[发明专利]多组独立直流电源的多级复合电压均匀输出电路

权利要求书

1.一种多组独立直流电源的多级复合电压均匀输出电路，尤指一种蓄电池组或其他蓄电元件组或多组独立直流电源的多级复合电压均匀输出控制电路，为借助线性或斩波固态开关元件以使分级电压结合线性电压调整作连续线性输出，或由前述斩波式固态开关元件串设于由蓄电池组及二极管组所构成的可切换复合电压输出的电压切换开关点之间，形成以固态线性元件各级电压间的电压调节或以低压为谷底，次段高压为峰值的连续PWM调整输出电压的电路，以供作多级复合电压输出或线性输出或作为变流器的波形整形或直流波形调整或直流对直流的切换式变压输出；该电路包括：

至少三组蓄电元件组(B101～B104)及至少三组固态开关元件组(S101-S104)交错顺向串联；

一组总输出固态开关元件组(S100)与输出端串联用以作为总开关或由零至最低位级电压间的线性电压调节或斩波式PWM电压调节；

每一蓄电单元的正极与正极间各别并接二极管(CR101～CR103)，各二极管的导流方向能使各蓄电单元的正极电流能通往与正输出端相接的第一蓄电单元正极的方向；

每一蓄电单元的负极与负极间各并接二极管(CR111～CR113)，各二极管的导流方向为能使各蓄电单元的负极电流能通往与负输出端相接的最末蓄电单元组的负极；

各固态开关元件分别具有驱动电路组(D100～D104)；

其特征在于，该电路还包括：

一数位逻辑型态或类比型态的中央控制单元(CCU101)，用于控制所述各驱动电路组，以控制各固态开关元件组；以及

一组人工或电信号所驱动的控制接口(OP101)，供控制上述中央控制单元(CC101)，以发出对固态开关元件组的控制信号至各开关元件组所属的驱动电路。

2.一种权利要求1所述多组独立直流电源的多级复合电压均匀输出电路的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

A：进行等差多级输出；

B：进行各等差级中的部分输出；

C：以多级复合电压作斩波PWM调制线性输出；

D：以多级复合电压作类比调制线性输出；和

E：进行各连续输出的部分段输出。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述等差多级输出包括：

①由全部蓄电单元并联输出，使此状态交叉串联于各蓄电单元间的固态开关元件呈OFF，而与输出端串联的固态开关元件呈ON，若各独立蓄电单元电压为E，则输出电压亦为E；

②由其中至少两组(或其倍数)蓄电单元为一单元相互串联后再

并联，或由其中一半蓄电池组相互并联后再与另一半串联，使输出电压为①项的2倍，上述各相互串联的蓄电单元间的固态开关元件为ON的状态，若各独立蓄电单元电压为E，则输出电压为2E；

③由其中至少三组(或其倍数)为一单元输流相串联，以使输出为①项的3倍，各蓄电单元间的固态开关元件组控制顺序为周期顺序轮流串联输出，以使输出负荷能由蓄电单元均匀分担承载，若各独立蓄电单元电压为E，则输出电压为3E；

④由四组以上为一蓄电单元，在可等分割并联时则同时并联分担

输出入电流，在不可等分割时则如③项以周期顺序轮流平均输出；

⑤全部蓄电单元串联的最高电压输出由以上等差级构成输出或由各等差级中的部分输出，即系由其中选取所需要的特定分级电压。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，进一步可以多级复合电压作斩波PWM调制线性输出，即以PWM调制由零输出至最大输出电压的连续可变输出，此项方式除由零至最低电压位级由总输出固态开关元件作PWM调制外，其各输出为由相邻分级电压间作周期调变电压位级，以取得其平均值作为输出。

5.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，进一步可以多级复合电压作类比调制线性输出，此项方式除由零至最低电压位级由线性输出固态线性元件作类比调整外，其各输出为由较高位级电压经固态线性元件作调整，以衔接高位级与次高位级间电压值的连续性。

6.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述各连续输出的部分段输出，此项方式控制输出是非连续由零至最大输出电压值而是取其中一段或所需数段或特定电压位级作混合的输出。

7.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，进一步结合一桥式开关元件组作交流近似正弦的输出，其构成及控制包括由桥式开关电路及分级电压同步控制构成，主要为：

由四组呈桥式连接的闸流管或功率晶体管或机电开关元件所构成的方向交换电路组，其输出端并联负载，其输入端接往前述蓄电池组或其他蓄电元件组或多组独立直流电源的多级复合电压均匀输出控制电路Po，Po及桥式开关元件接受数位逻辑型态或类比型态的中央控制器CCU控制，使其中二组开关元件SWF ON时电流为正向通过负载，而于另二组开关元件SWR ON时电流为逆向通过负载，使其具有周期交变功能；

每一方向导流周期包括复合电压电源由零转低，由低而高，再由高而低再转为零，然后交换方向重覆上述电压循环，以获得近似正弦的交流输出。