用于充电桩的电源转换电路的制作方法

本实用新型涉及一种电源转换电路，特别涉及一种用于充电桩的电源转换电路。

背景技术：

电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆，其组成包括：电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟。随着电动汽车技术的发展，特别是国家对大气污染治理力度的不断加大，作为传统动力汽车的最佳替代产品之一的电动汽车，发展速度尤为迅速。充电系统作为电动汽车运行提供能量补给，是电动汽车的重要基础支撑系统，也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节，在充电系统中，充电桩作为发展电动汽车所必须的重要配套基础设施，具有非常重要的社会效益和经济效益，且充电桩也不仅仅只用于电动汽车充电，应用相当广泛，所以深受关注。

在充电时，充电桩需要将外部交流电转换为直流电，方能为电动汽车进行充电。现有的充电桩中所利用的交直流转换模块较为复杂，且一般只能适用一种交流电压，较难推广且成本较高。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供了一种结构较为简单且可适用多种交流电压的用于充电桩的电源转换电路。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种用于充电桩的电源转换电路，包括输入端、交直流转换电路、及输出电路，所述输入端用于输入交流电压，输入的交流电压经过所述交直流转换电路转换成一直流电压，所述直流电压再经由所述输出电路被输出；所述交直流转换电路包括桥式整流器、变压器及电感，所述桥式整流器用于将交流电压转换为直流电压，所述变压器连接桥式整流器，所述输出电路连接交直流转换电路，所述输出电路包括输出二极管、输出电容及负载，所述电感的一端连接输出二极管的阳极，所述输出二极管的阴极连接输出电容的一端及负载的一端，所述输出电容的另一端与负载的另一端均与电感的另一端相连。

其中，所述用于充电桩的电源转换电路还包括一滤波器，所述滤波器用于与输入端相连。

其中，所述桥式整流器为全波整流器，且所述桥式整流器包括第一二极管、第二二极管、第三二极管及第四二极管，所述第一二极管的阳极与第二二极管的阴极相连并形成第一节点，所述第一二极管的阴极与第三二极管的阴极相连并形成第二节点，所述第三二极管的阳极与第四二极管的阴极相连并形成第三节点，所述第二二极管的阳极与第四二极管的阳极相连并形成第四节点。

其中，所述变压器包括一次侧绕组及二次侧绕组，所述电感连接所述二次侧绕组，所述第二节点连接一次侧绕组的一端，所述一次侧绕组的另一端连接第一切换开关的一端，所述第一切换开关连接所述第四节点，所述二次侧绕组与电感并联连接。

本实用新型所述的用于充电桩的电源转换电路可工作在三个模式，当其工作在第一模式时,有一磁化电感系与该第一电感并联，而由该输入端输入的交流电压对该第一电感与该磁化电感传送能量，且该第一电感的电流与该磁化电感的电流系呈线性减少，而该输出电容所储存的能量系释放至该负载；当其工作在第二模式时，储存在该第一电感与该磁化电感的能量系释放至该输出电容与该负载，且该第一电感的电流与该磁化电感的电流呈线性减少并降至零；当其工作在第三模式时，该输出电容所储存的能量系释放至该负载。上述用于充电桩的电源转换电路可广泛应用于多种输入交流电压，其具有较低的输入电流总谐波失真，且结构简单、效率较高，同时，所述用于充电桩的电源转换电路的输入端及输出端具有电气隔离功效。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的用于充电桩的电源转换电路的电路图。

图2是图1中用于充电桩的电源转换电路位于第一操作模式时整个电路的电流路径图。

图3是图1中用于充电桩的电源转换电路位于第二操作模式时整个电路的电流路径图。

图4是图1中用于充电桩的电源转换电路位于第三操作模式时整个电路的电流路径图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1所示，本实用新型所述的一种用于充电桩的电源转换电路的较佳实施方式包括输入端1、交直流转换电路2及输出电路3。所述输入端1用于输入交流电压，且所述输入端1与一滤波器11相连。输入的交流电压经过所述交直流转换电路2转换成一直流电压，所述直流电压再经由所述输出电路3被输出。

所述交直流转换电路2与滤波器11相连。具体的，所述交直流转换电路2包括桥式整流器21、变压器22及电感L1。本实施方式中，所述桥式整流器21为全波整流器，且所述桥式整流器21包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3及第四二极管D4，所述第一二极管D1的阳极与第二二极管D2的阴极相连并形成第一节点ND1，所述第一二极管D1的阴极与第三二极管D3的阴极相连并形成第二节点ND2，所述第三二极管D3的阳极与第四二极管D4的阴极相连并形成第三节点ND3，所述第二二极管D2的阳极与第四二极管D4的阳极相连并形成第四节点ND4，所述桥式整流器21用于将交流电压转换为直流电压。

所述变压器22连接桥式整流器21。具体的，所述变压器22包括一次侧绕组N1及二次侧绕组N2，所述电感L1连接所述二次侧绕组N2，所述第二节点ND2连接一次侧绕组N1的一端，所述一次侧绕组N1的另一端连接第一切换开关S1的一端，所述第一切换开关S1连接所述第四节点ND4，所述二次侧绕组N2与电感L1并联连接。

所述输出电路3连接交直流转换电路2。具体的，所述输出电路3包括输出二极管D0、输出电容C0及负载R，所述电感L1的一端连接输出二极管D0的阳极，所述输出二极管D0的阴极连接输出电容C0的一端及负载R的一端，所述输出电容C0的另一端与负载R的另一端均与电感L1的另一端相连。

下面将对所述用于充电桩的电源转换电路的工作原理进行简单的描述：

因输入电压具有正、负半波对称关系，因此本实用新型的工作原理仅讨论正半波，叙述如下：

第一操作模式：当所述切换开关S1被导通时，整个电路的电流路径如图2所示，此时有一磁化电感Lm与所述电感L1并联，而由所述输入端1输入的交流电压对电感L1与磁化电感Lm传送能量，且所述电感L1的电流与磁化电感Lm的电流系呈线性减少，而所述输出电容C0所储存的能量系释放至该负载R。具体的，输入电源经由变压器22对变压器的磁化电感Lm及电感L1传送能量，因此磁化电感Lm的磁化电感电流iLm及电感电流iL1呈线性增加。因为磁化电感Lm远远大于电感L1，因此磁化电感电流iLm远远小于电感电流(iL1)，此时储存在磁化电感Lm的能量为剩磁，而输出电容C0所储存的能量释放至负载R。当切换开关S1被截止时，第一操作模式结束。

第二操作模式：当第一切换开关S1被截止时，整个电路的电流路径如图3所示，储存在磁化电感Lm及电感L1的能量释放至输出电容C0及负载R，因此磁化电感电流iLm及电感电流iL1呈线性减少，而当磁化电感电流iLm及电感电流iL1降至零时，第二操作模式结束，因此变压器22的剩磁在每一切换周期皆可释放完毕。

第三操作模式：所述第一切换开关S1持续截止，整个电路的电流路径如图4所示。此时，所述输出电容C0所储存的能量释放至负载R。当所述第一切换开关S1于下一切换周期开始时再度导通，第三操作模式结束。

本实用新型所述的用于充电桩的电源转换电路可广泛应用于多种输入交流电压，其具有较低的输入电流总谐波失真，且结构简单、效率较高，同时，所述用于充电桩的电源转换电路的输入端及输出端具有电气隔离功效。

以上仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。