[发明专利]DC/DC转换器

说明书

在变压器(3)的第1绕组(3a)与直流电源(1)之间连接第1开关电路(5)、在第2绕组(3b)与电池(2)之间连接第2开关电路(8)来构成DC/DC转换器(100)。控制电路(20)具备：第1电路(31)，以使充电电流的检测值与指令值的差分变小的方式进行反馈控制；以及第2电路(35)，根据检测值以及指令值而校正第1电路(31)的控制输入输出的一方。而且，控制电路(20)在电池充电时，控制第1对角元件相对第1开关电路(5)内的第1基准元件的驱动相位的相移量(θ1)和第2开关电路(8)内的第2对角元件相对第1开关电路(5)内的第1基准元件的驱动相位的相移量(θ2)。由此，针对电力传输方向的变化及急剧的负荷变动实现高的适应性。

技术领域

本发明涉及利用变压器使一次侧与二次侧绝缘的DC/DC转换 器，特别涉及在两个直流电源之间进行电力传输的DC/DC转换器。

背景技术

以往的双向DC/DC转换器进行第1直流电源与第2直流电源之 间的双向的电力传输，具备：变压器；第1转换器部，具有多个半导 体开关元件，被连接于上述第1直流电源与上述变压器的第1绕组之 间，在直流和交流间进行电力变换；第2转换器部，具有多个半导体 开关元件，被连接于上述第2直流电源与上述变压器的第2绕组之间， 在直流和交流间进行电力变换；以及控制电路，控制上述第1、第2 转换器部内的各上述半导体开关元件。上述第1、第2转换器部具有： 电容器，与各上述半导体开关元件并联连接；以及第1、第2电抗器， 与交流输入输出线连接。而且，上述控制电路在从上述第1直流电源 向上述第2直流电源进行电力传输时，利用上述第1电抗器进行控制， 以使得上述第1转换器部内的各上述半导体开关元件进行零电压开 关，在上述第2直流电源的电压比上述变压器的上述第2绕组所产生 的电压高时，使用上述第2电抗器进行控制，以使得上述第2转换器 部进行升压动作。另外，在从上述第2直流电源向上述第1直流电源 进行电力传输时，利用上述第2电抗器进行控制，以使得上述第2转 换器部内的各上述半导体开关元件进行零电压开关，在上述第1直流 电源的电压比上述变压器的上述第1绕组所产生的电压高时，使用上 述第1电抗器进行控制，以使得上述第1转换器部进行升压动作(例 如，参照专利文献1)。

专利文献1：国际公开WO2013/121665号公报

发明内容

如上述专利文献1那样的双向DC/DC转换器是隔着变压器而对 称的简易的电路结构，无论电力传输方向如何都能够进行零电压开 关，并且能够通过简单的控制实现双向电力传输。但是，有时在电力 传输过程中变压器电流的极性发生调换而产生逆电流，对电力传输无 益的无效电力有可能增大。另外，有时由于防止短路时间等的影响而 发生响应延迟、传输电力对指令值的响应性极度地劣化，难以针对电 力传输方向的变化或急剧的负荷变动而使传输电力快速地变化来跟 踪指令值。

本发明是为了解决如上所述的问题点而完成的，其目的在于提供 如下DC/DC转换器：能够利用简易的电路结构在宽的电压范围中防 止变压器电流的逆流而进行电力传输，能够实现低损耗化。另外，其 目的在于即使针对急剧的负荷变动、以及在电力传输方向变化的情况 下也能够使传输电力快速地变化，得到适应性高且可靠性高的输出控 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 的电力传输，具备：变压器；第1转换器部，包括基于两个桥电路的 全桥电路，该两个桥电路具备分别连接有反并联二极管的多个半导体 开关元件，所述第1转换器部连接于所述第1直流电源与所述变压器 的第1绕组之间；第2转换器部，包括基于两个桥电路的全桥电路， 该两个桥电路具备分别连接有反并联二极管的多个半导体开关元件， 所述第2转换器部连接于所述第2直流电源与所述变压器的第2绕组 之间；第2电抗器，与所述第2转换器部的交流输入输出线连接；以 及控制电路，根据输入输出到所述第2直流电源的电流的电流检测值 与电流指令值的差分电流值而运算输出占空比，对所述第1转换器部、 第2转换器部内的各所述半导体开关元件进行驱动控制。