[发明专利]DC/DC转换器

说明书

技术领域

本发明涉及通过变压器使一次侧和二次侧绝缘的DC/DC转换器，特别涉及在2个直流电源之间可双向地进行电力传送的DC/DC转换器。

背景技术

以往的双向DC/DC转换器具有介于变压器的1次绕组的一端以及第1电压正极端子之间的第1开关、介于1次绕组的一端以及第1电压负极端子之间的第2开关、介于1次绕组的另一端以及第1电压的正极端子之间的第3开关、介于1次绕组的另一端与第1电压负极端子之间的第4开关、线圈、介于线圈的一端以及第2电压正极端子之间的第5开关、介于线圈的一端以及第2电压负极端子之间的第6开关、介于2次绕组的一端以及线圈的另一端之间的第7开关、介于2次绕组的一端以及第2电压负极端子之间的第8开关、介于2次绕组的另一端以及线圈的另一端之间的第9开关、和介于2次绕组的另一端以及第2电压负极端子之间的第10开关(例如参照专利文献1)。

另外，以往的其他例子的双向DC/DC转换器具备将与第1电源连接的电压型全桥电路和与第2电源连接的电流型开关电路连接起来的变压器。另外，对电压型全桥电路的各开关元件分别连接缓冲电容器，变压器的一次绕组、共振电抗器以及共振电容器被串联连接。另外，由开关元件和嵌位电容器构成的电压嵌位电路与电流型开关电路连接(例如参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2009-177940号公报

专利文献2：日本特开2009-55747号公报

发明内容

在上述专利文献1那样的双向DC/DC转换器中，在变压器的两侧配置开关电路，在二次侧的开关电路的后级另外设置升压斩波器电路，关于无法通过一次侧、二次侧的电压以及变压器的绕组比设定的电压范围，升压斩波器电路进行升压动作而调整为目标电压。因此，存在与升压斩波器电路对应地，零件件数增加且损耗增加这样的问题。

另外，在上述专利文献2中，通过使用零电压开关的控制来降低开关损耗，但存在在电力转移方向反转时，无法进行零电压开关而开关损耗增大这样的问题。

进而，在专利文献1、2中，在一次侧和二次侧，结构不同，所以即使电力传送方向反转，也无法简单地使控制反转，由于直至控制切换为止的时间延迟，输出电压过大地上升或者下降，从而难以得到稳定的输出。

本发明是为消除上述那样的问题而完成的，其目的在于提供一种无需另外设置升压电路，能够通过简易的电路结构在宽的电压范围内双向地传送电力，而且能够同时实现低损耗化的DC/DC转换器。进而，其目的在于，针对电力传送方向的变化、急剧的负载变动，也能够迅速地追踪而实现稳定地输出的控制。

本发明的DC/DC转换器进行第1直流电源与第2直流电源之间的双向的电力传送。该DC/DC转换器具备：变压器；第1转换器部，具有多个半导体开关元件，连接于上述第1直流电源与上述变压器的第1绕组之间，在直流/交流之间进行电力变换；第2转换器部，具有多个半导体开关元件，连接于上述第2直流电源与上述变压器的第2绕组之间，在直流/交流之间进行电力变换；以及控制电路，对上述第1、第2转换器部内的上述各半导体开关元件进行控制。上述第1、第2转换器部具有与上述各半导体开关元件并联连接的电容器、和与交流输入输出线连接的第1、第2电抗器。另外，上述控制电路在从上述第1直流电源向上述第2直流电源的电力传送时，控制为利用上述第1电抗器，而使上述第1转换器部内的上述各半导体开关元件进行零电压开关，在从上述第2直流电源向上述第1直流电源的电力传送时，控制为利用上述第2电抗器，而使上述第2转换器部内的上述各半导体开关元件成为零电压开关。

根据上述DC/DC转换器，能够通过简易的电路结构在宽的电压范围内双向地传送电力。另外，不管电力传送方向如何都能够实现零电压开关，并且零件件数少，从而能够实现损耗降低。

进而，成为夹着变压器而对称的电路结构，所以能够通过简易的控制进行双向的电力传送。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的电池充放电装置的电路结构图。

图2是本发明的实施方式1的电池充放电装置的充电时的控制框图。

图3是本发明的实施方式1的电池充放电装置的驱动信号波形图。

图4是说明本发明的实施方式1的电池充放电装置的充电动作的图。

图5是说明本发明的实施方式1的电池充放电装置的充电动作的图。

图6是说明本发明的实施方式1的电池充放电装置的充电动作的图。

图7是说明本发明的实施方式1的电池充放电装置的充电动作的图。