[发明专利]一种两级式双向DC/DC变换器及其反向启动控制方法

说明书

本申请公开了一种两级式双向DC/DC变换器及其反向启动控制方法，该两级式双向DC/DC变换器包括调压的前级DC/DC变换器和隔离的后级谐振变换器，其中所述后级谐振变换器至少由逆变/整流单元、谐振变换单元、整流/逆变单元依次级联而成。所述反向启动控制方法包括：在接收到反向启动指令时，保持前级DC/DC变换器和逆变/整流单元处于停机状态，控制整流/逆变单元缓启动；在整流/逆变单元缓启动结束时，控制前级DC/DC变换器缓启动，建立高压母线电压；在建立高压母线电压后，控制逆变/整流单元启动，使两级式双向DC/DC变换器进入反向工作状态。本申请避免了反向启动瞬间发生中间母线能量倒灌。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及一种两级式双向DC/DC变换器及其反向启动控制方法。

背景技术

图1示出了一种典型的两级式双向DC/DC变换器，包括调压的前级DC/DC变换器10和隔离的后级谐振变换器20，其中后级谐振变换器20至少由逆变/整流单元2、谐振变换单元3、整流/逆变单元4依次级联而成。

在正向工作时，前级DC/DC变换器10将高压母线电压V_H转换为稳定的中间母线电压V_M，V_M再经过逆变/整流单元2的逆变、谐振变换单元3的固定增益(固定增益小于1)输出、整流/逆变单元4的同步整流而转换成高效、稳定的低压母线电压V_L。在反向工作时，V_L经过整流/逆变单元4的逆变、谐振变换单元3的固定增益(固定增益小于1)输出、逆变/整流单元2的同步整流转换成V_M，前级DC/DC变换器10再根据V_M的大小，工作在不同模式来实现恒压输出。

但是，由于在正向工作时谐振变换单元3的固定增益小于1，所以在正向工作时V_M必然大于V_L；在正向工作切换到反向工作瞬间(即反向启动瞬间)，由于母线电容两端电压即母线电压不能突变，所以切换后V_M、V_L瞬间电压仍等于切换前V_M、V_L瞬间电压；但是在反向启动瞬间存在的V_M＞V_L工况会导致中间母线能量倒灌，从而引起谐振电流冲击，甚至直接引起逆变/整流单元2炸管。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种两级式双向DC/DC变换器及其反向启动控制方法，以避免反向启动瞬间发生中间母线能量倒灌。

一种两级式双向DC/DC变换器的反向启动控制方法，所述两级式双向DC/DC变换器包括调压的前级DC/DC变换器和隔离的后级谐振变换器，其中所述后级谐振变换器至少由逆变/整流单元、谐振变换单元、整流/逆变单元依次级联而成；所述反向启动控制方法包括：

在接收到反向启动指令时，保持所述前级DC/DC变换器和所述逆变/整流单元处于停机状态，控制所述整流/逆变单元缓启动；

在所述整流/逆变单元缓启动结束时，控制所述前级DC/DC变换器缓启动，建立高压母线电压；

在建立高压母线电压后，控制所述逆变/整流单元启动，使所述两级式双向DC/DC变换器进入反向工作状态。

可选的，所述控制所述逆变/整流单元启动前，还包括：

判断所述两级式双向DC/DC变换器的负载是否处于轻载状态，若否，执行所述控制所述逆变/整流单元启动的步骤。

可选的，所述判断所述两级式双向DC/DC变换器的负载是否处于轻载状态，包括：判断预设点的采样电流是否小于设定值，若是，判定两级式双向DC/DC变换器的负载处于轻载状态。

可选的，所述预设点的采样电流为高压母线电流、低压母线电流、中间母线电流或所述前级DC/DC变换器中的电感电流。