[發明專利]DC/DC轉換器

有效

• 申請號: 201580064003.4
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN107005168B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 檜垣優介;近藤亮太;山田正樹
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28;H02J1/00;H02J7/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 孫蕾

在變壓器(3)的第1繞組(3a)與直流電源(1)之間連接第1開關電路(5)、在第2繞組(3b)與電池(2)之間連接第2開關電路(8)來構成DC/DC轉換器(100)。控制電路(20)具備：第1電路(31)，以使充電電流的檢測值與指令值的差分變小的方式進行反饋控制；以及第2電路(35)，根據檢測值以及指令值而校正第1電路(31)的控制輸入輸出的一方。而且，控制電路(20)在電池充電時，控制第1對角元件相對第1開關電路(5)內的第1基準元件的驅動相位的相移量(θ1)和第2開關電路(8)內的第2對角元件相對第1開關電路(5)內的第1基準元件的驅動相位的相移量(θ2)。由此，針對電力傳輸方向的變化及急劇的負荷變動實現高的適應性。

技術領域

本發明涉及利用變壓器使一次側與二次側絕緣的DC/DC轉換 器，特別涉及在兩個直流電源之間進行電力傳輸的DC/DC轉換器。

背景技術

以往的雙向DC/DC轉換器進行第1直流電源與第2直流電源之 間的雙向的電力傳輸，具備：變壓器；第1轉換器部，具有多個半導 體開關元件，被連接于上述第1直流電源與上述變壓器的第1繞組之 間，在直流和交流間進行電力變換；第2轉換器部，具有多個半導體 開關元件，被連接于上述第2直流電源與上述變壓器的第2繞組之間， 在直流和交流間進行電力變換；以及控制電路，控制上述第1、第2 轉換器部內的各上述半導體開關元件。上述第1、第2轉換器部具有： 電容器，與各上述半導體開關元件并聯連接；以及第1、第2電抗器， 與交流輸入輸出線連接。而且，上述控制電路在從上述第1直流電源 向上述第2直流電源進行電力傳輸時，利用上述第1電抗器進行控制， 以使得上述第1轉換器部內的各上述半導體開關元件進行零電壓開 關，在上述第2直流電源的電壓比上述變壓器的上述第2繞組所產生 的電壓高時，使用上述第2電抗器進行控制，以使得上述第2轉換器 部進行升壓動作。另外，在從上述第2直流電源向上述第1直流電源 進行電力傳輸時，利用上述第2電抗器進行控制，以使得上述第2轉 換器部內的各上述半導體開關元件進行零電壓開關，在上述第1直流 電源的電壓比上述變壓器的上述第1繞組所產生的電壓高時，使用上 述第1電抗器進行控制，以使得上述第1轉換器部進行升壓動作(例 如，參照專利文獻1)。

專利文獻1：國際公開WO2013/121665號公報

發明內容

如上述專利文獻1那樣的雙向DC/DC轉換器是隔著變壓器而對 稱的簡易的電路結構，無論電力傳輸方向如何都能夠進行零電壓開 關，并且能夠通過簡單的控制實現雙向電力傳輸。但是，有時在電力 傳輸過程中變壓器電流的極性發生調換而產生逆電流，對電力傳輸無 益的無效電力有可能增大。另外，有時由于防止短路時間等的影響而 發生響應延遲、傳輸電力對指令值的響應性極度地劣化，難以針對電 力傳輸方向的變化或急劇的負荷變動而使傳輸電力快速地變化來跟 蹤指令值。

本發明是為了解決如上所述的問題點而完成的，其目的在于提供 如下DC/DC轉換器：能夠利用簡易的電路結構在寬的電壓范圍中防 止變壓器電流的逆流而進行電力傳輸，能夠實現低損耗化。另外，其 目的在于即使針對急劇的負荷變動、以及在電力傳輸方向變化的情況 下也能夠使傳輸電力快速地變化，得到適應性高且可靠性高的輸出控 制。

本發明的DC/DC轉換器進行第1直流電源與第2直流電源之間 的電力傳輸，具備：變壓器；第1轉換器部，包括基于兩個橋電路的 全橋電路，該兩個橋電路具備分別連接有反并聯二極管的多個半導體 開關元件，所述第1轉換器部連接于所述第1直流電源與所述變壓器 的第1繞組之間；第2轉換器部，包括基于兩個橋電路的全橋電路， 該兩個橋電路具備分別連接有反并聯二極管的多個半導體開關元件， 所述第2轉換器部連接于所述第2直流電源與所述變壓器的第2繞組 之間；第2電抗器，與所述第2轉換器部的交流輸入輸出線連接；以 及控制電路，根據輸入輸出到所述第2直流電源的電流的電流檢測值 與電流指令值的差分電流值而運算輸出占空比，對所述第1轉換器部、 第2轉換器部內的各所述半導體開關元件進行驅動控制。