專利名稱：高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，尤指一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車的高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
燃油式汽車的發(fā)明確實(shí)改善了人類行動(dòng)上的方便與貨物運(yùn)送的問題，且隨著制造技術(shù)的進(jìn)步，燃油式汽車被大量生產(chǎn)，現(xiàn)今燃油式汽車已經(jīng)成為人類生活中不可或缺的工具之一。目前世界燃油式汽車總數(shù)約8.5億輛，而全球57%的石油消費(fèi)在交通領(lǐng)域(其中美國達(dá)到67% )，預(yù)計(jì)到2020年燃油式汽車將達(dá)到12億輛，全球石油需求與常規(guī)石油供給之間將出現(xiàn)凈缺口，石油能源供需矛盾日益凸顯。預(yù)計(jì)2050年的供需缺口幾乎相當(dāng)于2000年世界石油總產(chǎn)量的兩倍，石油價(jià)格會(huì)飛速上漲，造成汽車使用成本越來越高。因此，各國都在積極鼓勵(lì)發(fā)展新能源汽車，以改變能源結(jié)構(gòu)，降低對石油的依賴。此外，燃油式汽車運(yùn)作時(shí)，會(huì)燃燒汽油造成空氣污染，使整個(gè)生態(tài)環(huán)境遭致破壞，近年來為了改善車輛對環(huán)境的破壞，各個(gè)車商都致力研發(fā)低污染的汽車，以保護(hù)我們的環(huán)境。在各種新能源汽車中，電動(dòng)汽車的技術(shù)背景相對比較成熟，且電網(wǎng)已經(jīng)鋪設(shè)到全球各地，可以很方便的獲得穩(wěn)定的電能，所以電動(dòng)汽車(electric vehicle,EV)或者混合動(dòng)力汽車(Plug-1n Hybrid electric vehicle, PHEV)是新能源汽車發(fā)展的一個(gè)重要方向。電動(dòng)汽車或者混合動(dòng)力汽車使用高壓電池作為一個(gè)穩(wěn)定的電能來源，其可通過例如充電站等設(shè)備并利用電動(dòng)汽車內(nèi)的充電系統(tǒng)而對高壓電池進(jìn)行充電，以提供電動(dòng)汽車運(yùn)行時(shí)所需的電能，此外，為了使高壓電池提供的高壓電能可供電動(dòng)汽車內(nèi)由低電壓驅(qū)動(dòng)的相關(guān)電子設(shè)備，例如低壓電池等，使用，電動(dòng)汽車會(huì)具有一高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，以將高壓電池所提供的高壓電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換。請參閱圖1，其為現(xiàn)有聞壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電路方塊不意圖。如圖1所不，現(xiàn)有聞壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)I是應(yīng)用在電動(dòng)汽車中，且電性連接于電動(dòng)汽車的高壓電池90以及由低電壓所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載91之間，用于將高壓電池90所提供的直流高電壓VH轉(zhuǎn)換為直流低電壓VL,以驅(qū)動(dòng)負(fù)載91運(yùn)作。高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)I包含一電磁干擾濾波器(EMI filter) 10以及一直流-直流轉(zhuǎn)換電路11。電磁干擾濾波電路10與高壓電池90電性連接，用于濾除電磁干擾信號。直流-直流轉(zhuǎn)換電路11與電磁干擾濾波器10以及負(fù)載91電性連接，用于將高壓電池90所提供的直流高電壓VH進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以輸出直流低電壓VL來驅(qū)動(dòng)負(fù)載91。雖然現(xiàn)有高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)I可將高壓電池90所提供的直流高電壓VH轉(zhuǎn)換為直流低電壓VL，以驅(qū)動(dòng)負(fù)載91進(jìn)行運(yùn)作，然而當(dāng)電動(dòng)汽車在行駛的過程中，無法對高壓電池90進(jìn)行充電，又電動(dòng)汽車內(nèi)的負(fù)載91持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此高壓電池90持續(xù)輸出電能而造成直流高電壓VH的電平下降，如此一來，將使得高壓電池90的輸出電流1隨著直流高電壓VH的下降而持續(xù)上升，因此直流-直流轉(zhuǎn)換電路11內(nèi)的電子組件，例如開關(guān)組件及整流組件等，會(huì)因承受越來越高的電流而造成溫度對應(yīng)上升，使得電子組件因高電流及高溫度而容易損壞，同時(shí)亦造成直流-直流轉(zhuǎn)換電路11具有電能損耗而轉(zhuǎn)換效率不佳。
雖然為了避免上述的問題存在，可將直流-直流轉(zhuǎn)換電路11的電子組件選用高額定度的材料，藉此承受較高的電流并避免電子組件溫度持續(xù)上升，或是通過特定機(jī)制及電路結(jié)構(gòu)來設(shè)定如圖2所示的高壓電池的直流高電壓與直流-直流轉(zhuǎn)換電路11的輸出功率的對應(yīng)關(guān)系曲線圖，以當(dāng)直流高電壓VH相對較高時(shí)，調(diào)整直流-直流轉(zhuǎn)換電路11的輸出功率相對為高(如圖2中的功率Pl)，反之當(dāng)高壓電池90的電壓下降時(shí)，調(diào)整直流-直流轉(zhuǎn)換電路11的輸出功率降低(如圖2中的功率P2)，藉此使高壓電池90的輸出電流1不會(huì)對應(yīng)高壓電池90的電壓下降而持續(xù)上升，然而所述的多個(gè)解決方法卻又導(dǎo)致高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)I的生產(chǎn)成本過高，或是無法驅(qū)動(dòng)部份需由高功率驅(qū)動(dòng)的負(fù)載91，甚為不便。因此，如何發(fā)展一種可改善上述現(xiàn)有技術(shù)問題，且可使直流-直流轉(zhuǎn)換電路不會(huì)受高壓電池的直流高電壓的下降而輸出電流上升的影響，同時(shí)可輸出同樣功率額度卻又成本較為便宜的高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，為本領(lǐng)域技術(shù)人員目前所迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)于高壓電池的直流高電壓的電平下降時(shí)，由于高壓電池的輸出電流對應(yīng)持續(xù)上升，導(dǎo)致直流-直流轉(zhuǎn)換電路內(nèi)的電子組件容易損壞，且直流-直流轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換效率亦不佳的問題，同時(shí)達(dá)到具有生產(chǎn)成本便宜，且可輸出同樣額定功率的優(yōu)點(diǎn)。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的較佳實(shí)施方式為提供一種高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，主要包含:第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路，與電動(dòng)汽車的高壓電池電性連接，當(dāng)高壓電池釋放電能而使高壓電池所輸出的直流高電壓逐漸下降時(shí)，將直流高電壓升壓至具有固定電平的過渡電壓；以及第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路，與第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路電性連接，將過渡電壓轉(zhuǎn)換為直流低電壓，以提供給電動(dòng)汽車內(nèi)由低壓所驅(qū)動(dòng)的至少一負(fù)載。


圖1為現(xiàn)有聞壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電路方塊不意圖；圖2為高壓電池的直流高電壓與現(xiàn)有高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的直流-直流轉(zhuǎn)換電路的輸出功率對應(yīng)關(guān)系圖；圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例的高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電路示意圖；圖4為圖3所示的負(fù)載大小與第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換效率對應(yīng)關(guān)系圖；圖5為圖3所示的負(fù)載大小與第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路的開關(guān)電路的切換損耗對應(yīng)關(guān)系圖。其中，附圖標(biāo)記說明如下:1、3:高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)；10,32:電磁干擾濾波器；11:直流-直流轉(zhuǎn)換電路；30:第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路；300:升壓電路；301:第一脈沖寬度調(diào)制控制單元；
302:第一反饋電路；31:第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路；310:開關(guān)電路；311:整流電路；312:濾波電路；313:第二脈沖寬度調(diào)制控制單元；314:第二反饋電路；90:高壓電池；91:負(fù)載；92:微控制單元；93:控制器局域網(wǎng)絡(luò)通訊接口 ；94:行車電腦；95:保護(hù)電路；VH:直流高電壓；VL:直流低電壓；V1:過渡電壓；1:輸出電流；P1、P2:功率；CB:總線電容；Cf:濾波電容；L1:升壓電感；L2:濾波電感；D: 二極管；Ql:第一開關(guān)組件；Q2:第二開關(guān)組件；VFl:第一反饋信號；VF2:第二反饋信號；T:變壓器；Np:初級繞組；NS:次級繞組；SR:同步整流器；A:負(fù)載量；B-E:曲線。
具體實(shí)施例方式體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的一些典型實(shí)施例將在后段的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的方式上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說明及圖示在本質(zhì)上當(dāng)作說明之用，而非用于限制本發(fā)明。請參閱圖3，其為本發(fā)明較佳實(shí)施例的高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電路示意圖。如圖3所示，本實(shí)施例的高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)3可為但不限于應(yīng)用于電動(dòng)汽車，且設(shè)置于電動(dòng)汽車的車體9內(nèi)，并與電動(dòng)汽車的一高壓電池90以及至少一負(fù)載91電性連接，其中負(fù)載91由低電壓，例如10-16伏特，驅(qū)動(dòng)，且可為但不限于為低壓電池、音響或車頭燈等車用電子設(shè)備所構(gòu)成。高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)3主要包含一第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路30以及一第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31。第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路30電性連接于高壓電池90以及第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31之間，用于當(dāng)電動(dòng)汽車在行駛而高壓電池90持續(xù)釋放電能，使得高壓電池90所輸出的一直流高電壓VH的電壓電平系逐漸下降至低于一固定電平時(shí)，將直流高電壓VH升壓至具有該固定電平的一過渡電壓VI。于一些實(shí)施例中，如圖3所示，高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)3還可包含一電磁干擾濾波器32，電性連接于高壓電池90以及第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路30之間，用于濾除第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路30的輸入端的電磁干擾信號。于本實(shí)施例中，第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路30可為但不限于為一直流-直流升壓轉(zhuǎn)換器，且包含至少一升壓電路300以及一總線電容CB。升壓電路300，例如圖3所示可使用兩組升壓電路300，每一升壓電路300以并聯(lián)方式電性連接，且各自包含一升壓電感L1、一二極管D以及一第一開關(guān)組件Ql。升壓電感LI電性連接于高壓電池90以及二極管D的陽極端之間。第一開關(guān)組件Ql的一端與該升壓電感LI以及二極管D的陽極端電性連接，第一開關(guān)組件Ql的另一端與一接地端G電性連接。二極管D的陰極端與總線電容CB的一端電性連接?？偩€電容CB的另一端與接地端G電性連接，用于儲(chǔ)能穩(wěn)壓。因此當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)組件Ql進(jìn)行導(dǎo)通或截止的切換運(yùn)作時(shí)，升壓電感LI便會(huì)對應(yīng)地充電或放電，藉此對直流高電壓VH進(jìn)行升壓，并經(jīng)由二極管D以及總線電容CB的整流及穩(wěn)壓，使得第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路30輸出過渡電壓VI。當(dāng)然，升壓電路300并不局限于例如圖3所示具有兩組升壓電路300，可依實(shí)際成本需求及控制方法而對應(yīng)增減為一組或是多組，而由于本發(fā)明的第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路30可利用多組升壓電路300來同時(shí)對直流高電壓VH進(jìn)行升壓，因此實(shí)際上每一升壓電路300的第一開關(guān)組件Ql的工作周期可減少，進(jìn)而提升升壓電路300的效率，此外，升壓電感LI的體積可縮小，再者，第一開關(guān)組件Ql可選用電流額定較小的組件，更甚者，可有效降低紋波(ripple)電壓及紋波電流，是以可無須額外增加濾波電路并縮小總線電容CB的體積。于上述實(shí)施例中，第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路30還包含一第一脈沖寬度調(diào)制控制單元301以及一第一反饋電路302，其中第一反饋電路302與第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路30的輸出端電性連接，用于根據(jù)過渡電壓VI的大小而對應(yīng)輸出一第一反饋信號VF1。第一脈沖寬度調(diào)制控制單元301與第一開關(guān)組件Ql的控制端以及第一反饋電路302電性連接，用于依據(jù)第一反饋信號VFl而對應(yīng)控制第一開關(guān)組件Ql的責(zé)任周期，使得第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路30可于高壓電池90所輸出的直流高電壓VH逐漸下降時(shí)，將直流高電壓VH升壓而維持于具有固定電平的過渡電壓VI。于一些實(shí)施例中，如圖3所示，第一脈沖寬度調(diào)制控制單元301可與電動(dòng)汽車的一微控制單元(MCU) 92電性連接，藉此將第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路30的運(yùn)作狀態(tài)傳送至微控制單元92，如此一來，微控制單元92便可經(jīng)由一控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)通訊接口 93將信息回饋至電動(dòng)汽車的一行車電腦94，使行車電腦93獲取微控制單元92做相應(yīng)的處理信息，例如當(dāng)?shù)谝浑A直流-直流轉(zhuǎn)換電路30有過電壓或過電流的情況發(fā)生時(shí)，行車電腦94便可經(jīng)由控制器局域網(wǎng)絡(luò)通訊接口 93獲取微控制單元92啟動(dòng)電動(dòng)汽車的一保護(hù)電路95開始運(yùn)作，以執(zhí)行過電壓保護(hù)或過電流保護(hù)的相關(guān)處理信息。于本實(shí)施例中，第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31電性連接于第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路30以及負(fù)載91之間，用于將中繼的過渡電壓VI進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以輸出一直流低電壓VL至負(fù)載91，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)負(fù)載91運(yùn)作。于本實(shí)施例中，第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31為一移相全橋轉(zhuǎn)換器(phaseshift full bridge),但不此為限,亦可為其它電路架構(gòu)的直流-直流轉(zhuǎn)換器，例如順向式(forward)直流-直流轉(zhuǎn)換器等，第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31主要包含一開關(guān)電路310、一變壓器T、一整流電路311以及一濾波電路312。其中開關(guān)電路310包含多個(gè)第二開關(guān)組件Q2而構(gòu)成全橋電路，且與第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路30的輸出端以及變壓器T的初級繞組Np電性連接，開關(guān)電路310通過導(dǎo)通或截止的切換運(yùn)作而使初級繞組Np將過渡電壓VI的電能傳送至變壓器T的次級繞組NS。整流電路311與次級繞組NS電性連接，用于將次級繞組Ns所接收的電能進(jìn)行整流。濾波電路312電性連接于整流電路311以及負(fù)載91之間，用于將整流電路311所輸出的整流電能進(jìn)行濾波，以輸出直流低電壓VL至負(fù)載91。于上述實(shí)施例中，第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31還包含一第二脈沖寬度調(diào)制控制單元313以及一第二反饋電路314，其中第二反饋電路314與第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31的輸出端電性連接，用于根據(jù)直流低電壓VL的大小而對應(yīng)輸出一第二反饋信號VF2。第二脈沖寬度調(diào)制控制單元313與開關(guān)電路310的控制端以及第二反饋電路314電性連接，用于依據(jù)第二反饋信號VF2而對應(yīng)控制開關(guān)電路310的責(zé)任周期，使得第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31所輸出的直流低電壓VL可維持于一額定值。于一些實(shí)施例中，如圖3所示，第二脈沖寬度調(diào)制控制單元313同樣與微控制單元(MCU)92電性連接，藉此將第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31的運(yùn)作狀態(tài)傳送至微控制單元92，如此一來，微控制單元92便可經(jīng)由控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)通訊接口 93將信息回饋至電動(dòng)汽車的行車電腦94，使行車電腦93可從微控制單元92知道目前狀態(tài)，例如當(dāng)?shù)诙A直流-直流轉(zhuǎn)換電路31有過電壓或過電流的情況發(fā)生時(shí)，行車電腦94便可從微控制單元92知道第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31發(fā)生保護(hù)，保護(hù)原因是啟動(dòng)電動(dòng)汽車的保護(hù)電路95，使保護(hù)電路95執(zhí)行過電壓保護(hù)或過電流保護(hù)運(yùn)作。于上述該多個(gè)實(shí)施例中，變壓器T的次級繞組Ns可為但不限于為中央抽頭，整流電路311可為但不限于由多個(gè)同步整流器SR所構(gòu)成，且同步整流器SR可與第二脈沖寬度調(diào)制控制單元313電性連接，其通過第二脈沖寬度調(diào)制控制單元313的控制而進(jìn)行同步整流作動(dòng)，濾波電路312可為但不限于由一濾波電感L2以及一濾波電容Cf所構(gòu)成。此外，當(dāng)電動(dòng)汽車開始行使時(shí)，高壓電池90所輸出的直流高電壓VH實(shí)質(zhì)上于200伏特至400伏特間變動(dòng)，而過渡電壓VI約為320伏特，直流低電壓VL約為10伏特至16伏特。請參閱圖4及圖5，并配合圖3，其中圖4為圖5所示的負(fù)載大小與第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換效率對應(yīng)關(guān)系圖，圖5為圖3所示的負(fù)載大小與第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路的開關(guān)電路的切換損耗對應(yīng)關(guān)系圖。由圖3_5所不可知，當(dāng)在同一負(fù)載量時(shí)，例如圖4及圖5所標(biāo)記的負(fù)載量A，若第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31所接收的電壓較高(例如圖4的曲線B及圖5所示的曲線D)，則開關(guān)電路310的切換損耗越少而第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31的轉(zhuǎn)換效率越佳，反之，若第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31所接收的電壓較低時(shí)(例如圖4的曲線C及圖5所示的曲線E)，則開關(guān)電路310的切換損耗越高而第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31的轉(zhuǎn)換效率越差，而由于本發(fā)明的高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)3具有第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路30，其可于高壓電池90所輸出的直流高電壓VH因電動(dòng)汽車行駛而逐漸下降時(shí)，將直流高電壓VH進(jìn)行升壓而輸出同樣為高電平且為固定值的過渡電壓VI至第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31，如此一來，當(dāng)電動(dòng)汽車行駛時(shí)，第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31便會(huì)因?yàn)榻邮者^渡電壓VI而非直接接收逐漸下降的直流高電壓VH，使得第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31所接收的輸入電流并不會(huì)因直流高電壓VH下降而對應(yīng)升高，因此第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31內(nèi)的電子組件并無須承較高電流且溫度亦不會(huì)持續(xù)上升，是以電子組件較不易損壞且可選擇較低額定度的材料，藉此降低高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)3的生產(chǎn)成本，此外，亦可減少第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31的開關(guān)電路310的切換損耗而使得第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31的轉(zhuǎn)換效率較高，再者，第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31可輸出同樣額度的功率，更甚者，由于第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路31所接收的輸入電流較低，因此變壓器T在未飽和的情況下(例如環(huán)境溫度在70度以下)其初級繞組NP的線圈數(shù)可減少，且變壓器T的鐵芯的截面積亦可縮少，使得變壓器T的體積對應(yīng)縮小，以提升電動(dòng)汽車內(nèi)的空間利用率。綜上所述，本發(fā)明的高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，通過設(shè)置第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路于高壓電池以及第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路之間，藉此當(dāng)電動(dòng)汽車行駛而高壓電池的直流高電壓的電平逐漸下降時(shí)，將高壓電池進(jìn)行升壓而輸出同樣為高電平且為固定值的過渡電壓至第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路，使得第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路所接收的輸入電流并不會(huì)因直流高電壓下降而對應(yīng)升高，如此一來，第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路的電子組件較不易損壞且可選擇較低額定度的材料，進(jìn)而降低高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的生產(chǎn)成本，同時(shí)，第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路的輸出功率維持于同樣額度且具有較佳的轉(zhuǎn)換效率，更甚者，亦可提升電動(dòng)汽車內(nèi)的空間利用率。本發(fā)明得由本領(lǐng)域技術(shù)人員任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如本專利權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，主要包含: 一第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路，與一高壓電池電性連接，當(dāng)該高壓電池釋放電能而使該高壓電池所輸出的一直流高電壓逐漸下降時(shí)，將該直流高電壓升壓至具有一固定電平的一過渡電壓；以及 一第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路，與該第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路電性連接，將中繼的該過渡電壓轉(zhuǎn)換為一直流低電壓，以提供給一電動(dòng)汽車內(nèi)由低壓所驅(qū)動(dòng)的至少一負(fù)載。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其中該第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路為一直流-直流升壓轉(zhuǎn)換器。
3.如權(quán)利要求1所述的高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其中該第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路為一移相全橋轉(zhuǎn)換器。
4.如權(quán)利要求1所述的高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其中該第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路包含: 至少一升壓電路，每一該升壓電路具有一升壓電感、一二極管以及一開關(guān)組件，該升壓電感電性連接于該高壓電池以及該二極管的陽極端之間，該開關(guān)組件電性連接于該升壓電感、該二極管的陽極端以及一接地端之間；以及 一總線電容，與 該二極管的陰極端及該接地端電性連接，且與該第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路的輸入端電性連接。
5.如權(quán)利要求4所述的高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其中該第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路包含多個(gè)該升壓電路，且多個(gè)該升壓電路以并聯(lián)方式電性連接。
6.如權(quán)利要求4所述的高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其中該第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路還包含: 一第一反饋電路，與第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路的輸出端電性連接，并依據(jù)該過渡電壓的大小值而對應(yīng)輸出一第一反饋信號；以及 一第一脈沖寬度調(diào)制控制單元，與該開關(guān)組件的控制端以及該第一反饋電路電性連接，并用于控制該開關(guān)組件導(dǎo)通或截止的切換運(yùn)作，且依據(jù)該第一反饋信號對應(yīng)控制該開關(guān)組件的責(zé)任周期，使該過渡電壓維持于該固定電平。
7.如權(quán)利要求6所述的高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其中該第一脈沖寬度調(diào)制控制單元還與一微控制單元電性連接，將該第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路的運(yùn)作狀態(tài)傳送至該微控制單元，使該微控制單元經(jīng)由一控制器局域網(wǎng)絡(luò)通訊接口將信息回饋至該電動(dòng)汽車的一行車電腦，俾使該行車電腦獲取該微控制單元做相應(yīng)處理的信息。
8.如權(quán)利要求7所述的高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其中當(dāng)該第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路過電壓或過電流，使一保護(hù)電路執(zhí)行過電壓保護(hù)或過電流保護(hù)運(yùn)作時(shí)，該微控制單元回饋保護(hù)狀態(tài)至該電動(dòng)汽車的該行車電腦。
9.如權(quán)利要求1所述的高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其中該第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路包含: 一變壓器，具有一初級繞組以及一次級繞組； 一開關(guān)電路，與該第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路的輸出端以及該初級繞組電性連接，其中該初級繞組通過該開關(guān)電路導(dǎo)通或截止的切換運(yùn)作而將該過渡電壓的電能傳送至該次級繞組； 一整流電路，與該次級繞組電性連接，用于將該次級繞組所接收的電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換；以及 一濾波電路，電性連接于該整流電路以及該負(fù)載之間，用于將該整流電路所輸出的電能進(jìn)行濾波，以輸出該直流低電壓至該負(fù)載。
10.如權(quán)利要求9所述的高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其中該第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路還包含: 一第二反饋電路，與第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路的輸出端電性連接，用于依據(jù)該直流低電壓的大小而對應(yīng)輸出一第二反饋信號；以及 一第二脈沖寬度調(diào)制控制單元，與該開關(guān)電路的控制端以及該第二反饋電路電性連接，用于控制該開關(guān)電路導(dǎo)通或截止的切換運(yùn)作，且依據(jù)該第二反饋信號對應(yīng)控制該開關(guān)電路的責(zé)任周期，使該直流低電壓維持在一額定值。
11.如權(quán)利要求10所述的高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其中該整流電路由多個(gè)同步整流器所構(gòu)成，且該多個(gè)同步整流器與該第二脈沖寬度調(diào)制控制單元電性連接，以通過該第二脈沖寬度調(diào)制控制單元的控制進(jìn)行同步整流。
12.如權(quán)利要求10所述的高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其中該第二脈沖寬度調(diào)制控制單元還與一微控制單元電性連接，用于將該第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路的運(yùn)作狀態(tài)傳送至該微控制單元，使該微控制單元經(jīng)由一控制器局域網(wǎng)絡(luò)通訊接口回饋至該電動(dòng)汽車的一行車電腦，以使該行車電腦通過該微 控制單元知道目前該第二階直流-直流轉(zhuǎn)換器狀態(tài)，而做相應(yīng)的處理。
13.如權(quán)利要求12所述的高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其中當(dāng)該第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路過電壓或過電流時(shí)，該微控制單元啟動(dòng)該電動(dòng)汽車的一保護(hù)電路，并將該第二階直流-直流轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)回饋給該行車電腦。
14.如權(quán)利要求1所述的高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其中該高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)應(yīng)用于該電動(dòng)汽車中，且該高壓電池設(shè)置于該電動(dòng)汽車中，于該電動(dòng)汽車運(yùn)作時(shí)，該高壓電池釋放電能。
15.如權(quán)利要求1所述的高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其中當(dāng)該直流高電壓的電壓電平下降至低于該固定電平時(shí)，該第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路將該直流高電壓升壓至具有該固定電平的該過渡電壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，主要包含第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路，與高壓電池電性連接，當(dāng)高壓電池所輸出的直流高電壓逐漸下降時(shí)，將直流高電壓升壓至具有固定電平的過渡電壓；以及第二階直流-直流轉(zhuǎn)換電路，與第一階直流-直流轉(zhuǎn)換電路電性連接，將過渡電壓轉(zhuǎn)換為直流低電壓，以提供給電動(dòng)汽車內(nèi)由低壓所驅(qū)動(dòng)的至少一負(fù)載。本發(fā)明一種高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有高壓電池轉(zhuǎn)換系統(tǒng)于高壓電池的直流高電壓的電平下降時(shí)，由于高壓電池的輸出電流對應(yīng)持續(xù)上升，導(dǎo)致直流-直流轉(zhuǎn)換電路內(nèi)的電子組件容易損壞，且直流-直流轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換效率亦不佳的問題，同時(shí)達(dá)到具有生產(chǎn)成本便宜，且可輸出同樣額定功率的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H02M3/335GK103199708SQ201210001078
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者朱立志, 言超, 孟令杰, 白圣輝 申請人:臺(tái)達(dá)電子企業(yè)管理(上海)有限公司, 臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司