能量传输电路、能量传输设备及能量传输系统的制作方法

专利检索2024-10-24  8


本技术涉及能量传输,特别涉及一种能量传输电路、能量传输设备及能量传输系统。


背景技术:

1、随着能源行业的不断发展,电力电子的ac-dc变换器应用越来广泛,尤其是在新能源电动汽车、储能、光伏等领域。在这些领域中,一般存在多种不同电压级别的高压电池,比如同时存在400v高压电池和800v高压电池,这就要求ac-dc变换器能够同时兼容400v高压电池和800v高压电池。

2、在相关技术中,一般将400v高压电池对应的变换器和800v高压电池对应的变换器进行磁集成,原边侧共用一个电路,副边侧采用两个独立的开关管桥臂组,每一开关管桥臂组的两个桥臂的中点分别连接一个副边绕组的两端,每一开关管桥臂组的上下两端形成两个输出端,两个输出端用于分别连接一个高压电池的两端。但在该集成变换器中,为了兼容400v高压电池和800v高压电池,副边侧需要增加两个独立的开关管桥臂组,使得电路体积变大,导致设备的功率密度较低。


技术实现思路

1、本实用新型的主要目的是提出一种能量传输电路、能量传输设备及能量传输系统,旨在解决相关技术中变换器的电路体积大导致设备功率密度低的问题。

2、为实现上述目的,本实用新型提出的能量传输电路,包括依次电性连接的原边电路、变压器以及副边电路;其中,

3、所述原边电路的母线端用于与交流源连接;

4、所述变压器的原边绕组与所述原边电路连接,所述变压器的副边绕组与所述副边电路连接;

5、所述副边电路的第一输出端和第三输出端用于与第一高压电池的两端连接,所述副边电路的第二输出端和所述第三输出端用于与第二高压电池的两端连接。

6、可选地,所述副边绕组包括第一副边绕组和第二副边绕组,所述副边电路包括第一副边桥臂和第二副边桥臂;

7、所述第一副边绕组的第二端与所述第二副边绕组的第一端连接,所述第一副边绕组的第一端与所述第一副边桥臂的中点连接,所述第二副边绕组的第二端与所述第二副边桥臂的中点连接;

8、所述第一副边绕组和所述第二副边绕组之间的连接节点与所述第二输出端连接,所述第一副边桥臂连接于所述第一输出端和所述第三输出端之间,所述第二副边桥臂连接于所述第一输出端和所述第三输出端之间。

9、可选地,所述第一副边桥臂包括第五开关管和第七开关管,所述第二副边桥臂包括第六开关管和第八开关管;

10、所述第五开关管和所述第七开关管串联连接于所述第一输出端与所述第三输出端之间,所述第六开关管和所述第八开关管串联连接于所述第一输出端与所述第三输出端之间,所述第一副边绕组的第一端连接于所述第五开关管和所述第七开关管之间的连接节点,所述第二副边绕组的第二端连接于所述第六开关管和所述第八开关管之间的连接节点。

11、可选地,所述副边电路还包括第一开关单元和/或第二电感;

12、所述第一开关单元的第一端连接于所述第一副边绕组和所述第二副边绕组之间的连接节点,所述第一开关单元的第二端与所述第二输出端连接;

13、或者,所述第二电感的第一端连接于所述第一副边绕组和所述第二副边绕组之间的连接节点,所述第二电感的第二端与所述第二输出端连接;

14、或者,所述第一开关单元和所述第二电感串联连接后一端连接于所述第一副边绕组和所述第二副边绕组之间的连接节点,另一端连接于所述第二输出端。

15、可选地,所述副边电路还包括第一谐振网络,所述第一谐振网络连接于所述第一副边绕组的第一端和所述第一副边桥臂的中点之间。

16、可选地,所述第一谐振网络包括并联连接的第二电容和第二开关单元;

17、所述第二电容的第一端和所述第二开关单元的第一端分别与所述第一副边绕组的第一端连接,所述第二电容的第二端和所述第二开关单元的第二端分别与所述第一副边桥臂的中点连接。

18、可选地,所述副边电路还包括第二谐振网络,所述第二谐振网络的第一端与所述第二副边绕组的第二端连接,所述第二谐振网络的第二端与所述第二副边桥臂的中点连接。

19、可选地,所述原边电路包括第一原边桥臂、第二原边桥臂以及第三谐振网络;

20、所述第三谐振网络的第一端与所述第一原边桥臂的中点连接,所述第三谐振网络的第二端与所述原边绕组的第一端连接,所述原边绕组的第二端与所述第二原边桥臂的中点连接;

21、所述第一原边桥臂的两端连接于所述母线端的正端子和负端子之间,所述第二原边桥臂的两端连接于所述母线端的正端子和负端子之间。

22、可选地,所述第一原边桥臂包括第一开关管和第三开关管,所述第二原边桥臂包括第二开关管和第四开关管,所述第一开关管和所述第三开关管串联连接于所述母线端的正端子和负端子之间,所述第二开关管和所述第四开关管串联连接于所述母线端的正端子和负端子之间,所述原边绕组的第二端连接于所述第二开关管和所述第四开关管之间的连接节点;

23、所述第三谐振网络包括第一电感和第一电容,所述第一电感的第一端连接于所述第一开关管和所述第三开关管之间的连接节点,所述第一电感的第二端与所述第一电容的第一端连接,所述第一电容的第二端与所述原边绕组的第一端连接;或者,所述第三谐振网络包括所述第一电感,所述第一电感的第一端连接于所述第一开关管和所述第三开关管之间的连接节点,所述第一电感的第二端与所述原边绕组的第一端连接。

24、为实现上述目的,本实用新型还提出一种能量传输设备,包括:

25、如上述的能量传输电路。

26、为实现上述目的,本实用新型还提出一种能量传输系统,包括如上述的能量传输设备。

27、本实用新型通过在能量传输电路的副边电路仅设置三个输出端,第一高压电池可以与副边电路的第一输出端和第三输出端连接,第二高压电池可以与副边电路的第二输出端和第三输出端连接,第三输出端为两个高压电池的公共端,通过对副边电路的输出端进行集成,副边电路可以仅用一个开关管桥臂组即可实现对两个高压电池的能量传输,使得无需在副边侧设置两个独立的开关管桥臂组形成四个输出端且每一开关管桥臂组的两个输出端连接一个高压电池的两端,从而减少了副边侧开关管桥臂的数量,进而减小了电路体积,提高了使得电路的集成度,从而提高了设备的功率密度。另外,通过对本实用新型能量传输电路进行合理的发波控制,使得既能实现原边电路的母线端的交流源与两个高压电池之间的能量传输,也能实现两个高压电池之间的能量传输,从而增加了能量传输电路的应用场景。



技术特征:

1.一种能量传输电路,其特征在于,包括依次电性连接的原边电路、变压器以及副边电路;其中,

2.如权利要求1所述的能量传输电路,其特征在于,所述副边绕组包括第一副边绕组和第二副边绕组,所述副边电路包括第一副边桥臂和第二副边桥臂;

3.如权利要求2所述的能量传输电路,其特征在于,所述第一副边桥臂包括第五开关管和第七开关管,所述第二副边桥臂包括第六开关管和第八开关管;

4.如权利要求2所述的能量传输电路,其特征在于,所述副边电路还包括第一开关单元和/或第二电感;

5.如权利要求2所述的能量传输电路,其特征在于,所述副边电路还包括第一谐振网络,所述第一谐振网络连接于所述第一副边绕组的第一端和所述第一副边桥臂的中点之间。

6.如权利要求5所述的能量传输电路,其特征在于,所述第一谐振网络包括并联连接的第二电容和第二开关单元;

7.如权利要求2所述的能量传输电路,其特征在于,所述副边电路还包括第二谐振网络,所述第二谐振网络的第一端与所述第二副边绕组的第二端连接,所述第二谐振网络的第二端与所述第二副边桥臂的中点连接。

8.如权利要求1所述的能量传输电路,其特征在于,所述原边电路包括第一原边桥臂、第二原边桥臂以及第三谐振网络;

9.如权利要求8所述的能量传输电路,其特征在于,所述第一原边桥臂包括第一开关管和第三开关管,所述第二原边桥臂包括第二开关管和第四开关管,所述第一开关管和所述第三开关管串联连接于所述母线端的正端子和负端子之间,所述第二开关管和所述第四开关管串联连接于所述母线端的正端子和负端子之间,所述原边绕组的第二端连接于所述第二开关管和所述第四开关管之间的连接节点;

10.一种能量传输设备,其特征在于,包括:

11.一种能量传输系统,其特征在于,包括如权利要求10所述的能量传输设备。


技术总结
本技术公开了一种能量传输电路、能量传输设备及能量传输系统,该能量传输电路包括:依次电性连接的原边电路、变压器以及副边电路;其中,原边电路的母线端用于与交流源连接;变压器的原边绕组与原边电路连接,变压器的副边绕组与副边电路连接;副边电路的第一输出端和第三输出端用于与第一高压电池的两端连接,副边电路的第二输出端和第三输出端用于与第二高压电池的两端连接。本技术可以解决相关技术中变换器的电路体积大导致设备功率密度低的问题。

技术研发人员:郝帅翔,刘军文,刘玉伟
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:20230921
技术公布日:2024/5/29
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