CN114132223A - 一种电动汽车充电机在线输出串并联自动投切装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车充电机在线输出串并联自动投切装置，涉及电动汽车充电机技术领域，包括至少两个电源模块以及连接在任意相邻两个电源模块之间的继电器组件和三极管组件，所述继电器组件包括第一继电器、第二继电器和第三继电器，所述三级管组件包括第一三极管、第二三极管和第三三极管。本发明通过在第一继电器、第二继电器、第三继电器的两端分别并联第一三极管、第二三极管、第三三极管，使得充电机模块可以实现在线串并联的切换。

Description

一种电动汽车充电机在线输出串并联自动投切装置及方法

技术领域

本发明涉及电动汽车充电机技术领域，特别是涉及一种电动汽车充电机在线输出串并联自动投切装置及方法。

背景技术

如图1所示，目前的充电机为了实现宽范围输出电压，DC//DC谐振电路一般采用输出串并联的拓扑结构，变压器初级绕组串联，次级绕组经整流后输出串联或并联。当需求电压较低时，继电器S1、S2闭合，S3断开，两个整流电路的输出并联，当需求电压较高时，继电器S1、S2断开，S3闭合，两个整流电路的输出串联。此种控制方式可以实现充电机宽范围电压输出，但串并联切换必须在充电机停机状态下进行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种电动汽车充电机在线输出串并联自动投切装置及方法。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：

一种电动汽车充电机在线输出串并联自动投切装置，包括至少两个电源模块以及连接在任意相邻两个电源模块之间的继电器组件和三极管组件，

所述继电器组件包括第一继电器、第二继电器和第三继电器，所述第一继电器的两端分别与相邻两个所述电源模块的负极输出端连接，所述第二继电器的两端分别与相邻两个所述电源模块的正极输出端连接，所述第三继电器的两端分别与任一所述电源模块的负极输出端和另一所述电源模块的正极输出端连接，

所述三级管组件包括第一三极管、第二三极管和第三三极管，所述第一三极管的发射极和集电极分别与相邻两个所述电源模块的负极输出端连接，所述第二三极管的发射极和集电极分别与相邻两个所述电源模块的正极输出端连接，所述第三三极管的发射极和集电极分别与任一所述电源模块的负极输出端和另一所述电源模块的正极输出端连接，所述第一三极管、第二三极管和第三三极管的基极均与控制器连接。

作为本发明所述电动汽车充电机在线输出串并联自动投切装置的一种优选方案，其中：包括第一电源模块、第二电源模块以及连接在第一电源模块和第二电源模块之间的继电器组件和三极管组件，

所述第一继电器的两端分别与所述第一电源模块和所述第二电源模块的负极输出端连接，所述第二继电器的两端分别与所述第一电源模块和所述第二电源模块的正极输出端连接，所述第三继电器的两端分别与所述第一电源模块的负极输出端和所述第二电源模块的正极输出端连接，

所述第一三极管的发射极与所述第一电源模块的负极输出端连接，所述第一三极管的集电极与所述第二电源模块的负极输出端连接，所述第二三极管的发射极与所述第一电源模块的正极输出端连接，所述第二三极管的集电极与所述第二电源模块的正极输出端连接，所述第三三极管的发射极与所述第一电源模块的负极输出端连接，所述第三三极管的集电极与所述第二电源模块的正极输出端连接，所述第一三极管、第二三极管和第三三极管的基极均与控制器连接。

作为本发明所述电动汽车充电机在线输出串并联自动投切装置的一种优选方案，其中：包括第一电源模块、第二电源模块、第三电源模块、继电器组件以及三极管组件，所述继电器组件和所述三极管组件均连接在所述第一电源模块和第二电源模块之间以及所述第二电源模块和所述第三电源模块之间，

连接在所述第一电源模块和所述第二电源模块之间的所述继电器组件中，所述第一继电器的两端分别与所述第一电源模块和所述第二电源模块的负极输出端连接，所述第二继电器的两端分别与所述第一电源模块和所述第二电源模块的正极输出端连接，所述第三继电器的两端分别与所述第一电源模块的负极输出端和所述第二电源模块的正极输出端连接，

连接在所述第二电源模块和所述第三电源模块之间的所述继电器组件中，所述第一继电器的两端分别与所述第二电源模块和所述第三电源模块的负极输出端连接，所述第二继电器的两端分别与所述第二电源模块和所述第三电源模块的正极输出端连接，所述第三继电器的两端分别与所述第二电源模块的负极输出端和所述第三电源模块的正极输出端连接，

连接在所述第一电源模块和所述第二电源模块之间的所述三极管组件中，所述第一三极管的发射极与所述第一电源模块的负极输出端连接，所述第一三极管的集电极与所述第二电源模块的负极输出端连接，所述第二三极管的发射极与所述第一电源模块的正极输出端连接，所述第二三极管的集电极与所述第二电源模块的正极输出端连接，所述第三三极管的发射极与所述第一电源模块的负极输出端连接，所述第三三极管的集电极与所述第二电源模块的正极输出端连接，所述第一三极管、第二三极管和第三三极管的基极均与控制器连接，

连接在所述第二电源模块和所述第三电源模块之间的所述三极管组件中，所述第一三极管的发射极与所述第二电源模块的负极输出端连接，所述第一三极管的集电极与所述第三电源模块的负极输出端连接，所述第二三极管的发射极与所述第二电源模块的正极输出端连接，所述第二三极管的集电极与所述第三电源模块的正极输出端连接，所述第三三极管的发射极与所述第二电源模块的负极输出端连接，所述第三三极管的集电极与所述第三电源模块的正极输出端连接，所述第一三极管、第二三极管和第三三极管的基极均与控制器连接。

作为本发明所述电动汽车充电机在线输出串并联自动投切装置的一种优选方案，其中：所述第一三极管、第二三极管和第三三极管均为NPN型三极管。

本发明还公开了一种电动汽车充电机在线输出串并联自动投切方法，包括串联转并联投切方法和并联转串联投切方法，

所述串联转并联投切方法包括，

控制器传输控制信号至第一三极管、第二三极管和第三三极管，使第一三极管、第二三极管和第三三极管均导通，且均工作在放大区；

控制器控制第一继电器和第二继电器闭合，第三继电器断开；

控制器检测充电机的输出电压是否等于单个电源模块的输出电压，若是，则传输控制信号至第一三极管、第二三极管和第三三极管，使第一三极管、第二三极管和第三三极管均关断；

所述并联转串联投切方法包括，

控制器传输控制信号至第一三极管、第二三极管和第三三极管，使第一三极管、第二三极管和第三三极管均导通，且均工作在放大区；

控制器控制第一继电器和第二继电器断开，第三继电器闭合；

控制器检测充电机的输出电压是否等于所有电源模块的输出电压之和，若是，则传输控制信号至第一三极管、第二三极管和第三三极管，使第一三极管、第二三极管和第三三极管均关断。

作为本发明所述电动汽车充电机在线输出串并联自动投切装置的一种优选方案，其中：。

本发明的有益效果是：

（1）本发明通过在第一继电器、第二继电器、第三继电器的两端分别并联第一三极管、第二三极管、第三三极管，使第一三极管、第二三极管减小第一继电器和第二继电器闭合时的电流尖峰，第三三极管减小关断时的电压尖峰，实现了充电机在工作状态下的电压转换。

（2）本发明中在相邻两个电源模块之间均连接有一组继电器组件和一组三极管组件，通过对相邻两个电源模块之间的继电器组件和三极管组件进行控制，实现了多组电源模块之间的串并联切换，扩大了应用场景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为现有的充电机输出电路示意图；

图2为实施例1提供的电动汽车充电机在线输出串并联自动投切装置的电路连接示意图；

图3为实施例1提供的电动汽车充电机在线输出串并联自动投切装置的简化电路示意图；

图4为实施例2提供的电动汽车充电机在线输出串并联自动投切装置的简化电路示意图；

图5为实施例1提供的电动汽车充电机在线输出串并联自动投切方法中串联转并联投切方法的流程示意图；

图6为实施例1提供的电动汽车充电机在线输出串并联自动投切方法中并联转串联投切方法的流程示意图；

图7为实施例2提供的电动汽车充电机在线输出串并联自动投切方法中串联转并联投切方法的流程示意图；

图8为实施例2提供的电动汽车充电机在线输出串并联自动投切方法中并联转串联投切方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施方式并结合附图，对本发明作出进一步详细的说明。

实施例1：

本实施例提供了一种电动汽车充电机在线输出串并联自动投切装置，包括第一电源模块、第二电源模块以及连接在第一电源模块和第二电源模块之间的继电器组件和三极管组件。通过控制继电器组件和三极管组件的通断可实现充电机在工作状态下的电压转换。

具体的，继电器组件包括第一继电器S1、第二继电器S2和第三继电器S3。其中，第一继电器S1的两端分别与第一电源模块和第二电源模块的负极输出端连接。第二继电器S2的两端分别与第一电源模块和第二电源模块的正极输出端连接。第三继电器S3的两端分别与第一电源模块的负极输出端和第二电源模块的正极输出端连接。可参见图2。

三级管组件包括第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3，第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3均为NPN型三极管。其中，第一三极管T1的发射极与第一电源模块的负极输出端连接，第一三极管T1的集电极与第二电源模块的负极输出端连接。第二三极管T2的发射极与第一电源模块的正极输出端连接，第二三极管T2的集电极与第二电源模块的正极输出端连接。第三三极管T3的发射极与第一电源模块的负极输出端连接，第三三极管T3的集电极与第二电源模块的正极输出端连接。第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3的基极均与控制器连接。控制器可传输控制信号至三级管组件，控制三极管的导通、关断以及其工作状态。

在本实施例中，第一电源模块包括第一整流模块，即第一整流桥，第二电源模块包括第二整流模块，即第二整流桥。第一整流桥和第二整流桥均与DCDC的副边连接。

当第一电源模块和第二电源模块并联运行时，第三继电器S3断开，第一继电器S1和第二继电器S2闭合，第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3均关断。此时充电电流经过电池负极、第一继电器S1、第一电源模块回到电池正极，充电电流经过电池负极、第二电源模块、第二继电器S2回到电池正极。

当第一电源模块和第二电源模块串联运行时，第三继电器S3闭合，第一继电器S1和第二继电器S2断开，第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3均关断，充电电流经过电池负极、第二电源模块、第三继电器S3、第一电源模块回到电池正极。

充电机的控制器接收到将输出由并联运行切换为串联运行的指令时，此时第三继电器S3为断开状态，第一继电器S1和第二继电器S2为闭合状态，第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3均为关断状态。控制器传输相同的导通驱动信号至第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3，使第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3均导通且工作在放大区，此时还未完成切换，充电电流经过电池负极、第一继电器S1、第一电源模块后回到电池正极，充电电流经过电池负极、第二电源模块、第二继电器S2后回到电池正极，充电电源经过电池负极、第二电源模块、第三三极管、第一电源模块回到电池正极。此时第三三极管T3上承受的电压为充电机的输出电压。之后控制器控制第三继电器S3闭合，第一继电器S1和第二继电器S2断开。此时充电电流经过电池负极、第二电源模块、第三继电器S3、第一电源模块回到电池正极，充电机输出为第一电源模块和第二电源模块的电压之和。最后控制器传输相同的关断驱动信号至第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3，使第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3均关断，完成整个切换过程。切换过程中，第三三极管T3可减小第三继电器S3闭合时的电流尖峰，第一三极管T1和第二三极管T2可减小第一继电器S1和第二继电器S2断开时的电压尖峰。

需要说明的是，控制器可对充电机的输出电压进行监测，当控制器检测到充电机输出为第一电源模块和第二电源模块的电压之和时，表明已完成切换，则传输控制指令至三极管组件，控制三极管组件关断。

充电机的控制器接收到将输出由串联运行切换为并联运行的指令时，此时第三继电器S3为闭合状态，第一继电器S1和第二继电器S2为断开状态，第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3均为关断状态。控制器传输相同的导通驱动信号至第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3，使第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3均导通且工作在放大区，此时还未完成切换，此时充电电流经过电池负极、第二电源模块、第三继电器S3、第一电源模块回到电池正极，充电电流经过电池负极、第一三极管T1、第一电源模块回到电池正极，充电电流经过电池负极、第二电源模块、第二三极管T2回到电池正极。此时第一三极管T1、第二三极管T2上承受电压为单个整流桥输出电压。之后控制器控制第一继电器S1和第二继电器S2闭合，第三继电器S3断开，充电电流流经电池负极、第一继电器S1、第一电源模块回到电池正极。充电电流流经电池负极、第二电源模块、第二继电器S2回到电池正极，充电机的输出电压等于单个电源模块的输出电压。最后，控制器传输相同的关断驱动信号至第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3，使第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3均关断，完成整个切换过程。切换过程中，第一三极管T1、第二三极管T2可减小第一继电器S1和第二继电器闭合时的电流尖峰，第三三极管T3可减小S3关断时的电压尖峰。

需要说明的是，控制器可对充电机的输出电压进行监测，当控制器检测到充电机输出为两个电源模块输出并联时，表明已完成切换，则传输控制指令至三极管组件，控制三极管组件关断。

由此，上述电动汽车充电机在线输出串并联自动投切装置通过在第一继电器S1、第二继电器S2、第三继电器S3的两端分别并联第一三极管T1、第二三极管T2、第三三极管T3，使第一三极管T1、第二三极管T2减小第一继电器S1和第二继电器S2闭合时的电流尖峰，第三三极管T3减小S3关断时的电压尖峰，实现了充电机在工作状态下的电压转换。

本实施例还提供了一种电动汽车充电机在线输出串并联自动投切方法，包括串联转并联投切方法和并联转串联投切方法。

其中，串联转并联投切方法包括步骤S101~步骤S103，具体步骤说明如下：

步骤S101：控制器传输控制信号至第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3，使第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3均导通，且均工作在放大区。

步骤S102：控制器控制第一继电器S1和第二继电器S2闭合，第三继电器S3断开。

步骤S103：控制器检测充电机的输出电压是否等于单个电源模块的输出电压，若是，则表明此时充电机输出已由串联运行切换为并联运行，控制器传输控制信号至第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3，使第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3均关断。

并联转串联投切方法包括步骤S201~步骤S203，具体步骤说明如下：

步骤S201：控制器传输控制信号至第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3，使第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3均导通，且均工作在放大区。

步骤S202：控制器控制第一继电器S1和第二继电器S2断开，第三继电器S3闭合。

步骤S203：控制器检测充电机的输出电压是否等于所有电源模块的输出电压之和，若是，则表明此时充电机输出已由并联运行切换为串联运行，控制器传输控制信号至第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3，使其均关断。

实施例2：

本实施例提供了一种电动汽车充电机在线输出串并联自动投切装置，与实施例1的不同之处在于：本实施例中包括第一电源模块、第二电源模块、第三电源模块、连接在第一电源模块和第二电源模块之间的一组继电器组件和一组三极管组件以及连接在第二电源模块和第三电源模块之间的一组继电器组件和一组三极管组件。

具体的，连接在第一电源模块和第二电源模块之间的一组继电器组件中，第一继电器S1的两端分别与第一电源模块和第二电源模块的负极输出端连接。第二继电器S2的两端分别与第一电源模块和第二电源模块的正极输出端连接。第三继电器S3的两端分别与第一电源模块的负极输出端和第二电源模块的正极输出端连接。

连接在第二电源模块和第三电源模块之间的一组继电器组件中，第一继电器S4的两端分别与第二电源模块和第三电源模块的负极输出端连接。第二继电器S5的两端分别与第二电源模块和第三电源模块的正极输出端连接。第三继电器S6的两端分别与第二电源模块的负极输出端和第三电源模块的正极输出端连接。

连接在第一电源模块和第二电源模块之间的一组三极管组件中，第一三极管T1的发射极与第一电源模块的负极输出端连接，第一三极管T1的集电极与第二电源模块的负极输出端连接。第二三极管T2的发射极与第一电源模块的正极输出端连接，第二三极管T2的集电极与第二电源模块的正极输出端连接。第三三极管T3的发射极与第一电源模块的负极输出端连接，第三三极管T3的集电极与第二电源模块的正极输出端连接。第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3的基极均与控制器连接。控制器可传输控制信号至三级管组件，控制三极管的导通、关断以及其工作状态。

连接在第二电源模块和第三电源模块之间的一组三极管组件中，第一三极管T4的发射极与第二电源模块的负极输出端连接，第一三极管T4的集电极与第三电源模块的负极输出端连接。第二三极管T5的发射极与第二电源模块的正极输出端连接，第二三极管T5的集电极与第三电源模块的正极输出端连接。第三三极管T6的发射极与第二电源模块的负极输出端连接，第三三极管T6的集电极与第三电源模块的正极输出端连接。第一三极管T4、第二三极管T5和第三三极管T6的基极均与控制器连接。控制器可传输控制信号至三级管组件，控制三极管的导通、关断以及其工作状态。

当第一电源模块、第二电源模块和第三电源模块并联运行时，第三继电器S3、第三继电器S6断开，第一继电器S1、第一继电器S4、第二继电器S2以及第二继电器S5闭合。第一三极管T1、第一三极管T4、第二三极管T2、第二三极管T5、第三三极管T3以及第三三极管T6均关断。此时充电电流流经电池负极、第一继电器S1、第一电源模块回到电池正极；充电电流流经电池负极、第一继电器S4、第二电源模块、第二继电器S2回到电池正极；充电电流流经电池负极、第三电源模块、第二继电器S5回到电池正极。

当第一电源模块、第二电源模块和第三电源模块串联运行时，第三继电器S3、第三继电器S6闭合，第一继电器S1、第一继电器S4、第二继电器S2和第二继电器S5断开，第一三极管T1、第一三极管T4、第二三极管T2、第二三极管T5、第三三极管T3以及第三三极管T6，此时充电电流经过电池负极、第三电源模块、第三继电器S6、第二电源模块、第三继电器S3、第一电源模块回到电池正极。

充电机的控制器接收到将输出由并联运行切换为串联运行的指令时，此时第三继电器S3、第三继电器S6为断开状态，第一继电器S1、第一继电器S4、第二继电器S2以及第二继电器S5为闭合状态，第一三极管T1、第一三极管T4、第二三极管T2、第二三极管T5、第三三极管T3以及第三三极管T6均为关断状态。控制器传输相同的导通驱动信号至第一三极管T1、第一三极管T4、第二三极管T2、第二三极管T4、第三三极管T3和第三三极管T6，使其均导通且工作在放大区，此时还未完成切换，充电电流流经电池负极、第一继电器S1、第一电源模块回到电池正极；充电电流流经电池负极、第一继电器S4、第二电源模块、第二继电器S2回到电池正极；充电电流流经电池负极、第三电源模块、第二继电器S5回到电池正极；充电电流流经电池负极、第三电源模块、第三三极管T6、第二电源模块、第三三极管T3、第一电源模块回到电池正极。之后控制器控制第三继电器S3、第三继电器S6闭合，第一继电器S1、第一继电器S4、第二继电器S2和第二继电器S5断开。此时充电电流经过电池负极、第三电源模块、第三继电器S6、第二电源模块、第三继电器S3、第一电源模块回到电池正极，充电机输出为第一电源模块、第二电源模块和第三电源模块的电压之和。最后控制器传输相同的关断驱动信号至第一三极管T1、第一三极管T4、第二三极管T2、第二三极管T5、第三三极管T3以及第三三极管T6，使其均关断，完成整个切换过程。切换过程中，第三三极管T3可减小第三继电器S3闭合时的电流尖峰，第三三极管T6可减小第三继电器S6闭合时的电流尖峰，第一三极管T1可减小第一继电器S1的电压尖峰，第一三极管T4可减小第一继电器S4的电压尖峰，第二三极管T2可减小第二继电器S2断开时的电压尖峰，第二三极管T5可减小第二继电器S5断开时的电压尖峰。

需要说明的是，控制器可对充电机的输出电压进行监测，当控制器检测到充电机输出为两个电源模块输出并联时，表明已完成切换，则传输控制指令至三极管组件，控制三极管组件关断。

充电机的控制器接收到将输出由串联运行切换为并联运行的指令时，此时第三继电器S3、第三继电器S6为闭合状态，第一继电器S1、第一继电器S4、第二继电器S2和第二继电器S5为断开状态，第一三极管T1、第一三极管T4、第二三极管T2、第二三极管T5、第三三极管T3以及第三三极管T6均为关断状态。控制器传输相同的导通驱动信号至第一三极管T1、第一三极管T4、第二三极管T2、第二三极管T5、第三三极管T3和第三三极管T6，使第一三极管T1、第一三极管T4、第二三极管T2、第二三极管T5、第三三极管T3和第三三极管T6均导通且工作在放大区，此时还未完成切换，此时充电电流经过电池负极、第三电源模块、第三继电器S6、第二电源模块、第三继电器S3、第一电源模块回到电池正极。充电电流经过电池负极、第一三极管T1、第一电源模块回到电池正极。充电电流经过电池负极、第一三极管T4、第二电源模块、第二三极管T2回到电池正极。充电电流经过电池负极、第三电源模块、第二三极管T5回到电池正极。此时第一三极管T1上承受电压为第二电源模块和第三电源模块的输出电压之和，第二三极管T5上承受电压为第一电源模块和第二电源模块输出电压和，第一三极管T4、第二三极管T2上承受电压之和为第一电源模块和第三电源模块输出电压之和。之后控制器控制第一继电器S1、第一继电器S4、第二继电器S2和第二继电器S5闭合，第三继电器S3和第三继电器S6断开，充电电流流经电池负极、第一继电器S1、第一电源模块回到电池正极。充电电流流经电池负极、第一继电器S4、第二电源模块、第二继电器S2回到电池正极。充电电流经过电池负极、第三电源模块、第二继电器S5回到电池正极。充电机的输出电压等于单个电源模块的输出电压。最后，控制器传输相同的关断驱动信号至第一三极管T1、第一三极管T4、第二三极管T2、第二三极管T5、第三三极管T3以及第三三极管T6，使其均关断，完成整个切换过程。切换过程中，第三三极管T3可减小第三继电器S3闭合时的电流尖峰，第三三极管T6可减小第三继电器S6闭合时的电流尖峰，第一三极管T1可减小第一继电器S1的电压尖峰，第一三极管T4可减小第一继电器S4的电压尖峰，第二三极管T2可减小第二继电器S2断开时的电压尖峰，第二三极管T5可减小第二继电器S5断开时的电压尖峰。

本实施例还提供了一种电动汽车充电机在线输出串并联自动投切方法，包括串联转并联投切方法和并联转串联投切方法。

其中，串联转并联投切方法包括步骤S301~步骤S303，具体步骤说明如下：

步骤S301：控制器传输控制信号至第一三极管T1、第一三极管T4、第二三极管T2、第二三极管T5、第三三极管T3以及第三三极管T6，使其均导通，且均工作在放大区。

步骤S302：控制器控制第一继电器S1、第一继电器S4、第二继电器S2和第二继电器S4闭合，第三继电器S3和第三继电器S6断开。

步骤S303：控制器检测充电机的输出电压是否等于单个电源模块的输出电压，若是，则表明此时充电机输出已由串联运行切换为并联运行，控制器传输控制信号至第一三极管T1、第一三极管T4、第二三极管T2、第二三极管T5、第三三极管T3以及第三三极管T6，使其均关断。

并联转串联投切方法包括步骤S401~步骤S403，具体步骤说明如下：

步骤S401：控制器传输控制信号至第一三极管T1、第一三极管T4、第二三极管T2、第二三极管T5、第三三极管T3以及第三三极管T6，使其均导通，且均工作在放大区。

步骤S402：控制器控制第一继电器S1、第一继电器S4、第二继电器S2和第二继电器S4断开，第三继电器S3和第三继电器S6闭合。

步骤S403：控制器检测充电机的输出电压是否等于所有电源模块的输出电压之和，若是，则表明此时充电机输出已由并联运行切换为串联运行，控制器传输控制信号至第一三极管、第二三极管和第三三极管，使第一三极管T1、第一三极管T4、第二三极管T2、第二三极管T5、第三三极管T3以及第三三极管T6均关断。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种电动汽车充电机在线输出串并联自动投切装置，其特征在于：包括至少两个电源模块以及连接在任意相邻两个电源模块之间的一组继电器组件和一组三极管组件，

每组所述继电器组件包括第一继电器、第二继电器和第三继电器，所述第一继电器的两端分别与相邻两个所述电源模块的负极输出端连接，所述第二继电器的两端分别与相邻两个所述电源模块的正极输出端连接，所述第三继电器的两端分别与任一所述电源模块的负极输出端和另一所述电源模块的正极输出端连接，

每组所述三级管组件包括第一三极管、第二三极管和第三三极管，所述第一三极管的发射极和集电极分别与相邻两个所述电源模块的负极输出端连接，所述第二三极管的发射极和集电极分别与相邻两个所述电源模块的正极输出端连接，所述第三三极管的发射极和集电极分别与任一所述电源模块的负极输出端和另一所述电源模块的正极输出端连接，所述第一三极管、第二三极管和第三三极管的基极均与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的电动汽车充电机在线输出串并联自动投切装置，其特征在于：包括第一电源模块、第二电源模块以及连接在第一电源模块和第二电源模块之间的继电器组件和三极管组件，

所述第一继电器的两端分别与所述第一电源模块和所述第二电源模块的负极输出端连接，所述第二继电器的两端分别与所述第一电源模块和所述第二电源模块的正极输出端连接，所述第三继电器的两端分别与所述第一电源模块的负极输出端和所述第二电源模块的正极输出端连接，

所述第一三极管的发射极与所述第一电源模块的负极输出端连接，所述第一三极管的集电极与所述第二电源模块的负极输出端连接，所述第二三极管的发射极与所述第一电源模块的正极输出端连接，所述第二三极管的集电极与所述第二电源模块的正极输出端连接，所述第三三极管的发射极与所述第一电源模块的负极输出端连接，所述第三三极管的集电极与所述第二电源模块的正极输出端连接，所述第一三极管、第二三极管和第三三极管的基极均与控制器连接。

3.根据权利要求1所述的电动汽车充电机在线输出串并联自动投切装置，其特征在于：包括第一电源模块、第二电源模块、第三电源模块、继电器组件以及三极管组件，所述继电器组件和所述三极管组件均连接在所述第一电源模块和第二电源模块之间以及所述第二电源模块和所述第三电源模块之间，

连接在所述第一电源模块和所述第二电源模块之间的所述继电器组件中，所述第一继电器的两端分别与所述第一电源模块和所述第二电源模块的负极输出端连接，所述第二继电器的两端分别与所述第一电源模块和所述第二电源模块的正极输出端连接，所述第三继电器的两端分别与所述第一电源模块的负极输出端和所述第二电源模块的正极输出端连接，

连接在所述第二电源模块和所述第三电源模块之间的所述继电器组件中，所述第一继电器的两端分别与所述第二电源模块和所述第三电源模块的负极输出端连接，所述第二继电器的两端分别与所述第二电源模块和所述第三电源模块的正极输出端连接，所述第三继电器的两端分别与所述第二电源模块的负极输出端和所述第三电源模块的正极输出端连接，

连接在所述第一电源模块和所述第二电源模块之间的所述三极管组件中，所述第一三极管的发射极与所述第一电源模块的负极输出端连接，所述第一三极管的集电极与所述第二电源模块的负极输出端连接，所述第二三极管的发射极与所述第一电源模块的正极输出端连接，所述第二三极管的集电极与所述第二电源模块的正极输出端连接，所述第三三极管的发射极与所述第一电源模块的负极输出端连接，所述第三三极管的集电极与所述第二电源模块的正极输出端连接，所述第一三极管、第二三极管和第三三极管的基极均与控制器连接，

连接在所述第二电源模块和所述第三电源模块之间的所述三极管组件中，所述第一三极管的发射极与所述第二电源模块的负极输出端连接，所述第一三极管的集电极与所述第三电源模块的负极输出端连接，所述第二三极管的发射极与所述第二电源模块的正极输出端连接，所述第二三极管的集电极与所述第三电源模块的正极输出端连接，所述第三三极管的发射极与所述第二电源模块的负极输出端连接，所述第三三极管的集电极与所述第三电源模块的正极输出端连接，所述第一三极管、第二三极管和第三三极管的基极均与控制器连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电动汽车充电机在线输出串并联自动投切装置，其特征在于：所述第一三极管、第二三极管和第三三极管均为NPN型三极管。

5.一种电动汽车充电机在线输出串并联自动投切方法，其特征在于：包括串联转并联投切方法和并联转串联投切方法，

所述串联转并联投切方法包括，

控制器传输控制信号至第一三极管、第二三极管和第三三极管，使第一三极管、第二三极管和第三三极管均导通，且均工作在放大区；

控制器控制第一继电器和第二继电器闭合，第三继电器断开；

控制器检测充电机的输出电压是否等于单个电源模块的输出电压，若是，则传输控制信号至第一三极管、第二三极管和第三三极管，使第一三极管、第二三极管和第三三极管均关断；

所述并联转串联投切方法包括，

控制器传输控制信号至第一三极管、第二三极管和第三三极管，使第一三极管、第二三极管和第三三极管均导通，且均工作在放大区；

控制器控制第一继电器和第二继电器断开，第三继电器闭合；

控制器检测充电机的输出电压是否等于所有电源模块的输出电压之和，若是，则传输控制信号至第一三极管、第二三极管和第三三极管，使第一三极管、第二三极管和第三三极管均关断。

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