一种电压变换装置及新能源物流车的制作方法

本实用新型涉及集成电路领域，具体而言，涉及一种电压变换装置及新能源物流车。

背景技术：

随着新能源汽车的发展，越来越多的物流车使用新能源汽车。目前新能源物流车主要提供两部分电压，一部分是电池输出电压400V-700V的高压，另一部分提供车载终端使用的直流电压。

然而，新能源物流车一般需要挂载一些电器使用，如冰柜等，需要使用220V交流电压。另外，一些照明电器又需要使用低压直流电压，新能源物流车车载电源无法满足交流电压与低压直流电压的切换供应需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电压变换装置及新能源物流车，以实现交流电压与低压直流电压的切换供应需求。

本实用新型是这样实现的：

一种电压变换装置，所述电压变换装置包括第一电源、第二电源、逆变器、开关电源、PWM控制电路和切换电路；所述第一电源、所述逆变器和所述切换电路依次电连接，所述开关电源与所述PWM控制电路依次电连接后，所述PWM控制电路与所述逆变器电连接，所述第二电源与所述切换电路电连接；所述PWM控制电路接收所述开关电源产生的开关电源信号后输出PWM控制信号；所述逆变器根据所述PWM控制信号逆变所述第一电源电压后输出第一电压信号；所述切换电路用于切换输出所述第一电压信号和/或所述第二电源的第二电压信号。

可选地，所述第一电源和所述第二电源均为直流电源。

可选地，所述电压变换装置还包括隔离驱动电路，所述隔离驱动电路电连接于所述PWM控制电路和所述逆变器之间；所述隔离驱动电路用于对所述PWM控制信号进行抗干扰处理；所述逆变器根据抗干扰处理的所述PWM控制信号输出所述第一电压。

可选地，所述电压变换装置还包括反馈电路，所述反馈电路电连接于所述逆变器和所述PWM控制电路之间，所述PWM控制电路还根据所述反馈电路的输入调整所述PWM控制信号；所述隔离驱动电路用于对调整后的PWM控制信号进行抗干扰处理；所述逆变器根据抗干扰处理后的所述调整后的PWM控制信号输出调整后的第一电压信号。

可选地，所述逆变器还包括变压器，所述变压器的输入端与所述反馈电路的输出端电连接，所述变压器的输出端与所述反馈电路的输入端电连接；所述PWM控制电路还根据所述变压器的输入端电压和所述反馈电路的输出端电压调节所述PWM控制信号；所述逆变器根据所述调节后的PWM控制信号对所述第一电源电压进行逆变处理，并输出所述调整后的第一电压信号。

可选地，所述PWM控制电路还与所述切换电路电连接；所述PWM控制电路还根据所述开关电源信号输出切换信号；所述切换电路还用于，根据所述切换信号切换输出所述第一电压信号。

可选地，所述电压变换装置还包括第一开关、第一二极管和弱电隔离电路，所述第一开关一端与所述第一电源电连接，所述第一开关另一端与所述第一二极管正极电连接，所述第一二极管负极所述开关电源电连接，所述弱电隔离电路一端与所述第二电源电连接，所述弱电隔离电路另一端与所述开关电源电连接；所述弱电隔离电路用于将与所述第二电源与所述开关电源电性隔离；所述开关电源根据所述第一电源输入的电压和/或第二电源输入的电压产生所述开关电源信号。

可选地，当所述第一开关断开时，所述PWM控制电路停止输出所述切换信号，所述切换电路切换输出所述第二电压信号；当所述第一开关闭合时，所述PWM控制电路输出所述切换信号，所述切换电路切换输出所述第一电压信号或同时输出所述第一电压信号和所述第二电压信号。

可选地，所述电压变换装置还包括滤波器、第二开关、第二二极管和第一电阻，所述滤波器的输入端与所述第一电源电连接，所述滤波器的输出端均与所述第二开关的一端和所述第二二极管的正极电连接，所述第二二极管的负极与所述第一电阻一端电连接，所述第二开关的另一端和所述第二电阻的另一端均与所述逆变器电连接。

本实用新型还发明一种新能源物流车，所述新能源物流车包括所述的电压变换装置，所述电压变换装置用于给所述新能源物流车供电。

相对现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供的一种电压变换装置及新能源物流车能够实现交流电压与低压直流电压的切换供应。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

图1示出了本实用新型所提供的一种电压变换装置的示意框图；

图2示出了本实用新型所提供的带隔离驱动电路和反馈电路的电压变换装置的示意框图；

图3示出了本实用新型所提供的另一种电压变换装置的示意框图；

图4示出了本实用新型所提供的逆变器的电路结构图；

图5示出了本实用新型所提供的一种电压变换装置的电路结构图。

图标：10-电压变换装置；110-第一电源；120-逆变器；130-开关电源；140-PWM控制电路；150-第二电源；160-切换电路；170-隔离驱动电路；180-反馈电路；190-弱电隔离电路；U1-滤波器；U2-光耦合器；D1-第一二极管；D2-第二二极管；D3-第三二极管；D4-第四二极管；D5-第五二极管；D6-第六二极管；C1-第一电容；C2-第二电容；VB1-第一开关管；VB2-第二开关管；VB3-第三开关管；VB4-第四开关管；K1-第一开关；K2-第二开关；L1-电感；T1-变压器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

如图1所示，为本实用新型所提供的一种电压变换装置10的示意框图，该电压变换装置10应用于新能源物流车中，该新能源物流车通过电压变换装置10就可以为新能源物流汽车中的电器提供交流电压，而不需要额外加装发电机；该新能源物流车通过电压变换装置10还可以为新能源汽车中的一些电器提供低压直流电压，通过电压变换装置10可以实现交流电压与低压直流电压的切换供应需求。

所述电压变换装置10包括第一电源110、第二电源150、逆变器120、开关电源130、PWM控制电路140和切换电路160，所述第一电源110、所述逆变器120和所述切换电路160依次电连接，所述开关电源130与所述PWM控制电路140依次电连接后，PWM控制电路140与所述逆变器120电连接，所述第二电源150与所述切换电路160电连接。

在本实施例中，所述PWM控制电路140接收所述开关电源130产生的开关电源130信号后输出PWM控制信号；所述逆变器120根据所述PWM控制信号逆变所述第一电源110电压后输出第一电压信号；所述切换电路160用于切换输出所述第一电压信号和/或所述第二电源150的第二电压信号。

在本实施例中，开关电源130利用开关管的开通和关断的时间比率产生一固定占空比的开关电源130信号，所述开关电源130信号为方波；PWM控制电路140接收到开关电源130信号后，对根据第一电源110电压以及实际需求的第一电压信号调节开关电源130信号的占空比得到PWM控制信号，并将PWM控制信号输出至逆变器120，逆变器120根据PWM控制信号对第一电源110电压进行逆变处理后输出第一电压信号。

可以理解，开关电源130信号为基准信号，PWM控制电路140以开关电源130信号为基准进行占空比的调节得到PWM控制信号。例如，开关电源130信号为占空比为50％的方波，第一电源110电压为400VDC，实际需求的第一电压信号为220VAC，那么PWM控制电路140向逆变器120输出占空比为70％的PWM控制信号，逆变器120就能将400VDC的第一电源110电压逆变为220VAC的第一电压信号。

在本实施例中，切换电路160具有两路输出通道，其中一个输出通道用于向新能源物流车的电器提供第一电压信号，即提供交流电压；另一个输出通道用于向新能源物流车的一些电器提供第二电压信号，即提供低压直流电压。可以理解，切换电路160可以控制两路输出通道同时向新能源物流车提供第一电压信号和第二电压信号，也可以控制其中一个输出通道向新能源物流车提供第一电压信号或第二电压信号。

在本实施例中，所述第一电源110和所述第二电源150均为直流电源。其中，第一电源110可以提供400V-700V的直流电压；第二电源150可以提供5V、12V或24V的第二电压信号。

进一步地，如图2所示，所述电压变换装置10还包括隔离驱动电路170，所述隔离驱动电路170电连接于所述PWM控制电路140和所述逆变器120之间。

所述隔离驱动电路170用于对所述PWM控制信号进行抗干扰处理；所述逆变器120根据抗干扰处理的所述PWM控制信号输出所述第一电压。

在本实施例中，所述隔离驱动电路170可以采用跟随器。

进一步地，如图3所示，所述电压变换装置10还包括反馈电路180，所述反馈电路180电连接于所述逆变器120和所述PWM控制电路140之间。

所述PWM控制电路140还根据所述反馈电路180的输入调整所述PWM控制信号；所述隔离驱动电路170用于对调整后的PWM控制信号进行抗干扰处理；所述逆变器120根据抗干扰处理后的所述调整后的PWM控制信号输出调整后的第一电压信号。

如图4、图5所示，所述逆变器120包括变压器T1，所述变压器T1的输入端与所述反馈电路180的输出端电连接，所述变压器T1的输出端与所述反馈电路180的输入端电连接。

所述PWM控制电路140还根据所述变压器T1的输入端电压和所述反馈电路180的输出端电压调节所述PWM控制信号；所述逆变器120根据所述调节后的PWM控制信号对所述第一电源110电压进行逆变处理，并输出所述调整后的第一电压信号。

在本实施例中，所述反馈电路180可以采用差分放大器，反馈电路180根据变压器T1的输出端输出的第一电压信号得到反馈电路180的输出端电压，反馈电路180的输出端电压与变压器T1的输入端电压的差值即为变压器T1的输出端输出的第一电压信号与实际需求的第一电压信号的误差值，PWM可在电路根据该误差值对PWM控制信号进行误差调节，并向逆变器120输出调节后的PWM控制信号，使得变压器T1的输出端输出的第一电压信号与实际需求的第一电压信号相等。

进一步地，在本实施例中，所述逆变器120还包括第一开关管VB1、第二开关管VB2、第三开关管VB3、第四开关管VB4、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第一电容C1、第二电容C2和电感L1，第一开关管VB1的基极与第四开关管VB4的基极和隔离驱动电路170均电连接，第一开关管VB1的集电极与第一电容C1的一端、第三二极管D3的阴极、第二开关管VB2的集电极、第四二极管D4的阴极、第一电源110的一端均电连接，第一开关管VB1的发射极与第三二极管D3的阳极、第三开关管VB3的集电极、第五二极管D5的阴极、变压器T1的输入端均电连接，第二开关管VB2的基极与第三开关管VB3的基极和隔离驱动电路170均电连接，第三开关管VB3的发射极与第四二极管D4的阳极、第四开关管VB4的集电极、第六二极管D6的阴极、变压器T1的输入端均电连接，第三开关管VB3的发射极与第五二极管D5的阳极、第一电源110的另一端、第一电容C1的另一端、第四开关管VB4的发射极、第六二极管D6的阳极均电连接，电感L1的一端与变压器T1的输出端电连接，电感L1的另一端与第二电容C2的一端、切换电路160、反馈电路180的第一输入端均电连接，第二电容C2的另一端与变压器T1的输出端、反馈电路180的第二输入端、切换电路160均电连接。

在本实施例中，根据第一开关管VB1、第二开关管VB2、第三开关管VB3、第四开关管VB4、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第一电容C1、变压器T1、第二电容C2和电感L1，可以将为直流电的第一电源110电压逆变输出为交流电的第一电压信号。

在本实施例中，第一开关管VB1、第二开关管VB2、第三开关管VB3、第四开关管VB4均可以采用NPN型三极管。

进一步地，在本实施例中，所述PWM控制电路140还与所述切换电路160电连接；所述PWM控制电路140还根据所述开关电源130信号输出切换信号；所述切换电路160还用于，根据所述切换信号切换输出所述第一电压信号。

进一步地，所述电压变换装置10还包括第一开关K1、第一二极管D1和弱电隔离电路190，所述第一开关K1一端与所述第一电源110电连接，所述第一开关K1另一端与所述第一二极管D1正极电连接，所述第一二极管D1负极所述开关电源130电连接，所述弱电隔离电路190一端与所述第二电源150电连接，所述弱电隔离电路190另一端与所述开关电源130电连接。

所述弱电隔离电路190用于将与所述第二电源150与所述开关电源130电性隔离；所述开关电源130根据所述第一电源110输入的电压和/或第二电源150输入的电压产生所述开关电源130信号。

在本实施例中，当所述第一开关K1断开时，所述PWM控制电路140停止输出所述切换信号，所述切换电路160切换输出所述第二电压信号；当所述第一开关K1闭合时，所述PWM控制电路140输出所述切换信号所述切换电路160切换输出所述第一电压信号或同时输出所述第一电压信号和所述第二电压信号。

在本实施例中，所述切换电路160还包括直流控制开关，当支路控制开关断开时，切换电路160切换输出第一电压信号；当直流控制开关闭合时，切换电路160切换输出第二电压信号或同时输出第一电压信号和第二电压信号。可以理解，当直流控制开关和第一开关K1均闭合时，切换电路160切换输出输出第一电压信号和第二电压信号；当直流控制开关断开且第一开关K1闭合时，切换电路160切换输出输出第一电压信号；当直流控制开关闭合且第一开关K1断开时，切换电路160切换输出输出第二电压信号。

在本实施例中，所述切换电路160可以采用继电器，所述弱电隔离电路190可以采用光耦。

进一步地，在本实施例中，所述电压变换装置10还包括滤波器U1、第二开关K2、第二二极管D2和第一电阻，所述滤波器U1的输入端与所述第一电源110电连接，所述滤波器U1的输出端均与所述第二开关K2的一端和所述第二二极管D2的正极电连接，所述第二二极管D2的负极与所述第一电阻一端电连接，所述第二开关K2的另一端和所述第二电阻的另一端均与所述逆变器120电连接。

综上所述，本实用新型提供的电压变换装置及新能源物流车，通过PWM控制电路接收开关电源产生的开关电源信号后输出PWM控制信号；逆变器根据PWM控制信号逆变第一电源电压后输出第一电压信号；切换电路用于切换输出第一电压信号和/或第二电源的第二电压信号。进而能够实现交流电压与低压直流电压的切换供应。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。