11-22 | 2004-06-09 | 株洲电力机车研究所 | 一种直流升压变换电路 |
| CN103490614A (zh) * | 2013-09-13 | 2014-01-01 | 嘉兴凯希电子有限公司 | 最大功率跟踪器 |
| CN103490613A (zh) * | 2013-09-13 | 2014-01-01 | 嘉兴凯希电子有限公司 | 最大功率跟踪器 |
| CN106505854A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-03-15 | 深圳市航天新源科技有限公司 | 可重构的隔离多电平变换器 |
| CN107040143A (zh) * | 2017-06-12 | 2017-08-11 | 湖南晟和电子技术有限公司 | 电源电路、供电方法及其制成的计量仪表 |
| CN107645160A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-01-30 | 长沙广义变流技术有限公司 | 一种远距离海底高压直流供电系统 |
-
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1503444A (zh) * | 2002-11-22 | 2004-06-09 | 株洲电力机车研究所 | 一种直流升压变换电路 |
| CN103490614A (zh) * | 2013-09-13 | 2014-01-01 | 嘉兴凯希电子有限公司 | 最大功率跟踪器 |
| CN103490613A (zh) * | 2013-09-13 | 2014-01-01 | 嘉兴凯希电子有限公司 | 最大功率跟踪器 |
| CN106505854A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-03-15 | 深圳市航天新源科技有限公司 | 可重构的隔离多电平变换器 |
| CN107040143A (zh) * | 2017-06-12 | 2017-08-11 | 湖南晟和电子技术有限公司 | 电源电路、供电方法及其制成的计量仪表 |
| CN107645160A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-01-30 | 长沙广义变流技术有限公司 | 一种远距离海底高压直流供电系统 |
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