电压平衡电路及电源变换器的制作方法

本申请涉及电源变换，尤其涉及一种电压平衡电路及电源变换器。

背景技术：

1、高压车载充电机中电源变换器的直流母线上，通常采用两个串联的电解电容支撑母线电压，但是，由于电解电容参数存在一定差异，两个电解电容的电压会存在不均衡的问题。

2、相关技术中，采用并联电阻或稳压管的方式平衡两个母线电容的电压，在均压过程中，直流母线的能量以热能的形式消耗在了电阻或稳压管上，使得电源变换器的效率较低。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于：提供一种电压平衡电路及电源变换器，旨在解决现有电源变换器中两个母线电容的电压平衡方式，使得电源变换器的效率较低的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请采用如下技术方案：

3、第一方面，本申请提供一种电压平衡电路，电压平衡电路与串联的两个母线电容并联，电压平衡电路包括：

4、控制模块，用于在两个母线电容的电压不同时，输出平衡控制信号；

5、直流变换模块，分别与控制模块和两个母线电容连接，用于根据平衡控制信号，对电压较高的母线电容的输出电压进行电压转换，将电压较高的母线电容的能量转移到电压较低的母线电容，以平衡两个母线电容的电压。

6、可选地，直流变换模块包括开关单元和变压单元：

7、开关单元，分别与控制模块、两个母线电容和变压单元连接，用于根据平衡控制信号，连接或断开两个母线电容与变压单元；

8、变压单元，还与两个母线电容连接，用于对输出电压进行变压处理，为电压较低的母线电容充电。

9、可选地，变压单元包括自耦变压器；

10、自耦变压器的输入端和输出端均与开关单元连接，自耦变压器的中间引脚与两个母线电容的共接点连接。

11、可选地，开关单元包括第一开关器件和第二开关器件，两个母线电容包括正极母线电容和负极母线电容；

12、第一开关器件的控制端和第二开关器件的控制端均与控制模块连接，第一开关器件的输入端与正极母线电容连接，第一开关器件的输出端与自耦变压器的输入端连接，第二开关器件的输入端与自耦变压器的输出端连接，第二开关器件的输出端与负极母线电容连接。

13、可选地，变压单元包括双绕组变压器，两个母线电容包括正极母线电容和负极母线电容；

14、双绕组变压器包括第一线圈和第二线圈，第一线圈的输出端与第二线圈的输入端连接，第一线圈的输出端和第二线圈的输入端还与开关单元连接，第一线圈的输入端与正极母线电容连接，第二线圈的输出端与负极母线电容连接。

15、可选地，开关单元包括第三开关器件和第四开关器件；

16、第三开关器件的控制端和第四开关器件的控制端均与控制模块连接，第三开关器件的输出端与第四开关器件的输入端连接，第三开关器件的输出端和第四开关器件的输入端还与两个母线电容的共接点连接，第三开关器件的输入端与第一线圈的输出端连接，第四开关器件的输出端与第二线圈的输入端连接。

17、可选地，电压平衡电路还包括：

18、两个电压钳位模块，均与开关单元连接，还对应与两个母线电容连接，电压钳位模块用于在开关单元关断时，对开关单元进行电压钳位。

19、可选地，电压钳位模块包括电阻、电容和二极管；

20、电阻的一端与母线电容连接，电阻的另一端分别与电容的一端和二极管的一端连接，电容的另一端和二极管的另一端均与开关单元连接。

21、可选地，直流变换模块还包括：

22、限流单元，与变压单元连接，用于对变压单元的工作电流进行限流处理。

23、第二方面，本申请提供还一种电源变换器，电源变换器包括：

24、串联的两个母线电容；

25、如上述的电压平衡电路，电压平衡电路两个母线电容并联。

26、本申请提供的上述一个或多个技术方案，可以具有如下优点或至少实现了如下技术效果：

27、本申请提供一种电压平衡电路及电源变换器，通过控制模块在两个母线电容的电压不平衡时，控制直流变换模块对电压较高的母线电容的输出电压进行电压转换，将电压较高的母线电容的能量转移到电压较低的母线电容，来平衡两个母线电容的电压，在电压平衡过程中，控制母线上的能量在两个母线电容之间转换，直流母线的能量不会以热能的形式消耗掉，提高了电源变换效率。

技术特征：

1.一种电压平衡电路，其特征在于，所述电压平衡电路与串联的两个母线电容并联，所述电压平衡电路包括：

2.如权利要求1所述的电压平衡电路，其特征在于，所述直流变换模块包括开关单元和变压单元：

3.如权利要求2所述的电压平衡电路，其特征在于，所述变压单元包括自耦变压器；

4.如权利要求3所述的电压平衡电路，其特征在于，所述开关单元包括第一开关器件和第二开关器件，两个所述母线电容包括正极母线电容和负极母线电容；

5.如权利要求2所述的电压平衡电路，其特征在于，所述变压单元包括双绕组变压器，两个所述母线电容包括正极母线电容和负极母线电容；

6.如权利要求5所述的电压平衡电路，其特征在于，所述开关单元包括第三开关器件和第四开关器件；

7.如权利要求2所述的电压平衡电路，其特征在于，所述电压平衡电路还包括：

8.如权利要求7所述的电压平衡电路，其特征在于，所述电压钳位模块包括电阻、电容和二极管；

9.如权利要求2所述的电压平衡电路，其特征在于，所述直流变换模块还包括：

10.一种电源变换器，其特征在于，所述电源变换器包括：

技术总结
本申请公开一种电压平衡电路及电源变换器，涉及电源变换技术领域，电压平衡电路与串联的两个母线电容并联，电压平衡电路包括：控制模块，用于在两个母线电容的电压不同时，输出平衡控制信号；直流变换模块，分别与控制模块和两个母线电容连接，用于根据平衡控制信号，对电压较高的母线电容的输出电压进行电压转换，将电压较高的母线电容的能量转移到电压较低的母线电容，以平衡两个母线电容的电压。本申请在电压平衡过程中，控制母线上的能量在两个母线电容之间转换，直流母线的能量不会以热能的形式消耗掉，解决了现有电源变换器中两个母线电容的电压平衡方式，使得电源变换器的效率较低的技术问题，提高了电源变换效率。

技术研发人员：杨钫,蒙杰成,姚桂杨,侯班超,暴杰,姜涛,盛毅,黄荣华
受保护的技术使用者：苏州汇川联合动力系统股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/8