[实用新型]一种隔离型双向DC‑DC变换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及DC-DC变换装置领域，尤其涉及一种隔离型双向DC-DC变换装置。

背景技术

在UPS(不间断电源)、电动车、航空电源等领域，双向DC-DC电源的应用越来越广泛，具有成本低、重量轻等优势。DC-DC变换装置通过升压、降压等方式将一种直流电压转换为另一种直流电压，而双向DC-DC变换装置还可实现能量的双向流动。按结构来说，双向DC-DC变换装置可分为隔离型和非隔离型，隔离型的是用变压器将输入侧和输出侧进行电气隔离，能量通过磁化传递到输出侧，而非隔离型的是通过开关管直接完成输入侧和输出侧之间的能量传递。

现有的双向DC-DC变换装置均为硬开关电路，由于实际应用中双向DC-DC变换装置的开关器件长期处于开关频率较高的状态下，因此现有的双向DC-DC变换装置的开关损耗非常大，浪费能源；而且，二极管在开关频率较高的状态下，存在上一个脉冲走后未能完全反向关断则下一个脉冲又来的情况，此时二极管就会在正、反向都可导通，失去了开关作用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种通过软开关技术大大地降低开关损耗，并且有效过滤噪声，能量输出稳定，电压变换效率高的隔离型双向DC-DC变换装置。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种隔离型双向DC-DC变换装置，包括主体模块、升降压模块和软开关模块；

所述主体模块用于完成电源的能量双向变换和传递；

所述升降压模块用于对所述主体模块的输出电压进行升降压处理；

所述软开关模块用于控制所述升降压模块的零电流开通和零电压关断；

所述软开关模块包括电容Cr1、Cr2、电感Lr、开关管Q11和二极管D11、D12、D13，所述电感Lr的一端、电容Cr1的一端，电容Cr2的一端和二极管D11的正极均与所述开关管Q11的源极电连接，所述电容Cr2的另一端、二极管D11的负极和二极管D13的负极均与所述开关管Q11的漏极电连接，所述二极管D12的正极和所述电感Lr的另一端电连接，所述二极管D12的负极、二极管D13的正极和所述电容Cr1的另一端电连接。

优选地，所述升降压模块包括电感L1、继电器KM、开关管Q9、Q10、二极管D9、D10和电容C1、C2；

所述电感L1的一端和所述电容C1电连接，所述电感L1的另一端和继电器KM的触片电连接，所述继电器KM的第一触点A和所述电感Lr的一端电连接，所述继电器KM的第二触点B和所述电感Lr的另一端电连接，所述电容C2的一端和所述开关管Q11的漏极电连接，所述电容C1的另一端和所述电容C2的另一端电连接；

所述开关管Q9的漏极、二极管D9的负极和所述电感L1的另一端电连接，所述开关管Q10的漏极、二极管D10的负极和所述电感Lr的另一端电连接，所述开关管Q9的源极、二极管D9的正极、开关管Q10的源极和二极管D10的正极均与所述电容C2的另一端电连接。

优选地，所述主体模块包括蓄电池Bat、变压器T1、第一桥式变流电路、第二桥式变流电路,所述蓄电池Bat通过所述第一桥式变流电路和变压器T1的第一绕组N1电连接，所述电容C1通过所述第二桥式变流电路和变压器T1的第二绕组N2电连接。

优选地，所述第一桥式变流电路包括开关管Q1、Q2、Q3、Q4和二极管D1、D2、D3、D4，所述开关管Q1的漏极、开关管Q3的漏极、二极管D1的负极和二极管D3的负极均与所述蓄电池Bat的正极电连接，所述开关管Q2的源极、开关管Q4的源极、二极管D2的正极和二极管D4的正极均与所述蓄电池Bat的负极电连接，所述开关管Q1的源极、开关管Q2的漏极、二极管D1的正极和二极管D2的负极均与所述变压器T1的第一绕组N1的一端电连接，所述开关管Q3的源极、开关管Q4的漏极、二极管D3的正极和二极管D4的负极均与所述变压器T1的第一绕组N1的另一端电连接。