[發明專利]隔離式電動汽車雙向充電系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201711427697.0
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108183539A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 耿乙文;鄭鵬飛;李永崗;齊亞文
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: H02J7/06
• 分類號: H02J7/06;H02M7/217;H02M3/335;B60L11/18;H02J7/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發明公開了一種隔離式電動汽車雙向充電系統及其控制方法，該系統包括雙向DC/DC電路和控制模塊，雙向DC/DC電路包括：第一變換單元，其包括第一橋臂、第二橋臂和諧振網絡，第一橋臂與第二橋臂并聯，諧振網絡分別與第一橋臂和第二橋臂相連；變壓器，其第一側與諧振網絡相連；第二變換單元，其分別與變壓器的第二側和動力電池相連，第二變換單元包括第三橋臂和第四橋臂，第三橋臂與第四橋臂并聯，其中，控制模塊在雙向DC/DC電路處于正向充電模式時，對第一變換單元進行雙移相控制，并使第二變換單元進行不控整流；控制模塊在雙向DC/DC電路處于反向饋電模式時，控制第二變換單元進行逆變工作，并控制第一變換單元中的第一橋臂進行同步整流工作。

技術領域

本發明涉及電動汽車技術領域，特別涉及一種隔離式電動汽車雙向充電系統和一種隔離式電動汽車雙向充電系統的控制方法。

背景技術

隔離式電動汽車雙向充電系統主要包括AC/DC整流電路和DC/DC變換器。在傳統的雙向充電系統中，存在開關管電壓應力大、不能反向工作或反向工作效率低等問題，難以適應如今電動車向電網饋電的要求。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種隔離式電動汽車雙向充電系統，在正向充電模式下能夠實現開關管的ZCS關斷和ZVS開通，在反向饋電模式下能夠實現所有開關管的軟開關，安全性和效率均較高。

本發明的第二個目的在于提出一種隔離式電動汽車雙向充電系統的控制方法。

為達到上述目的，本發明第一方面實施例提出的隔離式電動汽車雙向充電系統，包括雙向DC/DC電路和控制模塊，所述雙向DC/DC電路包括：第一變換單元，所述第一變換單元包括第一橋臂、第二橋臂和諧振網絡，所述第一橋臂與所述第二橋臂并聯，所述諧振網絡分別與所述第一橋臂和所述第二橋臂相連；變壓器，所述變壓器的第一側與所述諧振網絡相連；第二變換單元，所述第二變換單元分別與所述變壓器的第二側和動力電池相連，所述第二變換單元包括第三橋臂和第四橋臂，所述第三橋臂與所述第四橋臂并聯，其中，所述控制模塊在所述雙向DC/DC電路處于正向充電模式時，對所述第一變換單元進行雙移相控制，并使所述第二變換單元進行不控整流；所述控制模塊在所述雙向DC/DC電路處于反向饋電模式時，控制所述第二變換單元進行逆變工作，并控制所述第一變換單元中的第一橋臂進行同步整流工作。

根據本發明實施例的隔離式電動汽車雙向充電系統，雙向DC/DC電路包括第一變換單元、變壓器和第二變換單元，控制模塊在雙向DC/DC電路處于正向充電模式時，對第一變換單元進行雙移相控制，并使第二變換單元進行不控整流，在雙向DC/DC電路處于反向饋電模式時，控制第二變換單元進行逆變工作，并控制第一變換單元中的第一橋臂進行同步整流工作，由此，可通過變壓器對不同電壓等級進行電氣隔離，變壓器兩側可實現磁耦合從而實現電氣絕緣，提高了系統的安全性，并且，通過對包括諧振網絡的第一變換單元進行雙移相控制，能夠使高壓母線側橋臂開關管開關應力為高壓直流母線電壓一半，可有效降低開關管參數要求，另外，在正向充電模式下，第二變換單元中開關管能夠實現ZCS關斷，第一變換單元中的開關管能夠實現ZVS開通，在反向饋電模式下，所有開關管均能夠實現軟開關，大大提高了系統的效率。

另外，根據本發明上述實施例提出的隔離式電動汽車雙向充電系統還可以具有如下附加的技術特征：

其中，所述第一橋臂包括串聯的第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管，所述第一橋臂的兩端作為所述第一變換單元的直流側，所述第二開關管和所述第三開關管之間具有第一節點；所述第二橋臂包括串聯的第五開關管、第六開關管、第七開關管和第八開關管，所述第六開關管和所述第七開關管之間具有第二節點；所述諧振網絡包括第一電感、第二電感和第一電容，所述第一電感的一端與所述第一節點相連，所述第二電感的一端與所述第一電感的另一端相連，所述第一電容的一端與所述第二電感的另一端相連，所述第一電容的另一端與所述第二節點相連，所述第二電感的兩端作為所述第一變換單元的交流側連接到所述變壓器的第一側。