[實(shí)用新型]雙向隔離DC-DC變換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420076946.1
• 申請(qǐng)日: 2014-02-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203827181U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林田生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞鉅威新能源有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335;H02M1/44
• 代理公司: 深圳市威世博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦;李慶波

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電壓轉(zhuǎn)換裝置，特別是涉及一種適用于新能源汽車及儲(chǔ)能系統(tǒng)的雙向隔離DC-DC變換器。

背景技術(shù)

在新能源汽車和儲(chǔ)能系統(tǒng)的高壓電池組中，為了保證電池系統(tǒng)有足夠的充放電能量，延長(zhǎng)電池組的使用壽命，需要對(duì)高壓電池組內(nèi)串聯(lián)的各個(gè)電池單體進(jìn)行有效的均衡。現(xiàn)有的均衡技術(shù)中大多是通過(guò)電阻放電來(lái)實(shí)現(xiàn)被動(dòng)放電均衡，這是一種單向能量消耗型的均衡方式，不僅均衡電流小(其對(duì)電池單體自身的一致性有較高的要求)，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱問(wèn)題。

目前，雙向隔離的DC-DC變換器裝置主要應(yīng)用在太陽(yáng)能儲(chǔ)能控制系統(tǒng)、電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)和能量回饋系統(tǒng)中，且其大多采用單片機(jī)或者DSP(Digital?Signal?Processor,數(shù)字信號(hào)處理器)控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，通過(guò)變壓器隔離變壓，從而實(shí)現(xiàn)雙向的能量轉(zhuǎn)移。

中國(guó)專利CN201120283402.9公開(kāi)了一種雙向DC/DC變換器，包括電流檢測(cè)電路、電壓檢測(cè)電路、控制器模塊、脈寬調(diào)制電路和高頻雙變比變壓器，其適用于充放電DC/DC變化相差較大的系統(tǒng)。但是，上述現(xiàn)有的雙向DC/DC變換器的電路采用高變比和懸空繞組，其會(huì)引入較大的漏感和寄生參數(shù)，容易引發(fā)電磁兼容的問(wèn)題。此外，上述雙向DC/DC變換器采用多路換向開(kāi)關(guān)，其結(jié)構(gòu)和控制都比較復(fù)雜。

中國(guó)專利CN201210488856.9公開(kāi)了一種雙向DC/DC變換器，包括功率變換單元、輸入電壓采樣單元、輸出電壓采樣單元、電流采樣及處理單元、PWM控制單元和功能控制單元。但是上述雙向DC/DC變換器僅僅適用于高壓電池組內(nèi)的電池單元進(jìn)行充放電均衡，且其只能實(shí)現(xiàn)一側(cè)的恒流，而不能實(shí)現(xiàn)雙向的恒流。另外，在需求高變比時(shí)，上述雙向DC/DC變換器需要采用兩級(jí)升壓的模式，容易引入電磁兼容的問(wèn)題，且其結(jié)構(gòu)和控制也比較復(fù)雜，在進(jìn)行DC/DC變換時(shí)，高頻信號(hào)容易對(duì)功能控制單元造成干擾，影響整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。

有鑒于此，有必要提供一種新的雙向隔離DC-DC變換器以解決上述問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新的雙向隔離DC-DC變換器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，應(yīng)用更廣，實(shí)用性更強(qiáng)，抗干擾能力更強(qiáng)，可靠性更高。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種雙向隔離DC-DC變換器，其包括第一端口、第二端口、第一電壓和電流隔離采集單元、第二電壓和電流隔離采集單元、處理模塊、第一濾波電路單元、第二濾波電路單元和雙向功率變換模塊。其中，所述第一端口和所述第二端口中的之一選擇性地作為所述雙向隔離DC-DC變換器的輸入端，而二者中的另外一個(gè)對(duì)應(yīng)地作為輸出端。所述第一電壓和電流隔離采集單元連接所述第一端口以采集所述第一端口處的電壓和電流并產(chǎn)生相應(yīng)的反饋信號(hào)。所述第二電壓和電流隔離采集單元連接所述第二端口以采集所述第二端口處的電壓和電流并產(chǎn)生相應(yīng)的反饋信號(hào)。所述處理模塊連接所述第一電壓和電流隔離采集單元和所述第二電壓和電流隔離采集單元，以接收所述第一電壓和電流隔離采集單元和所述第二電壓和電流隔離采集所產(chǎn)生的所述反饋信號(hào)，并根據(jù)所述反饋信號(hào)而輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)。所述第一濾波電路單元通過(guò)所述第一電壓和電流隔離采集單元而連接至所述第一端口。所述第二濾波電路單元通過(guò)所述第二電壓和電流隔離采集單元而連接至所述第二端口。所述雙向功率變換模塊連接所述處理模塊，且通過(guò)所述第一濾波電路單元和所述第一電壓和電流隔離采集單元而連接至所述第一端口，并通過(guò)所述第二濾波電路單元和所述第二電壓和電流隔離采集單元而連接至所述第二端口，所述雙向功率變換模塊根據(jù)所述處理模塊輸出的所述控制信號(hào)而在所述第一端口與所述第二端口之間執(zhí)行不同電壓之間的變換。

其中，所述的雙向隔離DC-DC變換器進(jìn)一步包括第一電磁干擾濾波器單元和第二電磁干擾濾波器單元。所述第一電磁干擾濾波器單元連接在所述第一端口與所述第一電壓和電流隔離采集單元之間；所述第二電磁干擾濾波器單元連接在所述第二端口與所述第二電壓和電流隔離采集單元之間。