CN218276458U - 一种辅助电源架构、双向隔离电源以及电器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于辅助电源技术领域，提供了一种辅助电源架构、双向隔离电源以及电器装置，辅助电源架构包括：第一辅助电源，设置有第一输入端、第一输出端以及第二输出端，第一输入端连接电池侧；与第一输出端和第二输出端分别连接的第一输出模块和第二输出模块；第二辅助电源，设置有第二输入端、第三输入端、第三输出端以及第四输出端，第二输入端连接直流母线侧，第三输入端连接三相交流侧；以及与第三输出端和第四输出端分别连接的第三输出模块和第四输出模块，第一输出模块与第三输出模块并联后连接第一电压输出侧，第二输出模块与第四输出模块并联后连接第二电压输出侧。本实用新型可提高辅助电源的变换效率和可靠性。

Description

一种辅助电源架构、双向隔离电源以及电器装置

技术领域

本实用新型属于辅助电源技术领域，尤其涉及一种辅助电源架构、双向隔离电源以及电器装置。

背景技术

在开关电源中，辅助电源是保证开关电源稳定工作的基础。现有的辅助电源架构包括第一辅助电源、第二辅助电源以及第三辅助电源，第一辅助电源的输入端连接电池侧，输出端连接第二辅助电源的一个输入端。第二辅助电源的另外两个输入端分别连接三相交流侧和直流母线侧，输出端连接第一电压输出侧和第三辅助电源的输入端。第三辅助电源的输出端连接第二电压输出侧。

现有的辅助电源架构采用三级隔离变换电压，级数多会导致变换效率低的问题。此外，这三个辅助电源的连接关系复杂，如果任何阶段的辅助电源出现故障，均无法正常输出电压，因此可靠性较低。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种辅助电源架构，旨在解决辅助电源的变换效率低和可靠性低的问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种辅助电源架构，包括：

第一辅助电源，设置有第一输入端、第一输出端以及第二输出端，所述第一输入端连接电池侧；

与所述第一输出端和所述第二输出端分别连接的第一输出模块和第二输出模块；

第二辅助电源，设置有第二输入端、第三输入端、第三输出端以及第四输出端，所述第二输入端连接直流母线侧，所述第三输入端连接三相交流侧；以及

与所述第三输出端和所述第四输出端分别连接的第三输出模块和第四输出模块，所述第一输出模块与所述第三输出模块并联后连接第一电压输出侧，所述第二输出模块与所述第四输出模块并联后连接第二电压输出侧。

更进一步地，所述第一输出模块包括第一二极管，所述第一二极管的正极与所述第一输出端连接，所述第一二极管的负极与所述第三输出模块连接。

更进一步地，所述第二输出模块包括第三辅助电源和第二二极管，所述第三辅助电源设置有第四输入端和第五输出端，所述第四输入端与所述第二输出端连接，所述第五输出端与所述第二二极管的正极连接，所述第二二极管的负极与所述第四输出模块连接。

更进一步地，所述第三输出模块包括第四辅助电源和第三二极管，所述第四辅助电源设置有第五输入端和第六输出端，所述第五输入端与所述第三输出端连接，所述第六输出端与所述第三二极管的正极连接，所述第三二极管的负极与所述第一二极管的负极连接。

更进一步地，所述第四输出模块包括第四二极管，所述第四二极管的正极与所述第四输出端连接，所述第四二极管的负极与所述第二二极管的负极连接。

更进一步地，所述第一辅助电源还设置有第一接地端和第二接地端，所述第一接地端和第二接地端不共地。

更进一步地，所述第二辅助电源还设置有第三接地端和第四接地端，所述第三接地端与所述第一接地端连接，所述第四接地端与所述第二接地端连接。

本实用新型实施例还提供一种双向隔离电源，包括上述任一项所述的辅助电源架构。

本实用新型实施例还提供一种电器装置，包括上述所述的双向隔离电源。

本申请的有益效果是：采用第一辅助电源和第二辅助电源实现两级隔离变换电压，以提高变换效率。并且由于第一输出模块和第三输出模块并联，以及第二输出模块和第四输出模块并联，三路输入端中的任一路输入端接通导电，都能够稳定输出两路电压，分别为DCDC功率板以及ACDC功率板和用电器件供电，以保证双向隔离电源能正常工作。同时，在其中一个辅助电源出现故障，另一个辅助电源正常工作的情况下，依然能够为DCDC功率板以及ACDC功率板和用电器件供电，以保证第一辅助电源和第二辅助电源的工作状态互不影响。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的辅助电源架构的连接示意图；

图2是本实用新型实施例提供的第一辅助电源与第一二极管的连接示意图；

图3是本实用新型实施例提供的第一辅助电源与第三辅助电源和第二二极管的连接示意图；

图4是本实用新型实施例提供的第二辅助电源与第四辅助电源和第三二极管的连接示意图；

图5是本实用新型实施例提供的第二辅助电源与第四二极管的连接示意图；

图6是本实用新型实施例提供的第一辅助电源和第二辅助电源的接地端的连接示意图。

主要元件符号说明：

辅助电源架构1000、第一辅助电源10、第一输入端101、第一输出端102、第二输出端103、第一接地端104、第二接地端105、第二辅助电源20、第二输入端201、第三输入端202、第三输出端203、第四输出端204、第三接地端205、第四接地端206、第一输出模块30、第一二极管301、第二输出模块40、第三辅助电源401、第四输入端4011、第五输出端4012、第二二极管402、第三输出模块50、第四辅助电源501、第五输入端5011、第六输出端5012、第三二极管502、第四输出模块60、第四二极管601、电池侧A、直流母线侧B、三相交流侧C、第一电压输出侧VCC1、第二电压输出侧VCC2。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实施例的辅助电源架构采用第一辅助电源和第二辅助电源实现两级隔离变换电压，以提高变换效率。并且由于第一输出模块和第三输出模块并联，以及第二输出模块和第四输出模块并联，三路输入端中的任一路输入端接通导电，都能够稳定输出两路电压，分别为DCDC功率板以及ACDC功率板和用电器件供电，以保证双向隔离电源能正常工作。同时，在其中一个辅助电源出现故障，另一个辅助电源正常工作的情况下，依然能够为DCDC功率板以及ACDC功率板和用电器件供电，以保证第一辅助电源和第二辅助电源的工作状态互不影响。

实施例一

请参阅图1，本实施例的辅助电源架构1000，包括第一辅助电源10和第二辅助电源20，第一辅助电源10设置有第一输入端101、第一输出端102以及第二输出端103，第一输入端101连接电池侧A，第二辅助电源20设置有第二输入端201、第三输入端202、第三输出端203以及第四输出端204，第二输入端201连接直流母线侧B，第三输入端202连接三相交流侧C。

辅助电源架构1000还包括与第一输出端102和第二输出端103分别连接的第一输出模块30和第二输出模块40，以及与第三输出端203和第四输出端204分别连接的第三输出模块50和第四输出模块60，第一输出模块30与第三输出模块50并联后连接第一电压输出侧VCC1，第二输出模块40与第四输出模块60并联后连接第二电压输出侧VCC2。

如此，采用第一辅助电源10和第二辅助电源20实现两级隔离变换电压，以提高变换效率。并且由于第一输出模块30和第三输出模块50并联，以及第二输出模块40和第四输出模块60并联，三路输入端中的任一路输入端接通导电，都能够稳定输出两路电压，分别为DCDC功率板以及ACDC功率板和用电器件供电，以保证双向隔离电源能正常工作。同时，在其中一个辅助电源出现故障，另一个辅助电源正常工作的情况下，依然能够为DCDC功率板以及ACDC功率板和用电器件供电，以保证第一辅助电源10和第二辅助电源20的工作状态互不影响。

在本实施例中，辅助电源架构1000安装在双向隔离电源内，双向隔离电源上设置有电池侧A、直流母线侧B、三相交流侧C。

具体地，第一输入端101与电池侧A连接，第二输入端201与直流母线侧B连接，第三输入端202与三相交流侧C连接。第一输出端102与第一输出模块30的一端连接，第三输出端203与第三输出模块50的一端连接，第一输出模块30的另一端与第三输出模块50的另一端并联后连接第一电压输出侧VCC1；第二输出端103与第二输出模块40的一端连接，第四输出端204与第四输出模块60的一端连接，第二输出模块40的另一端与第四输出模块60的另一端并联后连接第二电压输出侧VCC2。

本实施例中，采用第一辅助电源10和第二辅助电源20实现两级隔离变换电压，提高辅助电源的变换效率。同时，由于第一输出模块30和第三输出模块50并联，以及第二输出模块40和第四输出模块60并联，以保证第一辅助电源10和第二辅助电源20的工作状态互不影响，提高辅助电源的可靠性。

本实施例中，用电器件为散热风扇。具体地，双向隔离电源包括DCDC功率板和ACDC功率板，散热风扇安装在ACDC功率板上。

具体地，第一电压输出侧VCC1与DCDC功率板的电源接口连接，用于为DCDC功率板供电，第二电压输出侧VCC2与ACDC功率板和散热风扇的电源接口连接，用于为ACDC功率板和散热风扇供电。

实施例二

请参阅图2，在一些可选实施例中，第一输出模块30包括第一二极管301，第一二极管301的正极与第一输出端102连接，第一二极管301的负极与第三输出模块50连接。

具体地，第一输入端101与电池侧A连接，第二输入端201与直流母线侧B连接，第三输入端202与三相交流侧C连接。第一输出端102与第一二极管301的正极连接，第三输出端203与第三输出模块50的一端连接，第一二极管301的负极与第三输出模块50的另一端并联后与第一电压输出侧VCC1连接；第二输出端103与第二输出模块40的一端连接，第四输出端204与第四输出模块60的一端连接，第二输出模块40的另一端与第四输出模块60的另一端并联后连接第二电压输出侧VCC2。

实施例三

请参阅图3，在一些可选实施例中，第二输出模块40包括第三辅助电源401和第二二极管402，第三辅助电源401设置有第四输入端4011和第五输出端4012，第四输入端4011与第二输出端103连接，第五输出端4012与第二二极管402的正极连接，第二二极管402的负极与第四输出模块60连接。

具体地，第一输入端101与电池侧A连接，第二输入端201与直流母线侧B连接，第三输入端202与三相交流侧C连接。第一输出端102与第一二极管301的正极连接，第三输出端203与第三输出模块50的一端连接，第一二极管301的负极与第三输出模块50的另一端并联后与第一电压输出侧VCC1连接；第二输出端103与第四输入端4011连接，第五输出端4012与第二二极管402的正极连接，第四输出端204与第四输出模块60的一端连接，第二二极管402的负极与第四输出模块60的另一端并联后与第二电压输出侧VCC2连接。

实施例四

请参阅图4，在一些可选实施例中，第三输出模块50包括第四辅助电源501和第三二极管502，第四辅助电源501设置有第五输入端5011和第六输出端5012，第五输入端5011与第三输出端203连接，第六输出端5012与第三二极管502的正极连接，第三二极管502的负极与第一二极管301的负极连接。

具体地，第一输入端101与电池侧A连接，第二输入端201与直流母线侧B连接，第三输入端202与三相交流侧C连接。第一输出端102与第一二极管301的正极连接，第三输出端203与第五输入端5011连接，第六输出端5012与第三二极管502的正极连接，第一二极管301的负极与第三二极管502的负极并联后与第一电压输出侧VCC1连接；第二输出端103与第四输入端4011连接，第五输出端4012与第二二极管402的正极连接，第四输出端204与第四输出模块60的一端连接，第二二极管402的负极与第四输出模块60的另一端并联后与第二电压输出侧VCC2连接。

实施例五

请参阅图5，在一些可选实施例中，第四输出模块60包括第四二极管601，第四二极管601的正极与第四输出端204连接，第四二极管601的负极与第二二极管402的负极连接。

具体地，第一输入端101与电池侧A连接，第二输入端201与直流母线侧B连接，第三输入端202与三相交流侧C连接。第一输出端102与第一二极管301的正极连接，第三输出端203与第五输入端5011连接，第六输出端5012与第三二极管502的正极连接，第一二极管301的负极与第三二极管502的负极并联后与第一电压输出侧VCC1连接；第二输出端103与第四输入端4011连接，第五输出端4012与第二二极管402的正极连接，第四输出端204与第四二极管601的正极连接，第二二极管402的负极与第四二极管601的负极并联后与第二电压输出侧VCC2连接。

本实施例中，四个二极管均为整流二极管，将交流电转变成直流电，为DCDC功率板以及ACDC功率板和散热风扇供电。

本实施例中，第三辅助电源401和第四辅助电源501均为非隔离的Buck电路。

具体地，第一辅助电源10的输入端连接一路主反馈，该路主反馈为电池侧A，使第一输出端102能够直接输出稳定的电压给DCDC功率板供电，第二输出端103的电压经过第三辅助电源401后输出稳定的电压给ACDC功率板和散热风扇供电。

具体地，三相交流侧C通过整流二极管整流后与第三输入端202连接，第二输入端201与第三输入端202连接。通过该整流二极管的单向导通的功能，比较第二输入端201的电压或第三输入端202的电压。电压较高的一端作为第二辅助电源20的输入电压。

因此，第二辅助电源20的输入端连接一路主反馈，该路主反馈为直流母线侧B或三相交流侧C，使第四输出端204能够直接输出稳定的电压给ACDC功率板和散热风扇供电，第三输出端203的电压经过第四辅助电源501后输出稳定的电压给DCDC功率板供电。

实施例六

请参阅图6，在一些可选实施例中，第一辅助电源10还设置有第一接地端104和第二接地端105，第一接地端104和第二接地端105不共地。

如此，由于第一接地端104和第二接地端105不共地，可以使第一接地端104和第二接地端105隔离，从而使电池侧A与三相交流侧C之间隔离。

具体地，第一接地端104和第二接地端105不共地，是指第一接地端104与第二接地端105分别是单独的地，二者不连接。

本实施例中，第一接地端104与DCDC功率板的地连接，第二接地端105与ACDC功率板和散热风扇的地连接。

实施例七

请参阅图6，在一些可选实施例中，第二辅助电源20还设置有第三接地端205和第四接地端206，第三接地端205与第一接地端104连接，第四接地端206与第二接地端105连接。

具体地，第三接地端205与第一接地端104连接，从而使第三接地端205与DCDC功率板的地连接；第四接地端206与第二接地端105连接，从而使第四接地端206与ACDC功率板和散热风扇的地连接。

实施例八

本实施例的双向隔离电源，包括实施例一至实施例七任一项的辅助电源架构1000。

如此，采用第一辅助电源10和第二辅助电源20实现两级隔离变换电压，以提高变换效率。并且由于第一输出模块30和第三输出模块50并联，以及第二输出模块40和第四输出模块60并联，三路输入端中的任一路输入端接通导电，都能够稳定输出两路电压，分别为DCDC功率板以及ACDC功率板和用电器件供电，以保证双向隔离电源能正常工作。同时，在其中一个辅助电源出现故障，另一个辅助电源正常工作的情况下，依然能够为DCDC功率板以及ACDC功率板和用电器件供电，以保证第一辅助电源10和第二辅助电源20的工作状态互不影响。

本实施例中，辅助电源架构1000安装在双向隔离电源内。双向隔离电源包括外壳、DCDC功率板和ACDC功率板，DCDC功率板和ACDC功率板安装在外壳内，第一电压输出侧VCC1与DCDC功率板的电源接口连接，第二电压输出侧VCC2与ACDC功率板和散热风扇的电源接口连接。

实施例九

本实施例的电器装置，包括实施例八的双向隔离电源。

如此，采用第一辅助电源10和第二辅助电源20实现两级隔离变换电压，以提高变换效率。并且由于第一输出模块30和第三输出模块50并联，以及第二输出模块40和第四输出模块60并联，三路输入端中的任一路输入端接通导电，都能够稳定输出两路电压，分别为DCDC功率板以及ACDC功率板和用电器件供电，以保证双向隔离电源能正常工作。同时，在其中一个辅助电源出现故障，另一个辅助电源正常工作的情况下，依然能够为DCDC功率板以及ACDC功率板和用电器件供电，以保证第一辅助电源10和第二辅助电源20的工作状态互不影响。

具体地，电器装置可为机箱，双向隔离电源安装在机箱内。

本实用新型采用第一辅助电源10和第二辅助电源20实现两级隔离变换电压，以提高变换效率。并且由于第一输出模块30和第三输出模块50并联，以及第二输出模块40和第四输出模块60并联，三路输入端中的任一路输入端接通导电，都能够稳定输出两路电压，分别为DCDC功率板以及ACDC功率板和用电器件供电，以保证双向隔离电源能正常工作。同时，在其中一个辅助电源出现故障，另一个辅助电源正常工作的情况下，依然能够为DCDC功率板以及ACDC功率板和用电器件供电，以保证第一辅助电源10和第二辅助电源20的工作状态互不影响。

第一辅助电源10还设置有第一接地端104、第二接地端105、第三接地端205以及第四接地端206，第一接地端104与第三接地端205以及DCDC功率板连接，第二接地端105与第四接地端206以及ACDC功率板和用电器件连接，由于第一接地端104和第二接地端105不共地，可以使第一接地端104和第二接地端105隔离，从而使电池侧A与三相交流侧C之间隔离。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。而且，本申请各实施例或示例中描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中，以合适的方式结合。

Claims (9)

1.一种辅助电源架构，其特征在于，包括：

第一辅助电源，设置有第一输入端、第一输出端以及第二输出端，所述第一输入端连接电池侧；

与所述第一输出端和所述第二输出端分别连接的第一输出模块和第二输出模块；

第二辅助电源，设置有第二输入端、第三输入端、第三输出端以及第四输出端，所述第二输入端连接直流母线侧，所述第三输入端连接三相交流侧；以及

与所述第三输出端和所述第四输出端分别连接的第三输出模块和第四输出模块，所述第一输出模块与所述第三输出模块并联后连接第一电压输出侧，所述第二输出模块与所述第四输出模块并联后连接第二电压输出侧。

2.根据权利要求1所述的辅助电源架构，其特征在于，所述第一输出模块包括第一二极管，所述第一二极管的正极与所述第一输出端连接，所述第一二极管的负极与所述第三输出模块连接。

3.根据权利要求2所述的辅助电源架构，其特征在于，所述第二输出模块包括第三辅助电源和第二二极管，所述第三辅助电源设置有第四输入端和第五输出端，所述第四输入端与所述第二输出端连接，所述第五输出端与所述第二二极管的正极连接，所述第二二极管的负极与所述第四输出模块连接。

4.根据权利要求3所述的辅助电源架构，其特征在于，所述第三输出模块包括第四辅助电源和第三二极管，所述第四辅助电源设置有第五输入端和第六输出端，所述第五输入端与所述第三输出端连接，所述第六输出端与所述第三二极管的正极连接，所述第三二极管的负极与所述第一二极管的负极连接。

5.根据权利要求4所述的辅助电源架构，其特征在于，所述第四输出模块包括第四二极管，所述第四二极管的正极与所述第四输出端连接，所述第四二极管的负极与所述第二二极管的负极连接。

6.根据权利要求1所述的辅助电源架构，其特征在于，所述第一辅助电源还设置有第一接地端和第二接地端，所述第一接地端和第二接地端不共地。

7.根据权利要求6所述的辅助电源架构，其特征在于，所述第二辅助电源还设置有第三接地端和第四接地端，所述第三接地端与所述第一接地端连接，所述第四接地端与所述第二接地端连接。

8.一种双向隔离电源，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的辅助电源架构。

9.一种电器装置，其特征在于，包括权利要求8所述的双向隔离电源。

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