直流电压变换电路及直流电压变换系统

本发明涉及直流变换，尤其是涉及一种直流电压变换电路及直流电压变换系统。

背景技术：

1、目前，通过在直流变换器中设置有变压器电路，在变压器电路中设置有开关电容变换器，开关电容变换器采用多个电容和开关进行电源变换，开关电容变换器受限于拓扑，仅能在固定的电压变换比下工作。当电压变换比较高时，电容充放电的损耗会导致开关电容型的变压器电路的效率降低。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种直流电压变换电路，能够在电压变换比较高时，降低电容充放电的损耗，提高直流电压变换器的效率。

2、本发明还提出一种直流电压变换系统。

3、第一方面，本发明的一个实施例提供了直流电压变换电路，所述直流电压变换电路用于与外接信号源连接，所述直流电压变换电路用于根据所述外接信号源提供的初始电压信号生成目标电压信号，所述直流电压变换电路包括：

4、拓扑形态选择模块，所述拓扑形态选择模块用于切换拓扑形态，得到目标拓扑形态；

5、第一电感，所述第一电感一端连接所述外接信号源，另一端连接所述拓扑形态选择模块，所述第一电感用于根据预输入的相位状态和所述初始电压信号生成第一电信号；其中，所述相位状态根据所述初始电压信号得到；

6、第二电感，所述第二电感一端连接所述外接信号源，另一端连接所述拓扑形态选择模块，所述第二电感用于根据相位状态和所述初始电压信号生成第二电信号；

7、电容组，所述电容组连接所述拓扑形态选择模块、所述第一电感和所述第二电感，所述电容组用于根据所述目标拓扑形态、所述第一电信号和所述第二电信号进行电存储，得到增益电信号，所述电容组还用于对所述增益电信号进行放电，以输出放电电信号；

8、负载组，所述负载组连接所述拓扑形态选择模块，所述放电电信号经过所述拓扑形态选择模块后传输至所述负载组，所述负载组用于根据所述放电电信号生成目标电压信号。

9、本发明实施例的直流电压变换电路至少具有如下有益效果：拓扑形态选择模块将直流电压变换电路的拓扑形态切换至目标拓扑形态，第一电感根据相位状态和外接信号源输入的初始电压信号生成相应的第一电信号，其中，相位状态根据初始电压信号得到，第二电感根据相位状态和初始电压信号生成相应的第二电信号，电容组根据目标拓扑形态、第一电信号和第二电信号进行电存储，电容组存储至饱和后得到增益电信号，并对增益电信号进行放电，以输出放电电信号，放电电信号经过拓扑形态选择模块后传输至负载组，负载组接收放电电信号，并根据放电电信号进行电存储，以生成目标电压信号。通过拓扑形态选择模块切换至目标拓扑形态，第一电感根据相位状态和初始电压信号生成第一电信号，第二电感根据相位状态和初始电压信号生成第二电信号，电容组根据目标拓扑形态、第一电信号和第二电信号进行充放电，输出放电电信号，负载组根据放电电信号进行电存储，以生成目标电压信号，能够在电压变换比较高时，降低电容充放电的损耗，提高直流电压变换器的效率。

10、根据本发明的另一些实施例的直流电压变换电路，所述目标拓扑形态包括第一拓扑形态和第二拓扑形态，所述拓扑形态选择模块包括第三功率开关、第六功率开关和第九功率开关；

11、所述第一拓扑形态表征所述第三功率开关、所述第六功率开关和所述第九功率开关导通；

12、所述第二拓扑形态表征所述第三功率开关、所述第六功率开关和所述第九功率开关截止。

13、根据本发明的另一些实施例的直流电压变换电路，所述拓扑形态选择模块还包括第一功率开关、第二功率开关、第四功率开关、第五功率开关、第七功率开关、第八功率开关、第十功率开关、第十一功率开关、第十二功率开关、第十三功率开关和第十四功率开关；

14、所述电容组包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和第五电容；

15、所述第一功率开关一端连接所述第一电容，另一端连接所述负载组；所述第二功率开关一端连接于所述第一功率开关和所述第一电容之间，另一端连接所述第二电容；所述第三功率开关一端连接于所述第二功率开关和所述第二电容之间，另一端连接所述第一电容；所述第四功率开关一端连接于所述第三功率开关和所述第一电容之间，另一端连接所述第一电感；所述第五功率开关一端连接于所述第二功率开关和所述第二电容之间，另一端连接所述第三电容；所述第六功率开关一端连接于所述第五功率开关和所述第三电容之间，另一端连接所述第二电容；所述第七功率开关一端连接于所述第六功率开关和所述第二电容之间，另一端连接所述第二电感；所述第八功率开关一端连接于所述第五功率开关和所述第三电容之间，另一端连接所述第四电容；所述第九功率开关一端连接于所述第八功率开关和所述第四电容之间，另一端连接所述第三电容；所述第十功率开关一端连接于所述第九功率开关和所述第三电容之间，另一端连接所述第一电感；所述第十一功率开关一端连接于所述第八功率开关和所述第四电容之间，另一端连接所述第五电容；所述第十二功率开关一端连接于所述第十一功率开关和所述第五电容之间，另一端连接于所述第四电容和第二电感之间；所述第十三功率开关一端连接于第四电容和所述第二电感之间，另一端接地；所述第十四功率开关一端连接于第五电容和所述第一电感之间，另一端接地。

16、根据本发明的另一些实施例的直流电压变换电路，所述直流电压变换电路还包括信号输出端，所述初始电压信号包括第一初始信号和第二初始信号，所述目标电压信号包括第一目标信号和第二目标信号；

17、若所述直流电压变换电路切换为所述第一拓扑形态，且所述外接信号源提供所述第一初始信号，所述第一功率开关、所述第三功率开关、所述第五功率开关、所述第七功率开关、所述第九功率开关、所述第十一功率开关和所述第十四功率开关截止，所述信号输出端根据所述第一拓扑形态和所述第一初始信号输出所述第一目标信号；

18、若所述直流电压变换电路切换为所述第一拓扑形态，且所述外接信号源提供所述第二初始信号，所述第二功率开关、所述第四功率开关、所述第六功率开关、所述第八功率开关、所述第十功率开关、所述第十二功率开关和所述第十三功率开关截止，所述信号输出端根据所述第一拓扑形态和所述第二初始信号输出所述第二目标信号。

19、根据本发明的另一些实施例的直流电压变换电路，所述目标电压信号还包括第三目标信号和第四目标信号；

20、若所述直流电压变换电路切换为所述第二拓扑形态，且所述外接信号源提供所述第一初始信号，所述第一功率开关、所述第三功率开关、所述第五功率开关、所述第六功率开关、所述第九功率开关、所述第十一功率开关和所述第十四功率开关截止，所述信号输出端根据所述第二拓扑形态和所述第一初始信号输出所述第三目标信号；

21、若所述直流电压变换电路切换为所述第二拓扑形态，且所述外接信号源提供所述第二初始信号，所述第二功率开关、所述第三功率开关、所述第六功率开关、所述第八功率开关、所述第九功率开关、所述第十二功率开关和所述第十三功率开关截止，所述信号输出端根据所述第二拓扑形态和所述第二初始信号输出所述第四目标信号。

22、第二方面，本发明的一个实施例提供了直流电压变换系统，包括：

23、外接信号源，用于提供初始电压信号；

24、以及如第一方面所述的直流电压变换电路。

25、根据本发明的另一些实施例的直流电压变换系统，所述直流电压变换系统还包括：

26、拓扑切换控制模块，所述拓扑切换控制模块连接所述直流电压变换电路，所述拓扑切换控制模块用于输出拓扑切换控制信号至所述直流电压变换电路；

27、所述直流电压变换电路根据所述拓扑切换控制信号切换至目标拓扑形态。

28、根据本发明的另一些实施例的直流电压变换系统，所述目标拓扑形态包括第一拓扑形态和第二拓扑形态，所述拓扑切换控制信号包括第一切换控制信号和第二切换控制信号；

29、所述直流电压变换电路根据所述第一切换控制信号切换为所述第一拓扑形态；

30、所述直流电压变换电路根据所述第二切换控制信号切换为所述第二拓扑形态。

31、根据本发明的另一些实施例的直流电压变换系统，所述直流电压变换系统还包括：

32、功率开关控制模块，所述功率开关控制模块一端连接所述外接信号源，另一端连接所述直流电压变换电路，所述功率开关控制模块用于根据所述目标拓扑形态和所述初始电压信号控制所述直流电压变换电路的拓扑形态选择模块导通或者截止。

33、根据本发明的另一些实施例的直流电压变换系统，所述目标拓扑形态包括第一拓扑形态和第二拓扑形态，所述初始电压信号包括第一初始信号、第二初始信号；

34、所述直流电压变换电路包括所述拓扑形态选择模块，所述拓扑形态选择模块包括第一功率开关、第二功率开关、第三功率开关、第四功率开关、第五功率开关、第六功率开关、第七功率开关、第八功率开关、第九功率开关、第十功率开关、第十一功率开关、第十二功率开关、第十三功率开关和第十四功率开关；

35、所述功率开关控制模块根据所述第一拓扑形态和所述第一初始信号控制所述第一功率开关、所述第三功率开关、所述第五功率开关、所述第七功率开关、所述第九功率开关、所述第十一功率开关和所述第十四功率开关截止；

36、所述功率开关控制模块根据所述第一拓扑形态和所述第二初始信号控制所述第二功率开关、所述第四功率开关、所述第六功率开关、所述第八功率开关、所述第十功率开关、所述第十二功率开关和所述第十三功率开关截止；

37、所述功率开关控制模块根据所述第二拓扑形态和所述第一初始信号控制所述第一功率开关、所述第三功率开关、所述第五功率开关、所述第六功率开关、所述第九功率开关、所述第十一功率开关和所述第十四功率开关截止；

38、所述功率开关控制模块根据所述第二拓扑形态和所述第二初始信号控制所述第二功率开关、所述第三功率开关、所述第六功率开关、所述第八功率开关、所述第九功率开关、所述第十二功率开关和所述第十三功率开关截止。

39、本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。