[發明專利]一種軟開關雙向直流變換器及控制方法

有效

• 申請號: 202110584571.4
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113285599B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 胡剛毅;張超;高樂;高文進;程翔宇;鄭交科
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司;濰柴新能源科技有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/44;H02J7/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張建

1.一種軟開關雙向直流變換器，其特征在于，包括：雙向boost-buck主電路和軟開關電路，所述雙向boost-buck主電路包括：低邊電池、低邊電容、功率電感、下橋主開關管、上橋主開關管、高邊電容和高邊電池，所述軟開關電路包括：第一鉗位二極管、第二鉗位二極管、上橋輔助開關管、下橋輔助開關管、緩沖電感、緩沖電容、第一諧振開關管和第二諧振開關管，

所述低邊電池的負極與所述低邊電容的負極連接，所述低邊電池的正極與所述低邊電容的正極連接，所述功率電感的一端與所述低邊電容的正極連接，所述功率電感的另一端與所述下橋主開關管的一端連接，所述下橋主開關管的另一端分別與所述低邊電容的負極和所述高邊電容的負極連接，所述高邊電容的正極與所述上橋主開關管的一端連接，所述上橋主開關管的另一端與所述功率電感的另一端連接，所述高邊電池的負極與所述高邊電容的負極連接，所述高邊電池的正極與所述高邊電容的正極連接；

所述上橋輔助開關管的一端分別與所述上橋主開關管的一端和所述高邊電容的正極連接，所述上橋輔助開關管的另一端與所述下橋輔助開關管的一端連接，所述下橋輔助開關管的另一端分別與所述下橋主開關管的另一端和所述高邊電容的負極連接；所述第一鉗位二極管的一端分別與所述上橋主開關管的一端和所述上橋輔助開關管的一端連接，所述第一鉗位二極管的另一端分別與所述第二鉗位二極管的一端、所述緩沖電容的一端和所述第二諧振開關管的一端連接，所述第二鉗位二極管的另一端分別與所述下橋主開關管的另一端和所述下橋輔助開關管的另一端連接；所述緩沖電感的一端與所述功率電感的另一端連接；所述緩沖電感的另一端分別與所述上橋輔助開關管的另一端和所述下橋輔助開關管的一端連接；所述緩沖電容的一端分別與所述第二諧振開關管的一端、所述第一鉗位二極管的另一端和所述第二鉗位二極管的一端連接，所述緩沖電容的另一端與所述功率電感的另一端連接，所述第二諧振開關管的另一端與所述第一諧振開關管的一端連接，所述第一諧振開關管的另一端分別與所述上橋輔助開關管的另一端和所述下橋輔助開關管的一端連接。

2.根據權利要求1所述的軟開關雙向直流變換器，其特征在于，所述下橋主開關管、所述上橋主開關管、所述上橋輔助開關管、所述下橋輔助開關管、所述第一諧振開關管和所述第二諧振開關管均為絕緣柵雙極型晶體管。

3.根據權利要求1所述的軟開關雙向直流變換器，其特征在于，所述下橋主開關管、所述上橋主開關管、所述上橋輔助開關管、所述下橋輔助開關管、所述第一諧振開關管和所述第二諧振開關管均為金屬氧化物場效應管。

4.一種軟開關雙向直流變換器的控制方法，其特征在于，應用于權利要求1至3中任一項所述軟開關雙向直流變換器，所述控制方法包括：

在確定能量由所述低邊電池流向所述高邊電池的情況下，控制所述軟開關雙向直流變換器在一個控制周期中工作在boost模式，使得所述低邊電池處于放電狀態且所述高邊電池處于充電狀態；

在確定能量由所述高邊電池流向所述低邊電池的情況下，控制所述軟開關雙向直流變換器在一個所述控制周期中工作在buck模式，使得所述低邊電池處于充電狀態且所述高邊電池處于放電狀態。