[發明專利]多相交錯雙向直流變換器

有效

• 申請號: 201710880759.7
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107800300B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 鐘小芬
• 申請（專利權）人: 鈦白金科技（深圳）有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/44;H02M1/32;H02M1/14
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 官建紅

一種多相交錯雙向直流變換器，包括：高壓側端口；與所述高壓側端口連接的第一保護電路；低壓側端口；與所述低壓側端口連接的第二保護電路；以及兩路或以上，并聯在所述第一保護電路和所述第二保護電路之間的BDC變換器，其中，兩路或以上所述BDC變換器可根據負載控制其中一路或多路同時工作；通過設置多路并聯的BDC變換器，在順流降壓工作模式和逆流升壓工作模式共用一個電路，一機兩用，減小了系統體積，減輕了系統重量，降低了系統成本。高壓側和低壓側的工作電壓范圍寬，適用于不同的應用場景。相位管理技術可以關掉一相或幾相雙向DC?DC變換器，降低了空載或輕載的損耗，提升了系統的輕載效率。

技術領域

本發明屬于直流變換技術領域，尤其涉及一種多相交錯雙向直流變換器。

背景技術

隨著科技和社會的發展，電動汽車、光伏儲能系統、雙向直流UPS(UninterrupedPower Supply，不間斷電源)、航空電源系統等場合對雙向DC-DC(直流變直流)變換器的需求逐漸增加。雙向DC-DC(Bi-directional DC-DCConverter，BDC)變換器是一種典型的“一機兩用”設備，傳統的單向DC-DC變換器通過升壓、降壓等方式將一種直流電壓單向轉換為另一種直流電壓，只能將能量從一個方向傳輸到另一個方向，而雙向DC-DC變換器是一種雙象限運行設備，能夠實現能量的雙向傳輸：能量不僅可以從輸入端流向輸出端，也可以從輸出端流回輸入端。雙向DC-DC變換器的應用可以大幅度減小系統的體積、減輕系統重量和降低系統成本，提高系統運行可靠性，具有重要的市場經濟價值。

目前，專利文獻公開的(公開號CN 104184323A)一種雙向DC-DC變換電路存在：LLC諧振全橋左右兩邊完全對稱，當輸入側與輸出側接同樣電壓的電池時，無法實現能量的雙向可控傳輸；對于理想電壓源電路方案并不是真正意義上的雙向DC-DC變換器；因此，反而比傳統的LLC電路增加了副邊的諧振電感及諧振電容等功率器件，增加了額外的損耗，效率低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多相交錯雙向直流變換器，旨在解決傳統的雙向DC-DC變換電路中存在的較高額外的損耗，效率低的問題。

一種多相交錯雙向直流變換器，包括：

高壓側端口；

與所述高壓側端口連接的第一保護電路；

低壓側端口；

與所述低壓側端口連接的第二保護電路；以及

兩路或以上，并聯在所述第一保護電路和所述第二保護電路之間的BDC變換器，其中，兩路或以上的所述BDC變換器可根據負載控制其中一路或多路同時工作；

其中，所述BDC變換器包括：

預調節電路，與所述第一保護電路連接，用于對輸出輸入電壓進行預調節；

鉗位電路，與所述預調節電路連接，用于提供所述BDC變換器中開關管的零電壓開通條件，以及抑制電壓尖峰；

逆變/整流電路，與所述鉗位電路連接，順流降壓工作時將直流電逆變成交流電，逆流升壓工作時將交流電整流成直流電；

隔離變壓器，原邊繞組與所述逆變/整流電路連接，具有諧振電感；以及

整流/逆變電路，連接在所述隔離變壓器的副邊繞組和所述第二保護電路之間，順流降壓工作時將交流電整流成直流電，逆流升壓工作時將直流電逆變成交流電。

進一步地，所述逆變/整流電路為采用第一PWM信號控制的原邊全橋，所述整流/逆變電路為采用第二PWM信號控制的副邊全橋，所述第一PWM信號不同于所述第二PWM信號。

進一步地，所述第二PWM信號為所述第一PWM信號的關聯移相信號，所述第二PWM信號的調制相位與所述第一PWM信號之間呈線性關系。