[发明专利]一种含两个单向直流变换器的复合电源及其控制方法

权利要求书

1.一种含两个单向直流变换器的复合电源，其特征在于，包括电池组(1)、开关(7)、功率二极管集成盒(2)、电机逆变器(3)、单向Buck-Boost变换器(4)、超级电容(5)和单向Buck变换器(6)；电池组(1)的正极分别连接开关(7)的输入端口A，开关的输出端口B连接功率二极管集成盒(2)的阳极集成输入端，功率二极管集成盒(2)的阴极输出端分别连接电机逆变器(3)的正极端口和单向Buck-Boost变换器(4)的正极输入接口a₁，电机逆变器(3)的负极端口分别连接单向Buck-Boost变换器的负极输入接口b₁和电池组(1)的负极；单向Buck-Boost变换器的正极输出接口c₁和负极输出接口d₁分别连接超级电容(5)的正极和负极；超级电容(5)的正极和负极还分别连接单向Buck变换器(6)的正极输入接口a₂和负极输入接口b₂；单向Buck变换器(6)的正极输出接口c₂和负极输出接口d₂分别连接电池组(1)的正极和负极；

单向Buck-Boost变换器(4)为高低电平控制的数字式直流变换器，并且仅用于向超级电容单向升压或降压充电，不能对超级电容放电；

单向Buck变换器(6)为高低电平控制的数字式直流变换器，并且仅用于对超级电容单向降压放电，不能对超级电容充电；

单向Buck-Boost变换器(4)、超级电容(5)和单向Buck变换器(6)构成制动能量有序向电池组充电的辅助电路，并且，电池组能够通过单向Buck-Boost变换器向超级电容充电，而超级电容能够通过单向Buck变换器向电池组充电；同时，超级电容能够通过单向Buck变换器向电机逆变器提供能量。

2.根据权利要求1所述的一种含两个单向直流变换器的复合电源，其特征在于，电池组(1)、开关(7)、功率二极管集成盒(2)所在输出电路为主电路，位于主电路的开关(7)能够同时控制超级电容与电池组的输出。

3.根据权利要求1所述的一种含两个单向直流变换器的复合电源，其特征在于，电池组(1)通过功率二极管集成盒(2)实现单向输出，功率二极管集成盒(2)由多个二极管组成。

4.一种含两个单向直流变换器的复合电源的控制方法，其特征在于，基于权利要求1至3任意一项所述的一种含两个单向直流变换器的复合电源，包括以下步骤：

步骤1，根据电动汽车运行状态与超级电容电压分别控制单向Buck-Boost变换器的数字接口D₁和D₂以及单向Buck变换器的数字接口D₃和D₄的高低电平输入；

步骤2，判断单向Buck-Boost变换器和单向Buck变换器的数字接口的值，确定单向Buck-Boost变换器和单向Buck变换器的工作状态。

5.根据权利要求4所述的一种含两个单向直流变换器的复合电源的控制方法，其特征在于，步骤2中，当D₁＝0，D₂＝0时，单向Buck-Boost变换器不工作；当D₁＝0，D₂＝1时，单向Buck-Boost变换器针对输入端进行降压恒流工作；当D₁＝1，D₂＝0时，单向Buck-Boost变换器针对输入端进行升压恒流工作。

6.根据权利要求4所述的一种含两个单向直流变换器的复合电源的控制方法，其特征在于，步骤2中，当D₃＝0，D₄＝0时，单向Buck变换器不工作；当D₃＝0，D₄＝1时，单向Buck变换器针对输出端进行恒压工作；当D₃＝1，D₄＝0时，单向Buck变换器针对输出端进行恒流工作。

7.根据权利要求4所述的一种含两个单向直流变换器的复合电源的控制方法，其特征在于，单向Buck-Boost变换器的数字接口D₁和单向Buck变换器的数字接口D₃和D₄的高低电平切换采用滞环控制。