[发明专利]宽范围输出的直流变换器、控制方法及充电装置

说明书

本发明提供了一种宽范围输出的直流变换器电路、控制方法及充电装置，所述电路包括，输入模块、原边模块、副边模块及副边切换单元；输入模块连接原边模块，原边模块与副边模块耦合，副边模块连接副边切换单元，通过副边切换单元输出电压。原边模块，包括原边选通单元及原边绕组单元；副边模块，包括副边绕组单元及副边整流单元；输入模块连接原边选通单元，原边选通单元连接原边绕组单元，原边绕组单元与副边绕组单元耦合，副边绕组单元连接副边整流单元，副边整流单元连接副边切换单元，副边切换单元连接第一总输出端及第二总输出端。由此，可调节变压器原边绕组匝数，可切换副边串并联方式，具有至少四种输出模式。

技术领域

本发明涉及电力电子产品领域，尤其是指一种直流变换器、控制方法及充电装置。

背景技术

在工业应用领域中，有大量宽电压范围直流输出的需求，例如电动汽车充电电源，为了满足大型电动乘用车、家庭电动乘用车以及小型电动物流车的充电需求，输出电压范围必须覆盖各种不同车型的电池电压等级，可调范围从0V 到1000V以上。同时不同输出电压下都需要最大功率输出，满足快充的要求，不同输出电压充电时都要提高变换器转换效率，满足节能的要求。

基于此，如何扩宽变换器输出电压的范围，及在各输出范围段内都要维持高效率是本领域需要重点考量的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种宽范围、高效率输出的直流变换器，扩宽输出电压的范围，在各范围段内都更高效完成功率转换。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：首先，提供一种宽范围输出的直流变换器，包括，输入模块、原边模块、副边模块及副边切换单元；所述输入模块连接所述原边模块，所述原边模块与所述副边模块耦合，所述副边模块连接所述副边切换单元，通过所述副边切换单元输出电压，所述原边模块，包括原边选通单元及原边绕组单元；所述副边模块，包括副边绕组单元及副边整流单元；

所述输入模块连接所述原边选通单元，所述原边选通单元连接所述原边绕组单元，所述原边绕组单元与所述副边绕组单元耦合，所述副边绕组单元连接所述副边整流单元，所述副边整流单元连接所述副边切换单元，所述副边切换单元连接第一总输出端及第二总输出端；

其中，所述原边选通单元，用于选择至少部分所述原边绕组单元与所述副边绕组单元耦合；所述副边切换单元，用于切换所述副边模块为串联状态或者并联状态。

其中，所述输入模块，包括第一端口及第二端口；所述原边选通单元，包括原边的第一选通开关Sp1与原边的第二选通开关Sp2；所述原边绕组单元，包括原边的第一绕组Np1与原边的第二绕组Np2；

所述输入模块的第一端口连接所述原边的第一选通开关Sp1的一端，所述原边的第一选通开关Sp1的另一端连接所述原边的第一绕组Np1的一端，所述原边的第一绕组Np1的另一端连接所述原边的第二绕组Np2的一端，所述原边的第二绕组Np2的另一端连接所述输入模块的第二端口；所述输入模块的第一端口还连接所述原边的第二选通开关Sp2的一端，所述原边的第二选通开关Sp2 的另一端连接所述原边的第二绕组Np2的一端；

其中，通过闭合所述原边的第一选通开关Sp1，断开所述原边的第二选通开关Sp2，使所述原边的第一绕组Np1、原边的第二绕组Np2均与所述副边模块耦合；通过断开所述原边的第一选通开关Sp1，闭合所述原边的第二选通开关 Sp2，使所述原边的第二绕组Np2与所述副边模块耦合。

进一步地，原边的m个第一绕组串联，原边的m个第一绕组的一端分别通过对应的所述第一原边选通开关连接到所述输入模块的第一端口，原边的第m 个第一绕组的另一端连接第二原边绕组的一端，第二原边绕组的另一端连接所述输入模块的第二端口；其中，m为正整数，且m大于或等于2。

所述副边绕组单元包括n个副边绕组，所述副边整流单元包括j个副边整流子单元；