[发明专利]直流-直流变换设备

说明书

本发明提供一种直流‑直流变换设备，包括：一变换控制单元，包括控制总线端口和通信接口；以及电能变换模块，包括若干个电能变换子模块，其中，这些电能变换子模块的输入端正极串联一个保险丝后连接到所述直流‑直流变换设备的输入电压正极端，输入端负极与所述直流‑直流变换设备的输入电压接地端互联，输出端正极连接到所述直流‑直流变换设备的输出电压正极端，输出端负极直接连接到所述直流‑直流变换设备的输出电压接地端，使能端与所述变换控制单元的控制总线端口相连；所述变换控制单元通过所述通信接口与一外部远程控制端交互。本发明提供的直流‑直流变换设备可实现中压直流电向低压直流电的转换，具有极高的冗余性和容错能力。

技术领域

本发明涉及一种直流-直流变换设备，尤其涉及一种将较大功率的中等电压级别的直流电降低到低等电压级别的直流电的直流-直流变换设备。

背景技术

传统的中压直流电变换为低压直流电采用的方法是单一拓扑结构的电能变换器，对于超大功率的直流电能变换，单一拓扑结构电路的任何一部分出现故障后即导致失效，不具备容错能力，可靠性不够高。在一些特定的应用场合，如水下直流微型供电网，需实现超大功率的中压到低压的电能变换，由于水下应用环境设备维护困难，要求变换器具有极高的可靠性，当其中一部分出现故障后，能够容错运行；而且水下密闭腔体空间有限，散热条件恶劣，要求受电端在低功耗下仍能够具有较高的转换效率。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种可容错地实现中压电能到低压电能的电能变换的直流-直流变换设备。

本发明提供一种直流-直流变换设备，所述设备包括：

一变换控制单元，包括控制总线端口和通信接口；以及

电能变换模块，所述电能变换模块包括若干个电能变换子模块，其中，这些电能变换子模块的输入端正极串联一个保险丝后连接到所述直流-直流变换设备的输入电压正极端，输入端负极与所述直流-直流变换设备的输入电压接地端互联，输出端正极连接到所述直流-直流变换设备的输出电压正极端，输出端负极直接连接到所述直流-直流变换设备的输出电压接地端，使能端与所述变换控制单元的控制总线端口相连；所述变换控制单元通过所述通信接口与一外部远程控制端交互。

作为一种优选方案，所有的电能变换子模块采用相同规格的小型电源模块。

作为一种优选方案，每一所述电能变换子模块还包括一输出电压检测端，所述输出电压检测端与其所在的电能变换子模块的输出端正极相连。

作为一种优选方案，每一所述电能变换子模块的输出端正极与所述直流-直流变换设备的输出电压正极端间还串联有一采样电阻及二极管。

作为一种优选方案，所述保险丝为一高电压等级的熔断式保险丝，当所述保险丝所在的电能变换子模块输入短路或长期过载时保险丝熔断。

作为一种优选方案，所述电能变换子模块之间的连接线长度小于或等于500毫米。

作为一种优选方案，所述变换控制单元采用基于单片机或ARM系统的控制单元。

作为一种优选方案，所述变换控制单元的控制总线端口包括多个输出模拟控制口，每一电能变换子模块的使能端连接一所述输出模拟控制口。

作为一种优选方案，所述变换控制单元根据所述外部远程控制端的控制信息，选择性的激活全部使能端或部分使能端。

作为一种优选方案，连接所述若干电能变换子模块的使能端与所述变换控制单元的控制总线端口的总线为带屏蔽层的双绞线。

作为一种优选方案，所述直流-直流变换设备的每一电能变换子模块的输入端用于接收电压范围为300伏至500伏的输入电压，每一电能变换子模块的输出端用于输出72伏或72伏以下的输出电压。