[发明专利]一种双向DC/DC装置及变流系统

权利要求书

1.一种双向DC/DC装置，其特征在于，所述装置包括：

直流电压转换模块，其用于对自身第一外接端口传输来的直流电进行电压转换并将得到的直流电通过自身第二外接端口输出，或，对自身第二外接端口传输来的直流电进行电压转换并将得到的直流电通过自身第一外接端口输出；

变流器模块，其与所述直流电压转换模块连接，用于对所述直流电压转换模块传输来的直流电进行直-交-直转换并将得到的直流电进行输出，或，对接收到的直流电进行直-交-直转换并将得到的直流电传输至所述直流电压转换模块；

其中，所述变流器模块的中间交流回路中配置有隔离变压器；

所述变流器模块包括结构相同、输出端并联的第一变流器子模块和第二变流器子模块；

所述直流电压转换模块的第二外接端口包括：第二外接端口正极、第二外接端口负极和第二外接端口中间点，所述第一变流器子模块的第一直流端口的正负极分别与所述直流电压转换模块的第二外接端口正极和第二外接端口中间点连接，所述第二变流器子模块的第一直流端口的正负极分别与所述直流电压转换模块的第二外接端口中间点和第二外接端口负极连接；

所述第一变流器子模块包括：

第一交直转换单元，其直流端口分别与所述直流电压转换模块的第二外接端口正极和第二外接端口中间点连接，所述第一交直转换单元采用由第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT以及第四IGBT构成的H桥全控整流电路来实现；

第一隔离变压器单元，其与所述第一交直转换单元的交流端口连接；

第二交直转换单元，其与所述第一隔离变压器单元连接，所述第二交直转换单元采用由第五IGBT、第六IGBT、第七IGBT以及第八IGBT所构成的H桥全控整流电路来实现；

在工作过程中，第一变流器子模块中的第一IGBT与第四IGBT处于同样的状态，即同时导通或是同时关断，同时第二IGBT与第三IGBT 处于同样的状态，这两组IGBT之间在相位上交错180°，第一变流器子模块中的IGBT与第二变流器子模块中的对应的IGBT之间在相位上交错90°，其中，第一变流器子模块中的第一IGBT和第四IGBT分别对应第二变流器子模块中的第五IGBT和第八IGBT，这样当所述装置正常工作时，所述变流器模块中均会有一组8个开关管工作在同步整流或是常开状态，可以有效降低系统损耗，同时所述直流电压转换模块中具有4个开关管会处于常闭状态，可以降低系统损耗；

当所述装置处于正向工作模式，如果第一外接端口侧的直流输入电压大于预设中间电压，那么此时通过斩波的方式将所述直流电压转换模块的第二外接端口正极与第二外接端口中间点之间的电压降低至所述预设中间电压，即此时所述直流电压转换模块配置为降压工作模式，实现了降压电路的作用；

当所述装置处于正向工作模式，如果第一外接端口侧的直流输入电压小于预设中间电压，那么此时将所述直流电压转换模块的第二外接端口正极与第二外接端口中间点之间的电压抬升至所述预设中间电压，即此时所述直流电压转换模块配置为升压模式，实现了升压电路的作用；

当所述装置处于反向工作模式，如果所述直流电压转换模块的第二外接端口正极与第二外接端口中间点之间的电压大于第一外接端口侧所需要的直流电压，那么此时所述直流电压转换模块会配置为降压工作模式，其中，所述反向工作模式下，电能由变流器模块侧传至直流电压转换模块侧。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述直流电压转换模块包括：第一电路、第二电路和连接在所述第一电路与第二电路的之间的第一电感，所述第一电路与所述第二电路的电路结构对称。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一电路包括：

第一支撑电容和第二支撑电容，所述第一支撑电容与第二支撑电容串联形成的电路连接在所述直流电压转换模块的第一外接端口正极与第一外接端口负极之间；

第一开关单元，其第一端与所述直流电压转换模块的第一外接端口正极连接，第二端通过所述第一电感与所述第二电路的第一外接端口正极连接；

第二开关单元，其第一端与所述直流电压转换模块的第一外接端口负极连接，第二端与所述第二电路的第一外接端口负极连接；

第三开关单元和第四开关单元，所述第三开关单元与第四开关单元串联形成的电路连接在所述第一开关单元的第二端与第二开关单元的第二端之间，二者的公共连接点与所述第一支撑电容和第二支撑电容的公共连接点连接。