一种交直流输入变换电路的制作方法

本实用新型属于电源模块设计技术领域，具体涉及一种交直流输入变换电路。

背景技术：

目前交直流输入变换器的需求日益剧增，现有的交直流输入交换器需要两套电路拓扑满足交流与直流的输入，所需成本较高；因此为了追求低成本、高效率、高可靠性的电源模块设计，需要一种能够同时满足交直流输入切换的变换器，使得交流或直流输入时能够共用后级电路，对电路进行最大程度的利用，从而降低了成本，提高了电路的利用率。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种交直流输入变换电路，提供了一种能够有效实现交流输入和直流输入的变换器电路。

本实用新型的技术方案是：一种交直流输入变换电路，包括BAT模块，BAT模块连接电池逆变电路，电池逆变电路和AC接入端均连接继电器开关组，且AC接入端火线连接第一继电器开关，电池逆变电路连接第二继电器开关；继电器开关组连接PFC模块，PFC模块通过逆变模块进行输出；其中第一继电器开关断开，第二继电器开关闭合，或者第一继电器开关闭合，第二继电器开关断开；其中电池逆变电路由逆变开关器件组成。

更进一步的，本实用新型的特点还在于：

其中电池逆变电路为半桥或全桥电路。

其中BAT模块具有一组或多组电池。

其中电池逆变电路为全桥电路，包括四个开关，其中BAT模块的一端与第一开关和第二开关的一端连接，第一开关与第三开关连接，第二开关与第四开关连接，且第三开关和第四开关与BAT模块的另一端连接。

其中BAT模块具有一组电池，电池逆变电路中第一开关和第三开关的中点与AC输入端零线连接，第二开关和第四开关的中点通过第二继电器开关与PFC模块的输入端连接。

其中BAT模块具有两组电池，且电池逆变电路为半桥电路，电池逆变电路包括与BAT模块串联的两个开关，两个开关的中点处与第二继电器开关连接，两组电池的中点处连接AC输入端零线。

其中第一开关、第二开关、第三开关和第四开关均为IGBT或MOS管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过与BAT模块连接的电池逆变电路能够实现将直流电转变为方波形的交流电，并且通过继电器开关组控制AC接入端或方波形交流电的接入，其中具体的第一继电器开关控制AC接入端的接入，第二继电器开关控制方波交流电的接入(即BAT模块的接入)，然后通过PFC模块和逆变模块输出稳定的AC输出；该电路通过一个电路拓扑即实现了交流电和直流电的变换，降低了成本，提高了电路的利用率。

更进一步的，通过一组或多组电池形成的BAT模块提供直流电，能够针对电池组的数量进行电池逆变电路不同的连接方式。

附图说明

图1为本实用新型中实施例1的电路结构示意图；

图2为本实用新型中实施例2的电路结构示意图。

图中：S1-S4为开关；RLY1-RLY 2为继电器开关；Q1-Q4为IGBT；L1和L2为电感；C1-C3为电容器；D1-D2为二极管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进一步说明。

本实用新型提供了一种交直流输入变换电路，包括BAT模块，BAT模块与电池逆变电路连接，电池逆变电路和AC接入端均与继电器开关组连接，且AC接入端火线与第一继电器开关连接，电池逆变电路与第二继电器开关连接，继电器开关组连接PFC模块，PFC模块通过逆变模块进行输出；其中电池逆变电路为全桥或者半桥电路，且由逆变器开关组件组成。

当BAT模块具有1组电池时，电池逆变电路为包括4个开关组成的全桥电路；其中BAT模块的一端与第一开关和第二开关的一端连接，第一开关与第三开关连接，第二开关与第四开关连接，且第三开关和第四开关与BAT模块的另一端连接；其中第二开关和第四开关的中点连接第二继电器开关，第一开关与第三开关连接AC输入端零线；电池逆变电路中第一开关和第三开关的中点与AC输入端零线连接，第二开关和第四开关的中点通过第二继电器开关与PFC模块的输入端连接。

当BAT模块具有2组电池时，电池逆变电路为包括2个开关组成的半桥电路；两个开关与BAT模块的两组电池串联，且两个开关的中点处与第二继电器开关连接，两组电池的中点处连接AC输入端零线。

该电路中第一继电器开关断开，第二继电器开关闭合，则实现BAT模块进行供电；第一继电器开关闭合，第二继电器开关断开，则实现AC交流供电；从而实现交流和BAT直流互相切换。

本实用新型的包括以下实施例

实施例1

本实施例中BAT模块具有1个电池组，电池逆变电路为全桥电路。

如图1所示，该电路的BAT模块为1个电池组，且电池逆变电路为全桥电路；其具体结构为：AC接入端的火线IP_L与继电器开关组的第一继电器开关RLY1连接，AC接入端的零线N连接在电池逆变电路的第一开关和第三开关的中点上，第二开关和第四开关的中点与继电器开关组的第二继电器开关RLY2连接；第二继电器开关RLY2和第一继电器开关RLY1均与FPC模块连接；FPC模块包括电感L1，且电感L1的一端与第二继电器开关RLY2和第一继电器开关RLY1连接，电感L1的另一端连接在二极管D1和二极管D2的中点上，且二极管D1和二极管D2的另一端分别与电容器C1和电容器C2连接，且二极管D1和二极管D2的中点上还连接有两个IGBT Q1和Q2，且Q2连接在C1和C2的中点上，且与零线N连接；C1和C2的两端连接逆变模块，逆变模块包括两个分别连接在C1和C2的两端的IGBT Q3和Q4，Q3和Q4的中点与电感L2的一端连接，且电感L2的另一端为AC输出的火线OP_L端，电感L2的另一端还与电容C3的一端连接，电容C3的另一端与零线N连接。

该电路的工作方式为：在市电模式下，第一继电器开关RLY1闭合，第二继电器开关RLY2断开。

交流的工作模式包括，正半周工作回路中：IGBT Q1为高频斩波状态，IGBT Q2为常通状态。电感L1储能回路为交流电IP_L端通过第一继电器开关RLY1、电感L1、IGBT Q1和Q2的反并联二极管，然后与交流电的零线N端导通；电感L1释能回路为交流电IP_L端通过第一继电器开关RLY1、电感L1、二极管D1和电容器C1，然后与交流电的零线N端导通。交流电负半周工作回路中：IGBT Q2为高频斩波状态，IGBT Q1为常通状态。电感L1储能回路为交流电零线N端通过IGBT Q2和Q1的反并联二极管、电感L1、第一继电器开关RLY，然后与交流电的IP_L端导通；电感L1释能回路为交流电零线N端通过电容器C2、二极管D2和电感L1，然后与交流电的IP_L端导通。

在DC工作模式下：正半周工作回路中：IGBT Q1为高频斩波状态，IGBT Q2为常通状态；电感L1储能回路为BAT模块电池组的正极通过第二开关S2、第二继电器开关RLY2、电感L1、IGBT Q1和Q2的反并联二极管、N线、第三开关S3与BAT模块电池组的负极导通；电感L1释能回路为BAT模块电池组的正极通过第二开关S2、第二继电器开关RLY2、电感L1、二极管D1、电容器C1、N线、第三开关S3与BAT模块电池组的负极导通。负半周工作回路：IGBT Q2为高频斩波状态，IGBT Q1为常通状态。电感L1储能回路为BAT模块电池组的正极通过第一开关S1、N线、IGBT Q2和Q1的反并联二极管、电感L1、第二继电器开关RLY2、第四开关S4与BAT模块电池组的负极导通；电感L1释能回路为BAT模块电池组的正极通过第一开S1、N线、电容器C2、二极管D2、电感L1、第二继电器开关RLY2和第四开关S4与BAT模块电池组负极导通。

实施例2

该电路的BAT模块为2个电池组，且电池逆变电路为半桥电路。

实施例2与实施例1的区别在于，如图2所示，电池逆变电路为半桥电路，包括两个开关，第二开关S2和第四开关S4；其中两个开关的中点与第二继电器开关连接，两个电池组的中点与N线连接。

其AC工作模式与实施例1的AC工作模式相同。

在DC工作模式下：正半周工作回路：IGBT Q1为高频斩波状态，IGBT Q2为常通状态；电感L1储能回路为第一电池组BAT1的正极通过第二开关S2、第二继电器开关RLY2、电感L1、IGBT Q1和Q2的反并联二极管和N线与第一电池组BAT1的负极连接；电感L1释能回路为第一电池组BAT1的正极通过第二开关S2、第二继电器开关RLY2、电感L1、二极管D1、电容器C1和N线与第一电池组BAT1的负极连接。负半周工作回路：IGBT Q2为高频斩波状态，IGBT Q1为常通状态；电感L1储能回路：第二电池组BAT2的正极通过N线、IGBT Q2和Q1的反并联二极管、电感L1、第二继电器开关RLY2和第四开关S4与第二电池组BAT2的负极导通；电感L1释能回路：第二电池组BAT2的正极通过N线、电容器C2、二极管D2、电感L1、第二继电器开关RLY2和第四开关S4与第二电池组BAT2的负极导通。