[发明专利]高压电池转换系统

说明书

技术领域

本发明关于一种高压电池转换系统，尤指一种应用于电动汽车的高压电池转换系统。

背景技术

燃油式汽车的发明确实改善了人类行动上的方便与货物运送的问题，且随着制造技术的进步，燃油式汽车被大量生产，现今燃油式汽车已经成为人类生活中不可或缺的工具之一。目前世界燃油式汽车总数约8.5亿辆，而全球57％的石油消费在交通领域(其中美国达到67％)，预计到2020年燃油式汽车将达到12亿辆，全球石油需求与常规石油供给之间将出现净缺口，石油能源供需矛盾日益凸显。预计2050年的供需缺口几乎相当于2000年世界石油总产量的两倍，石油价格会飞速上涨，造成汽车使用成本越来越高。因此，各国都在积极鼓励发展新能源汽车，以改变能源结构，降低对石油的依赖。

此外，燃油式汽车运作时，会燃烧汽油造成空气污染，使整个生态环境遭致破坏，近年来为了改善车辆对环境的破坏，各个车商都致力研发低污染的汽车，以保护我们的环境。在各种新能源汽车中，电动汽车的技术背景相对比较成熟，且电网已经铺设到全球各地，可以很方便的获得稳定的电能，所以电动汽车(electric vehicle，EV)或者混合动力汽车(Plug-in Hybrid electric vehicle，PHEV)是新能源汽车发展的一个重要方向。

电动汽车或者混合动力汽车使用高压电池作为一个稳定的电能来源，其可通过例如充电站等设备并利用电动汽车内的充电系统而对高压电池进行充电，以提供电动汽车运行时所需的电能，此外，为了使高压电池提供的高压电能可供电动汽车内由低电压驱动的相关电子设备，例如低压电池等，使用，电动汽车会具有一高压电池转换系统，以将高压电池所提供的高压电能进行转换。

请参阅图1，其为现有高压电池转换系统的电路方块示意图。如图1所示，现有高压电池转换系统1是应用在电动汽车中，且电性连接于电动汽车的高压电池90以及由低电压所驱动的负载91之间，用于将高压电池90所提供的直流高电压VH转换为直流低电压VL，以驱动负载91运作。高压电池转换系统1包含一电磁干扰滤波器(EMI filter)10以及一直流-直流转换电路11。电磁干扰滤波电路10与高压电池90电性连接，用于滤除电磁干扰信号。直流-直流转换电路11与电磁干扰滤波器10以及负载91电性连接，用于将高压电池90所提供的直流高电压VH进行转换，以输出直流低电压VL来驱动负载91。

虽然现有高压电池转换系统1可将高压电池90所提供的直流高电压VH转换为直流低电压VL，以驱动负载91进行运作，然而当电动汽车在行驶的过程中，无法对高压电池90进行充电，又电动汽车内的负载91持续运转，因此高压电池90持续输出电能而造成直流高电压VH的电平下降，如此一来，将使得高压电池90的输出电流Io随着直流高电压VH的下降而持续上升，因此直流-直流转换电路11内的电子组件，例如开关组件及整流组件等，会因承受越来越高的电流而造成温度对应上升，使得电子组件因高电流及高温度而容易损坏，同时亦造成直流-直流转换电路11具有电能损耗而转换效率不佳。

虽然为了避免上述的问题存在，可将直流-直流转换电路11的电子组件选用高额定度的材料，藉此承受较高的电流并避免电子组件温度持续上升，或是通过特定机制及电路结构来设定如图2所示的高压电池的直流高电压与直流-直流转换电路11的输出功率的对应关系曲线图，以当直流高电压VH相对较高时，调整直流-直流转换电路11的输出功率相对为高(如图2中的功率P1)，反之当高压电池90的电压下降时，调整直流-直流转换电路11的输出功率降低(如图2中的功率P2)，藉此使高压电池90的输出电流Io不会对应高压电池90的电压下降而持续上升，然而所述的多个解决方法却又导致高压电池转换系统1的生产成本过高，或是无法驱动部份需由高功率驱动的负载91，甚为不便。

因此，如何发展一种可改善上述现有技术问题，且可使直流-直流转换电路不会受高压电池的直流高电压的下降而输出电流上升的影响，同时可输出同样功率额度却又成本较为便宜的高压电池转换系统，为本领域技术人员目前所迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高压电池转换系统，以解决现有高压电池转换系统于高压电池的直流高电压的电平下降时，由于高压电池的输出电流对应持续上升，导致直流-直流转换电路内的电子组件容易损坏，且直流-直流转换电路转换效率亦不佳的问题，同时达到具有生产成本便宜，且可输出同样额定功率的优点。