[发明专利]双运行模式DC-DC变换器及自适应控制输出电压的直流插座

说明书

本发明公开了一种双运行模式DC‑DC变换器及自适应控制输出电压的直流插座，包括：并联连接的低电压直流变换电路和高电压直流变换电路；输出电容C_O分别并联在低电压直流变换电路和高电压直流变换电路的输出端；通过比较所需输出电压与设定阈值的大小，能够控制双运行模式DC‑DC变换器工作在低电压运行模式或者高电压运行模式。本发明插座能够自适应的控制电压输出，避免了家用直流供电系统装设多级电压输出的插座，整体上降低了直流家用电器和家用直流供电系统的设计成本。

技术领域

本发明涉及直流电器和电力电子技术领域，特别涉及一种双运行模式DC-DC变换器及自适应控制输出电压的直流插座。

背景技术

随着分布式能源的发展，低压直流供电系统将逐步应用于家庭供电，低压直流供电系统提供直流电源，需要对应的家用直流插座作为连接直流电源和家用电器的中间接口。家用低压直流供电系统为了高效供电，存在多个直流电源电压等级，如380V和48V。发明人发现，已有的直流插座只能输出固定的单一电压，多电压等级直流供电系统意味着需要安装不同电压等级输出的直流插座，容易造成家用电器误插，引发电器故障和用电危险。输出电压在48V以上的直流插座，还存在触电风险。

此外，虽然在家用直流供电环境下，直流家用电器省去了AC-DC整流的成本。但是，直流家用电器依然需要配置DC-DC变换器以实现直流电源电压到电器额定工作电压的转换，增大了家用电器的体积，增加了生产成本。

因此，需要开发一种具备多电压等级输出的家用直流插座，具备自动测量并输出家用电器的额定工作电压的功能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种双运行模式DC-DC变换器及自适应控制输出电压的直流插座，具备自动测量并输出家用电器的额定工作电压的功能，能够解决家用直流供电环境下多电压等级安全高效供电的问题。

为了实现上述目的，在一些实施方式中，本发明采用如下技术方案：

一种双运行模式DC-DC变换器，包括：并联连接的低电压直流变换电路和高电压直流变换电路；输出电容C_O分别并联在低电压直流变换电路和高电压直流变换电路的输出端；通过比较所需输出电压与设定阈值的大小，能够控制双运行模式DC-DC变换器工作在低电压运行模式或者高电压运行模式。

本发明方案双运行模式DC-DC变换器，扩展了变换器的电压输出范围，提高了变换器的电压承受能力和功率输出能力。

在另一些实施方式中，本发明采用如下技术方案：

一种自适应控制输出电压的直流插座，包括上述的双运行模式DC-DC变换器，所述双运行模式DC-DC变换器能够自适应估计用电设备的额定工作电压，并输出所述额定工作电压的近似值。

当家用电器插入所述插座后，插座能根据家用电器额定工作电压自适应地控制电压输出，省去了直流家用电器内部的DC-DC变换模块；无需在家用直流供电系统装设多级电压输出的插座。

在另一些实施方式中，本发明采用如下技术方案：

一种自适应控制输出电压的直流插座的工作方法，包括：

直流插座插入家用电器后，双运行模式DC-DC变换器启动，对输出电容C_O充电，输出电压上升；

当输出电压上升至高于家用电器欠电压保护阈值时，DC-DC变换器输出电流突升；

DC-DC变换器检测到突升电流，捕捉此时刻的输出电压，乘以设定的比例系数，得到所述家用电器额定工作电压估计值；

DC-DC变换器将所述估计值作为参考电压，确定运行模式，输出家用电器额定工作电压的估计值。

本发明有益效果：