一种宽电压高功率输出的电动汽车充电电源的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及电源电路，尤其涉及一种输出宽电压范围并保持高功率输出的汽车充电电源。
【背景技术】
[0002 ] 现有的通用电动汽车有大巴、中巴和轿车，大巴的动力电池一般在600V左右，而中巴和轿车的动力电池电压一般在400V左右，所以为了满足大巴车的快速充电就会用到高压输出的充电系统，一般此系统的输出电压为750-300V输出，参看图1，它的输出电流是恒定的，它只有在最高输出电压时是最大功率输出，在低压时输出功率就小了。为了满足小巴和轿车的快速充电就会用到低电压输出的充电系统，一般此系统为450-200V输出，参看图2，它的输出电流是恒定的，它只有在最高输出电压时是最大功率输出，在低压时输出功率就小了。虽然高压充电系统也可以给中巴和桥车的充电，但充电时间会比低压充电系统长。所以市面上出现两种输出电压段的充电粧系统。
[0003]现在市场迫切需要一种即能快速给大巴车充电，又能快速的给中巴和桥车充电的充电系统。
【发明内容】
[0004]本发明是要解决现有技术的上述问题，提出一种能调节变压器输出电压范围并多个输出电压段都能保持高功率输出的电源电路。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是设计一种宽电压高功率输出的电动汽车充电电源，具有变压器，该变压器有一个原边绕组、第一副边绕组、第二副边绕组，其中第一副边绕组的两个输出端之间连接第一整流桥，第一整流桥的两个输出端分别接第一正极输出端和第一负极输出端，形成第一直流电源;第二副边绕组的两个输出端之间连接第二整流桥，第二整流桥的两个输出端分别接第二正极输出端和第二负极输出端，形成第二直流电源;在第一负极输出端和第二正极输出端之间串接第三开关，控制单元连接并控制第三开关的通断。
[0006]所述第一副边绕组和第二副边绕组采用相同材料，相同匝数和相同输出电压。
[0007]所述第一正极输出端和第二正极输出端之间串接第一开关，第一负极输出端和第二负极输出端之间串接第二开关，控制单元连接并控制第一和第二开关的通断。
[0008]所述控制单元控制第一至第三开关断开时，第一和第二直流电源分别向外独立供电;所述控制单元仅控制第三开关导通时，第一和第二直流电源串联后向外供电;所述控制单元仅控制第一和第二开关导通时，第一和第二直流电源并联后向外供电。
[0009]所述第一、第二和第三开关采用场效应管。
[0010]所述第一、第二和第三开关采用继电器。
[0011]所述第一、第二和第三开关采用晶体管。
[0012]与现有技术相比，本发明现提供一种通过将变压器多个副边绕组整流输出后串、并联方式，拓宽电源的输出电压范围，参看图3，使用本发明后可以使多个电压输出段都有较高的功率输出，达到即能快速给大巴车充电，又能快速的给中巴和桥车充电的需求。
【附图说明】
[0013]图1为高压输出的充电功率曲线图；
图2为低压输出的充电功率曲线图；
图3为两段电压输出的充电功率曲线图；
图4为本发明一种实施例的电路图；
图5为本发明另一种实施例的电路图。
【具体实施方式】
[0014]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
[0015]参看图1和图2，本发明揭示了一种宽电压高功率输出的电动汽车充电电源，其具有变压器Tl，该变压器有一个原边绕组N1、第一副边绕组N2、第二副边绕组N3。其中第一副边绕组的两个输出端之间连接第一整流桥，第一整流桥由D1、D2、D3、D4四个二极管组成。第一整流桥的两个输出端分别接第一正极输出端VOUT+和第一负极输出端VOl-，形成第一直流电源。第二副边绕组的两个输出端之间连接第二整流桥，第二整流桥由D5、D6、D7、D8四个二极管组成。第二整流桥的两个输出端分别接第二正极输出端V02+和第二负极输出端V0UT-，形成第二直流电源。在第一负极输出端和第二正极输出端之间串接第三开关，控制单元连接并控制第三开关的通断。
[0016]第三开关可选用不同元器件，其在图1中为Q3，在图2中为RL3。所述控制单元控制第三开关断开时，第一和第二直流电源分别向外独立供电；控制单元仅控制第三开关导通时，第一负极输出端VOl-和第二正极输出端V02+连接起来，形成由V0UT+、Vo2+和Vol-、VOUT-串联的一个回路，合成为VOUT+与VOUT-的供电电源，它的输出电压为第一副边绕组N2和第二副边绕组N3相加。从而实现在低压输出时的电流为高压输出时的电流两倍，从而达到在低压满功率输出的功能。
[0017]在较佳实施例中控制单元采用DSP控制单元，DSP控制单元是一种具有数字信号处理特长的高性能微处理器。向DSP控制单元发出电源串、并联指令的外部信号可以为手动调制或是由软件信号调制。因为外部信号的产生不是本发明的创新点，亦不是本发明的必要技术特征，故在此处不进行阐述。
[0018]在较佳实施例中，所述第一副边绕组N2和第二副边绕组N3采用相同材料，相同匝数和相同输出电压，即第一和第二副边绕组各方面参数相同，便于并联运行。
[0019]参看图1和图2，在较佳实施例中第一正极输出端VOUT+和第二正极输出端V02+之间串接第一开关，第一负极输出端VO1-和第二负极输出端VOUT-之间串接第二开关，控制单元连接并控制第一和第二开关的通断。
[0020]第一、二开关可选用不同元器件，其在图1中为Q1、Q2，在图2中为RL1、RL2。所述控制单元仅控制第一、二开关导通时第一正极输出端VOUT+和第二正极输出端V02+接通，第一负极输出端VO1-和第二负极输出端VOUT-接通第一和第二直流电源并联后向外供电。它的输出电流是由第二绕组和第三绕组相加，从而可以拓宽产品的输出电压范围。
[0021]在图1示出的较佳实施例中，所述第一、第二和第三开关采用场效应管。第一、第二和第三开关的源极漏极串接在电源回路中，栅极连接控制单元。
[0022]在图2示出的实施例中，所述第一、第二和第三开关采用继电器。继电器成对的触点串接在电源回路中，线圈连接控制单元。
[0023]在其它实施例中，所述第一、第二和第三开关还可以采用晶体管。采用晶体管的应用电路与图1类同，在此不再赘述。开关元件的简单替换均在本发明的保护范围内。
[0024]以上实施例仅为举例说明，非起限制作用。任何未脱离本申请精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本申请的权利要求范围之中。
【主权项】
1.一种宽电压高功率输出的电动汽车充电电源，其特征在于:具有变压器(Tl)，该变压器有一个原边绕组(NI)、第一副边绕组(N2)、第二副边绕组(N3)，其中 第一副边绕组的两个输出端之间连接第一整流桥，第一整流桥的两个输出端分别接第一正极输出端(VOUT+)和第一负极输出端(V01-)，形成第一直流电源； 第二副边绕组的两个输出端之间连接第二整流桥，第二整流桥的两个输出端分别接第二正极输出端(V02+)和第二负极输出端(VOUT-)，形成第二直流电源； 在第一负极输出端和第二正极输出端之间串接第三开关，控制单元连接并控制第三开关的通断。2.如权利要求1所述的电动汽车充电电源，其特征在于:所述第一副边绕组(N2)和第二副边绕组(N3)采用相同材料，相同匝数和相同输出电压。3.如权利要求2所述的电动汽车充电电源，其特征在于:所述第一正极输出端(VOUT+)和第二正极输出端(V02+)之间串接第一开关，第一负极输出端(V01-)和第二负极输出端之间(V0UT-)串接第二开关，控制单元连接并控制第一和第二开关的通断。4.如权利要求3所述的电动汽车充电电源，如其特征在于:所述控制单元控制第一至第三开关断开时，第一和第二直流电源分别向外独立供电；所述控制单元仅控制第三开关导通时，第一和第二直流电源串联后向外供电;所述控制单元仅控制第一和第二开关导通时，第一和第二直流电源并联后向外供电。5.如权利要求1至4任一项所述的电动汽车充电电源，如其特征在于:所述第一、第二和第三开关采用场效应管。6.如权利要求1至4任一项所述的电动汽车充电电源，其特征在于:所述第一、第二和第三开关采用继电器。7.如权利要求1至4任一项所述的电动汽车充电电源，其特征在于:所述第一、第二和第三开关采用晶体管。
【专利摘要】本发明公开了一种宽电压高功率输出的电动汽车充电电源，其变压器具有两个副边绕组，两副边绕组各种通过整流桥形成第一和第二直流输出电源，第一和第二直流输出电源的两个正极输出端之间串接第一开关、两个负极输出端之间串接第二开关，第一直流输出电源的负极输出端与第二直流输出电源正极输出端之间串接第三开关，控制单元连接并控制第一、二、三开关的通断；本发明通过将变压器多个副边绕组整流输出后串、并联方式，拓宽电源的输出电压范围，同时保障在高压低压输出时都有较高的功率输出，达到即能快速给大巴车充电，又能快速的给中巴和桥车充电的需求。
【IPC分类】H02M3/158, H02M3/157, H02J7/10, H02M7/04, H02J7/04, H02M3/16
【公开号】CN105634296
【申请号】CN201610126772
【发明人】程国胜, 陈恒留
【申请人】深圳晶福源科技股份有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年3月7日