[發明專利]一種雙向直流?直流變換器及其控制方法

在審

• 申請號: 201711289432.9
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107888077A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 曹曉生;廖榮輝;馮歡;陳高;劉永橋
• 申請（專利權）人: 深圳市禾望電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/14
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所44298
• 代理人: 王峰

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種雙向直流-直流變換器及其控制方法。

背景技術

雙向直流-直流變換器是指在維持變換器兩側的直流電壓極性不變的情況下，能夠根據需要改變能量傳輸方向的直流-直流變換器。與采用兩套單向的直流-直流變換器來達到能量雙向傳輸的方案相比，雙向直流-直流變換器由同一個變換器實現能量的雙向傳輸，使用的總體器件數目少，可以更加快速地進行兩個方向功率變換的切換，同時具有效率高、體積小、動態性能好、成本低等優勢。

如圖1所示為一種現有的雙向直流-直流變換器，該雙向直流-直流變換器存在的問題是：輸入電壓V1和輸出電壓V2需要有一定的電壓差，當V1和V2相等或者很接近時，由于上下管開關器件需要插入一定的死區導致占空比不能達到100％，從而不能有效進行電壓變換。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種雙向直流-直流變換器及其控制方法，以解決現有的雙向直流-直流變換器，在輸入電壓V1和輸出電壓V2相等或者很接近時，不能有效進行電壓變換的問題。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案如下：

根據本發明的一個方面，提供的一種雙向直流-直流變換器，所述雙向直流-直流變換器包括左橋臂、中間電容以及右橋臂；

所述左橋臂的第一端和所述右橋臂的第一端與所述中間電容的正極連接；

所述左橋臂的中點與所述雙向直流-直流變換器的直流輸入端的正極連接，所述右橋臂的中點與所述雙向直流-直流變換器的直流輸出端的正極連接；

所述左橋臂的第二端、所述右橋臂的第二端、所述雙向直流-直流變換器的直流輸入端的負極、所述中間電容的負極和所述雙向直流-直流變換器的直流輸出端的負極短接在一起。

根據本發明的另一個方面，提供的一種雙向直流-直流變換器的控制方法，所述方法包括步驟：

通過左橋臂和中間電容將直流輸入端電壓轉換為中間電壓；然后通過右橋臂將所述中間電壓轉換為直流輸出端電壓；所述中間電壓值大于所述直流輸入端電壓值、且大于所述直流輸出端電壓值

本發明實施例的雙向直流-直流變換器及其控制方法，解決了現有的雙向直流-直流變換器，在輸入電壓V1和輸出電壓V2相等或者很接近時，不能有效進行電壓變換的問題；拓寬了應用場合。

附圖說明

圖1為現有的雙向直流-直流變換器結構示意圖；

圖2為本發明實施例的雙向直流-直流變換器結構示意圖；

圖3為本發明實施例的單橋臂的雙向直流-直流變換器結構示意圖；

圖4為本發明實施例的雙橋臂的雙向直流-直流變換器結構示意圖；

圖5為本發明實施例的三橋臂的雙向直流-直流變換器結構示意圖；

圖6為本發明實施例的三橋臂的雙向直流-直流變換器應用在鋰電池的結構示意圖；

圖7為本發明實施例的三橋臂的雙向直流-直流變換器應用在鋰電池的三相交錯發波結構示意圖；

圖8為本發明實施例的三橋臂的雙向直流-直流變換器應用在鋰電池的左橋臂控制結構示意圖；

圖9為本發明實施例的三橋臂的雙向直流-直流變換器應用在鋰電池的右橋臂控制結構示意圖。

本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚、明白，以下結合附圖和實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

第一實施例

如圖2所示，本發明第一實施例提供一種雙向直流-直流變換器，所述雙向直流-直流變換器包括輸入電容11、左橋臂12、中間電容13、右橋臂14以及輸出電容15；

所述左橋臂12的第一端和所述右橋臂14的第一端與所述中間電容13的正極連接；

所述左橋臂12的中點與所述雙向直流-直流變換器的直流輸入端V1的正極連接，所述右橋臂14的中點與所述雙向直流-直流變換器的直流輸出端V2的正極連接；

所述左橋臂12的第二端、所述右橋臂14的第二端、所述雙向直流-直流變換器的直流輸入端V1的負極、所述中間電容13的負極以及所述雙向直流-直流變換器的直流輸出端V2的負極短接在一起；其中直流輸入端V1可以為可變或固定輸入電壓，直流輸出端V2可以為可變或固定輸出電壓。