[发明专利]一种功率路由器及其控制方法

权利要求书

1.一种功率路由器，其特征在于：其包括双向开关、双向DC/DC变换器电路、控制器及MCU模块，所述双向DC/DC变换器电路的输入端和输出端分别与双向开关连接，所述MCU模块通过控制器与双向DC/DC变换器电路连接；两路及以上的双向DC/DC变换器电路采用隔离变压器的多绕组进行多路输入和多路输出；每路双向DC/DC变换器电路共用一个隔离变压器，利用变压器的多绕组特性，产生多路输出给不同的端口；

所述双向DC/DC变换器电路包括电容C1、电容C2、钳位电容、电感L1、开关管Q1~Q4、钳位管Q5、开关管Q6~Q9、隔离变压器，所述隔离变压器包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端，所述电容C1的两端分别与开关管Q8的D极、开关管Q9的D极、开关管Q6的S极、开关管Q7的S极连接，所述开关管Q9的S极与开关管Q6的D极连接后与隔离变压器的第一输入端连接，所述开关管Q8的S极与开关管Q7的D极连接后与隔离变压器的第二输入端连接；所述电容C1的两端与双向开关连接后构成功率路由器的一个输入Vin端；

所述电容C2的一端与电感L1的一端连接，所述电容C2的另一端与开关管Q5的D极、开关管Q2的S极、开关管Q1的S极连接，所述电感L1的另一端与钳位电容的一端、开关管Q3的D极、开关管Q4的D极连接，所述开关管Q4的S极与开关管Q1的D极连接后与隔离变压器的第一输出端连接，所述开关管Q3的S极与开关管Q2的D极连接后与隔离变压器的第二输出端连接，所述钳位电容的另一端与开关管Q5的S极连接，所述电容C2的两端与双向开关连接后构成功率路由器的一个输出Vout端；

若接入的设备只有输入源，MCU模块下发指令给控制器，控制双向DC/DC变换器输出电压；若MCU模块检测输入端口电流小于设定值，则关断输入端的双向开关，使双向DC/DC变换器不工作；若同时有输入源和负载接入时，将负载接入对应电压类别的端口，通过控制Vin端占空比死区时间或Vout端占空比共通时间，从而得到期望的输出电压或输出电流值；若有两个输入源接入时，则保持一个输入源不工作，当另一个输入源突然断电时，作为UPS使用。

2.根据权利要求1所述的功率路由器，其特征在于：所述DC/DC变换器电路为双向全桥式DC/DC变换器电路。

3.根据权利要求1所述的功率路由器，其特征在于：所述开关管Q1~Q4、开关管Q6~Q9为MOS晶体管。

4.根据权利要求1所述的功率路由器，其特征在于：多路输入的输入源包括AC/DC源、锂离子电池、风车、燃料电池、太阳能电池。

5.如权利要求1~4任意一项所述的功率路由器的控制方法，其特征在于：若接入的设备只有输入源，MCU模块下发指令给控制器，控制双向DC/DC变换器输出电压；若MCU模块检测输入端口电流小于设定值，则关断输入端的双向开关，使DC/DC变换器不工作；若同时有输入源和负载接入时，将负载接入对应电压类别的端口，通过控制Vin端占空比死区时间或Vout端占空比共通时间，从而得到期望的输出电压或输出电流值；若有两个输入源接入时，则保持一个输入源不工作，当另一个输入源突然断电时，作为UPS使用。