[发明专利]双向DC-DC变流器及其控制方法

权利要求书

1.一种双向DC-DC变流器，所述双向DC-DC变流器具有到AC电力的中间转换，所述双向DC-DC变流器包括：

DC-AC转换电路，所述DC-AC转换电路使用多个MOSFET；以及

AC-DC转换电路，所述AC-DC转换电路使用多个功率二极管；

变压器，所述变压器将第一绕组和第二绕组磁耦合，其中在一种布置中，所述第一绕组被电连接在所述DC-AC转换电路的AC端子之间、并且被电连接在所述AC-DC转换电路的AC端子之间，以使得：通过DC-AC转换的操作而从所述中间转换产生的所述AC电力由所述变压器在从所述第一绕组到所述第二绕组的正向方向上传递，并且所述AC-DC转换电路将在从所述第二绕组到所述第一绕组的反向方向上传递的所述AC电力转换为DC电力；

一对开关，所述一对开关中的一个开关被串联插入在所述DC-AC转换电路和所述AC-DC转换电路的相应DC端子之间，并且所述一对开关中的另一开关被串联插入在所述DC-AC转换电路和所述AC-DC转换电路的另一相应DC端子之间；以及

控制器，所述控制器适用于闭合所述一对开关，以使得所述AC-DC转换电路的所述多个功率二极管当所述AC电力在所述正向方向上传递时被反向偏置，并且所述控制器适用于当所述AC电力在所述反向方向上传递时关断所述一对开关。

2.根据权利要求1所述的双向DC-DC变流器，其中：

所述AC-DC转换电路的所述功率二极管与所述DC-AC转换电路的所述MOSFET的体二极管相比呈现出更快的反向恢复特性。

3.根据权利要求2所述的双向DC-DC变流器，其中：

所述第一绕组的一端与以下两者电连接：所述DC-AC转换电路的所述多个MOSFET中的一个MOSFET的所述体二极管的阴极、以及所述AC-DC转换电路的所述多个功率二极管中的一个功率二极管的阴极。

4.根据权利要求3所述的双向DC-DC变流器，其中：

所述第一绕组的另一端与以下两者电连接：所述DC-AC转换电路的所述多个MOSFET中的另一MOSFET的所述体二极管的阴极、以及所述AC-DC转换电路的所述多个功率二极管中的另一功率二极管的阴极。

5.根据权利要求2所述的双向DC-DC变流器，其中：

所述开关包括辅助MOSFET；以及

所述开关的所述辅助MOSFET的体二极管与所述DC-AC转换电路的所述MOSFET的所述体二极管反串联连接。

6.根据前述权利要求中任一项所述的双向DC-DC变流器，其中：

所述DC-AC转换电路被配置为多电平全桥拓扑或多电平半桥拓扑。

7.根据前述权利要求1至5中任一项所述的双向DC-DC变流器，其中：

所述AC-DC转换电路被配置为全桥拓扑或半桥拓扑。

8.根据前述权利要求1至5中任一项所述的双向DC-DC变流器，其中：

所述DC-AC转换电路包括：

第一开关臂，所述第一开关臂包括所述MOSFET中串联连接的两个MOSFET；

第二开关臂，所述第二开关臂包括所述MOSFET中串联连接、并且与所述第一开关臂并联连接的另外两个MOSFET；

所述第一开关臂的两端是所述DC-AC转换电路的所述DC端子；以及

所述第一开关臂的串联连接点和所述第二开关臂的串联连接点是所述DC-AC转换电路的所述AC端子。