直流-直流转换器的制作方法

实施例涉及直流-直流转换器。

背景技术：

1、近年来，电动汽车急剧增多，这种电动汽车利用电池作为电源而驱动。另外，太阳能发电等新再生能源领域也使用直流电源，所使用的电压电平在提高。

2、在电动汽车或新再生能源领域中，需要能够获取巨大的输出电压的直流-直流转换器。直流-直流转换器通过利用额定电压较小的开关来获取巨大的输出电压。为了获取更大的输出，需要使用额定电压高的开关，但额定电压越高，开关的单价就会非常高，因此高额定电压的开关不容易被采用在直流-直流转换器。

3、为了解决这种问题，提出了一种通过将复数个相对廉价且具有额定电压的开关串联来提高额定电压的方法。

4、如图1所示，提出了一种在复数个开关s1至s4之间连接有飞跨电容器(flyingcapacitor)cf的多电平转换器(multi-level converter)。即，飞跨电容器cf的一侧可以与第一开关s1和第二开关s2之间的节点连接，飞跨电容器cf的另一侧可以与第三开关s3和第四开关s4之间的节点连接。由此，可以通过施加于飞跨电容器cf的电压并利用低电压的开关s1至s4来获取高输出电压。多电平转换器的动作广为人知，因此省略详细的说明。

5、另一方面，现有技术的直流-直流转换器与电池连接使用的情况下，经常发生意外事故。例如，可能发生由现有技术的直流-直流转换器的输出侧的短路引起的事故。如图1所示，在多电平转换器的输出侧发生短路的情况下，输入侧和输出侧通过开关s1至s4的二极管来导通。在这种情况下，输出侧的高输出电压施加于开关s1至s4，从而开关s1至s4可能会损坏。

6、为了防止这种情况，在图1中示出的多电平转换器的输入侧或输出侧连接保险丝(fuse)或继电器开关(relay switch)。

7、但是，由于继电器开关响应速度慢而在事故发生时无法迅速地切断输入侧和输出侧的导通，因此存在不能用于保护转换器所使用的开关为目的的问题。

8、并且，由于保险丝是一次性的，因此每当发生事故时需进行更换，从而存在更换成本高的问题。

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、实施例的目的在于，解决前述的问题和其他问题。

3、实施例的另一目的在于，提供一种在发生事故时，能够从源头切断事故电流的直流-直流转换器。

4、解决问题的技术方案

5、为了实现所述或另一目的，根据实施例的一方式，直流-直流转换器包括：驱动部，包括开关部和飞跨电容器以将输入侧的输入电压转换为输出侧的输出电压；以及保护部，连接于所述输出侧；在发生事故时，所述保护部逐步降低所述输出电压来切断流向所述开关部的事故电流。

6、发明效果

7、对实施例的直流-直流转换器的效果进行如下说明。

8、根据至少一个实施例，在发生事故时，能够从源头切断事故电流流入驱动部，从而防止驱动部的复数个开关受损。

9、例如，如图4和图5所示，在发生事故的情况下，第六开关s6被断开以防止事故电流流向驱动部11，从而电源被切断，因此事故电流减少而不再增加。由此，驱动部11的开关部s1至s4和保护部13的所有元件或电气部件不会因事故电流而损坏。

10、另外，即使第六开关s6被断开，在第六开关s6两端也会被施加第二电容器c2的第二充电电压vc2，即输出电压vi的1/2值，从而防止第六开关s6受损。并且，由于第一节点n1和第五节点n5两端的输出电压vo也变为第一电容器c1的第一充电电压vc1，即输出电压vi的1/2值，因此输出电流io流动的路径上的二极管d4或开关s5可以不受损。

11、在第六开关s6被断开并经过一定时间后，第五开关s5被断开，从而事故电流仅通过第一二极管d1和第二二极管d2流动，防止事故电流流向驱动部11，从而驱动部11的开关部s1至s4不会因事故电流而损坏。另外，即使第五开关s5被断开，在第五开关s5两端被施加第一电容器c1的第一充电电压vc1，即输出电压vi的1/2值，从而防止第五开关s5受损。第一节点n1和第五节点n5两端的输出电压vo为0v，因此电流几乎不流过第一二极管d1和第二二极管d2，从而能够防止第一二极管d1和第二二极管d2受损。

12、另外，第六开关s6先被断开后第五开关s5再被断开，从而能够防止事故电流一下子流向第一二极管d1和第二二极管d2而使第一二极管d1和第二二极管d2受损。

13、并且，第六开关s6的额定电压被设定为大于第二电容器c2的第二充电电压vc2，第五开关s5的额定电压被设定为大于第一电容器c1的第一充电电压vc1，从而当第五开关s5和第六开关s6分别被断开时，第五开关s5和第六开关s6不会分别因被充入第一电容器c1的电压vc1和被充入第二电容器c2的电压vc2而损坏。

14、实施例的进一步的适用性范围将从以下详细说明中明确。但是，本领域技术人员能够清楚地理解实施例的思想和范围内的各种变更和修改，因此，如详细的说明和优选实施例的特定实施例应仅被理解为示例。

1.一种直流-直流转换器，其中，包括：

2.根据权利要求1所述的直流-直流转换器，其中，

3.根据权利要求2所述的直流-直流转换器，其中，

4.根据权利要求2所述的直流-直流转换器，其中，

5.根据权利要求2所述的直流-直流转换器，其中，

6.根据权利要求5所述的直流-直流转换器，其中，

7.根据权利要求6所述的直流-直流转换器，其中，

8.根据权利要求6所述的直流-直流转换器，其中，

9.根据权利要求5所述的直流-直流转换器，其中，

10.根据权利要求9所述的直流-直流转换器，其中，

11.根据权利要求9所述的直流-直流转换器，其中，

12.根据权利要求9所述的直流-直流转换器，其中，