一种多段式输出切换电路及充电设备的制作方法

本技术涉及充电，尤其涉及一种多段式输出切换电路及充电设备。

背景技术：

1、随着新能源技术的发展，对于充电设备的充电功率需求越来越大，由于充电枪的枪线电流限制，为了提升直流输出功率，输出高电压方向逐渐成为业界的发展趋势。车企电压平台的主流电压是400v和800v。目前充电设备的新国标已经把输出最高电压从1000v提高到1500v，新能源车企也逐步规划1200v的电池平台，因此，高电压势必是充电设备未来的发展方向。

2、目前，现有的直流输出切换电路可以最大范围拓宽输出恒功率范围，能兼容业界现有平台的主流电压等级，但是对于未来的将电压升高到1200v或者1500v的高电压需求，直流输出切换电路有其局限性。当输出电压超过1000v时，现有的直流输出切换电路，无法实现全范围恒功率输出，因此，现有技术中存在直流输出切换电路无法满足宽范围、恒功率的充电需求的问题。

技术实现思路

1、本实用新型实施例提供了一种多段式输出切换电路及充电设备，用以解决现有技术中的直流输出切换电路无法满足宽范围、恒功率的充电需求的问题。

2、本实用新型实施例提供的技术方案如下：

3、一方面，本实用新型实施例提供了一种多段式输出切换电路，包括：多个组间切换电路、多个组内切换电路、多组输出单元和输出电路；其中，每组输出单元包括至少两个相同的输出支路；输出电路包括串联的多个子输出电路，每个子输出电路对应一个输出支路；

4、多组输出单元之间通过组间切换电路连接，每组输出单元中的各输出支路之间通过组内切换电路连接；组内切换电路的第一类输出端与组内切换电路连接的各输出支路对应的各子输出电路的两端对应连接；组内切换电路的第二类输出端经组间切换电路与相邻的输出单元的公共连接点连接。

5、在一种可能的实施方式中，组内切换电路包括：第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件；

6、第一输出支路的正输出端经第一开关器件连接至第二输出支路的正输出端；第一输出支路的负输出端经第二开关器件连接至第二输出支路的负输出端；第一输出支路的正输出端与第一子输出电路的正极端连接，第一输出支路的负输出端经第三开关器件连接至第一子输出电路的负极端；第二输出支路的正输出端经第四开关器件连接至第二子输出电路的正极端，第一输出支路的负输出端经组间切换电路连接至对应的公共连接点。

7、在一种可能的实施方式中，组间切换电路包括：第五开关器件、第六开关器件、第七开关器件以及第八开关器件；

8、第一输出单元中第一输出支路的正输出端经第五开关器件连接至第二输出单元中第一输出支路的正输出端；第一输出单元中第二输出支路的负输出端经第六开关器件连接至第二输出单元中第二输出支路的负输出端；第一输出单元中第二输出支路的负输出端经第七开关器件连接至第一输出单元与第二输出单元的公共连接点；第二输出单元中第一输出支路的正输出端经第八开关器件连接至第一输出单元与第二输出单元的公共连接点。

9、在一种可能的实施方式中，第一开关器件、第二开关器件、第五开关器件和第六开关器件是继电器、mos管、igbt和二极管中的至少一种。

10、在一种可能的实施方式中，第三开关器件、第四开关器件、第七开关器件和第八开关器件是继电器、mos管和igbt中的至少一种。

11、在一种可能的实施方式中，子输出电路为一个电容组。

12、在一种可能的实施方式中，多段式输出切换电路还包括变压器单元，输出支路包括整流桥；整流桥的输入端与变压器单元的输出端连接，整流桥的正输出端作为输出支路的正输出端，整流桥的负输出端作为输出支路的负输出端。

13、在一种可能的实施方式中，变压器的数量与输出单元的数量相同，每个输出单元中每个输出支路的输入端连接同一个变压器的不同副边绕组。

14、在一种可能的实施方式中，变压器的数量与输出支路的数量相同，每个输出单元中每个输出支路的输入端连接不同变压器的副边绕组。

15、另一方面，本实用新型实施例提供了充电设备，包括：至少一个如本实用新型实施例提供的上述多段式输出切换电路。

16、本实用新型实施例的有益效果如下：

17、本实用新型提供了一种多段式输出切换电路及充电设备，该多段式输出切换电路包括多个组间切换电路、多个组内切换电路、多组输出单元和输出电路；其中，每组输出单元包括至少两个相同的输出支路；输出电路包括串联的多个子输出电路，每个子输出电路对应一个输出支路；多组输出单元之间通过组间切换电路连接，每组输出单元中的各输出支路之间通过组内切换电路连接；组内切换电路的第一类输出端与组内切换电路连接的各输出支路对应的各子输出电路的两端对应连接；组内切换电路的第二类输出端经组间切换电路与相邻的输出单元的公共连接点连接。本申请通过控制组内切换电路和组内切换电路，可以改变电路中输出支路的连接关系以及输出单元的连接关系，从而将各输出支路的输出电压以不同的形式组合输出，以满足不同的充电需求。

18、本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地可以从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种多段式输出切换电路，其特征在于，包括：多个组间切换电路、多个组内切换电路、多组输出单元和输出电路；其中，每组所述输出单元包括至少两个相同的输出支路；所述输出电路包括串联的多个子输出电路，每个子输出电路对应一个输出支路；

2.根据权利要求1所述的多段式输出切换电路，其特征在于，所述组内切换电路包括：第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件；

3.根据权利要求2所述的多段式输出切换电路，其特征在于，所述组间切换电路包括：第五开关器件、第六开关器件、第七开关器件以及第八开关器件；

4.根据权利要求3所述的多段式输出切换电路，其特征在于，所述第一开关器件、所述第二开关器件、所述第五开关器件和所述第六开关器件是继电器、mos管、igbt和二极管中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的多段式输出切换电路，其特征在于，所述第三开关器件、所述第四开关器件、所述第七开关器件和所述第八开关器件是继电器、mos管和igbt中的至少一种。

6.根据权利要求1-5任一项所述的多段式输出切换电路，其特征在于，所述子输出电路为一个电容组。

7.根据权利要求6所述的多段式输出切换电路，其特征在于，所述多段式输出切换电路还包括变压器单元，所述输出支路包括整流桥；所述整流桥的输入端与所述变压器单元的输出端连接，所述整流桥的正输出端作为所述输出支路的正输出端，所述整流桥的负输出端作为所述输出支路的负输出端。

8.根据权利要求7所述的多段式输出切换电路，其特征在于，所述变压器的数量与所述输出单元的数量相同，每个输出单元中每个输出支路的输入端连接同一个变压器的不同副边绕组。

9.根据权利要求7所述的多段式输出切换电路，其特征在于，所述变压器的数量与所述输出支路的数量相同，每个输出单元中每个输出支路的输入端连接不同变压器的副边绕组。

10.一种充电设备，其特征在于，包括：至少一个如权利要求1-9任一项所述的多段式输出切换电路。

技术总结本技术公开了一种多段式输出切换电路及充电设备，应用于充电技术领域，用以解决现有技术中的直流输出切换电路无法满足宽范围、恒功率的充电需求的问题，具体包括：多组输出单元之间通过组间切换电路连接，每组输出单元中的各输出支路之间通过组内切换电路连接；组内切换电路的第一类输出端与组内切换电路连接的各输出支路对应的各子输出电路的两端对应连接；组内切换电路的第二类输出端经组间切换电路与相邻的输出单元的公共连接点连接。这样，通过控制组内切换电路和组内切换电路，可以改变电路中输出支路的连接关系以及输出单元的连接关系，从而将各输出支路的输出电压以不同的形式组合输出，以满足不同的充电需求。技术研发人员：郭进,石浩,种马刚,田雄受保护的技术使用者：西安特来电智能充电科技有限公司技术研发日：20231024技术公布日：2024/7/23