[發(fā)明專利]雙向直流變換器及雙向直流變換控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710524420.3
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107134929B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚云鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州匯川聯(lián)合動力系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 44217 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 陸軍

1.一種雙向直流變換器，包括第一斬波單元、第二斬波單元、變壓器以及控制單元，所述第一斬波單元的第一側(cè)連接到第一外接端子、第二側(cè)經(jīng)由第一電感連接到所述變壓器的原邊繞組；其特征在于：所述第二斬波單元采用H橋斬波電路，且所述第二斬波單元的第一側(cè)連接到所述變壓器的副邊繞組、第二側(cè)連接到正母線和負(fù)母線；所述正母線和負(fù)母線之間具有串聯(lián)連接的第一電容和第二電容，且所述第二電容的兩端連接到第二外接端子；所述雙向直流變換器還包括第二電感，且所述第一電容和第二電容的連接點經(jīng)由所述第二電感連接到所述變壓器的副邊繞組的中間抽頭；所述控制單元連接到所述第一斬波單元和第二斬波單元的控制端，且所述控制單元在能量由第二外接端子流向第一外接端子時，生成具有目標(biāo)占空比的脈沖寬度調(diào)制信號并輸出到第二斬波單元的控制端；

所述第二斬波單元包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和第四開關(guān)管，且所述第一開關(guān)管、第二開關(guān)管串聯(lián)連接在正母線和負(fù)母線之間、所述第三開關(guān)管和第四開關(guān)管串聯(lián)連接在正母線和負(fù)母線之間；所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管的連接點連接到所述變壓器的副邊繞組的首端、所述第三開關(guān)管和所述第四開關(guān)管的連接點連接到所述變壓器的副邊繞組的尾端；

所述控制單元向所述第一開關(guān)管輸出第一脈沖寬度調(diào)制信號、向所述第二開關(guān)管輸出第二脈沖寬度調(diào)制信號、向所述第三開關(guān)管輸出第三脈沖寬度調(diào)制信號以及向所述第四開關(guān)管輸出第四脈沖寬度調(diào)制信號，且所述第一脈沖寬度調(diào)制信號與第二脈沖寬度調(diào)制信號互補，所述第三脈沖寬度調(diào)制信號與第四脈沖寬度調(diào)制信號互補，所述第一脈沖寬度調(diào)制信號與第三脈沖寬度調(diào)制信號的相位差為180度，所述第二脈沖寬度調(diào)制信號與第四脈沖寬度調(diào)制信號的相位差為180度；

在能量由第二外接端子流向第一外接端子時，所述第一外接端子的電壓V_1DC滿足：

其中，V_2DC為第二外接端子電壓，t_on為第一脈沖寬度調(diào)制信號的脈沖寬度，t_off為第一脈沖寬度調(diào)制信號的脈沖間隔，L₁為第一電感的電感量，Ts為第一脈沖寬度調(diào)制信號的控制周期，且Ts＝t_on+t_off，Ro為第一外接端子所連接負(fù)載的等效電阻，為所述變壓器原邊繞組和副邊繞組的匝數(shù)比；

所述控制單元在生成具有目標(biāo)占空比的脈沖寬度調(diào)制信號時，將具有初始占空比的脈沖寬度調(diào)制信號輸出到第二斬波單元的控制端，并根據(jù)第一外接端子的電壓反饋值計算第一外接端子所連接負(fù)載的等效電阻Ro，最終根據(jù)所述第一外接端子所連接負(fù)載的等效電阻Ro計算目標(biāo)占空比。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向直流變換器，其特征在于：所述控制單元在生成具有目標(biāo)占空比的脈沖寬度調(diào)制信號時，將具有初始占空比的脈沖寬度調(diào)制信號輸出到第二斬波單元的控制端，并根據(jù)第一外接端子反饋的電壓調(diào)整所述初始占空比直到第一外接端子的輸出電壓達(dá)到預(yù)定值，并將所述第一外接端子的輸出電壓達(dá)到預(yù)定值時的初始占空比確定為目標(biāo)占空比。