[發(fā)明專利]一種交直流變換電路、交直流變換器及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710534640.4
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107204720B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏標(biāo);姜桂賓
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海英搏爾電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M7/797
• 分類號: H02M7/797
• 代理公司: 珠海智專專利商標(biāo)代理有限公司 44262
• 代理人: 黃國豪

本發(fā)明提供一種交直流變換電路、交直流變換器及其控制方法，交直流變換電路包括位于直流端口的濾波電路、第一高頻開關(guān)橋臂、第二高頻開關(guān)橋臂、低頻開關(guān)橋臂、交流端口的濾波電路、交流端口濾波電容以及連接兩個高頻開關(guān)橋臂和交流端口濾波電感的共模電感。通過本交直流變換電路的實施，使得交流端口紋波電流可下降為原來的1/4，而且每一個高頻橋臂連接共模電感的一個繞組，而一般選用共模電感的感量很大從而流過其兩個繞組的共模電流相對于差模電流很小，因此上述共模電感兩個繞組的電流必然接近相等，即交流端口的電流自然均分地由兩個高頻橋臂承擔(dān)，實現(xiàn)了功率電路自主均流，提高了電路的工作效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交直流變換技術(shù)，尤其涉及一種交直流變換電路、交直流變換器及其控制方法。

背景技術(shù)

在新能源光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)以及電動汽車充電系統(tǒng)等多種應(yīng)用場合，要求電能變換器中的能量可以雙向流動：能量即可以由電網(wǎng)流向電池等儲能單元，實現(xiàn)電能的存儲，同時，又要求能量可以從儲能單元流向電網(wǎng)或單獨(dú)以交流電源的形式輸出，實現(xiàn)電網(wǎng)電能的調(diào)節(jié)或者滿足離網(wǎng)條件下電能的使用。實現(xiàn)上述功能，除了需要高效實用的隔離直流直流變換器以外，還需要效率更高、體積更小以及成本更低的非隔離交流直流雙向變換器。

對單相系統(tǒng)而言，傳統(tǒng)的雙向交直流變換器一般采用四個開關(guān)管組成的全橋電路及交流端口LC濾波的電路結(jié)構(gòu)，其上下兩個開關(guān)管串聯(lián)組成一個橋臂，共有兩個橋臂，如圖1所示，為了減小電路的共模干擾，同時為了降低電路的開關(guān)損耗提高電路效率，所述全橋電路的一個橋臂一般工作在與交流側(cè)頻率同頻的低頻開關(guān)狀態(tài)，而另一個橋臂則工作在高頻SPWM開關(guān)狀態(tài)，任何一個橋臂上下兩個開關(guān)管都互補(bǔ)導(dǎo)通，其開關(guān)驅(qū)動信號波形如圖2所示，以上電路，受開關(guān)器件自身損耗的限制，開關(guān)頻率不可能做得太高，則加載在交流端口LC濾波端口上的脈動電壓頻率就不會太高。為了減小流入交流端口的紋波電流從而保證交流側(cè)電能的質(zhì)量，后級LC濾波器特別是濾波電感的體積就會比較大。這樣，造成整個交直流變換器體積大，成本高，同時變換器的效率也難以提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目是提供一種功率電路自主均流的交錯并聯(lián)的交直流變換電路。

本發(fā)明的第二目是提供一種功率電路自主均流的交錯并聯(lián)的交直流變換器。

本發(fā)明的第三目是提供一種功率電路自主均流的交錯并聯(lián)的交直流變換電路的控制方法。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，本發(fā)明提供一種交直流變換電路，其特征在于，包括第一濾波電路、低頻開關(guān)橋臂、第一高頻開關(guān)橋臂和第二高頻開關(guān)橋臂，第一濾波電路與交直流變換電路的直流端口連接，低頻開關(guān)橋臂、第一高頻開關(guān)橋臂和第二高頻開關(guān)橋臂分別與直流端口并聯(lián)連接；

低頻開關(guān)橋臂包括第一開關(guān)管和第二開關(guān)管，第一開關(guān)管的源極與第二開關(guān)管的漏極連接；

第一高頻開關(guān)橋臂包括第三開關(guān)管和第四開關(guān)管，第三開關(guān)管的源極與第四開關(guān)管的漏極連接；

第二高頻開關(guān)橋臂包括第五開關(guān)管和第六開關(guān)管，第五開關(guān)管的源極與第六開關(guān)管的漏極連接；

交直流變換電路還包括共模電感和第二濾波電路，共模電感的第一繞組的第一同名端與第三開關(guān)管的源極連接，共模電感的第二繞組的第二同名端與第五開關(guān)管的源極連接，第一繞組的第二同名端、第二繞組的第一同名端和第一開關(guān)管的源極與第二濾波電路連接，第二濾波電路與交直流變換電路的交流端口連接。

更進(jìn)一步的方案是，第二濾波電路包括第一電感和第一電容，第一電感的第一端、第一繞組的第二同名端和第二繞組的第一同名端連接，第一電感的第二端與第一電容的第一端連接，第一電容的第二端與第一開關(guān)管的源極連接。