[发明专利]CLLC双向直流-直流变换器及低增益控制方法

说明书

本发明实施例公开了一种CLLC双向直流‑直流变换器及低增益控制方法，属于电力电子技术领域。CLLC双向直流‑直流变换器包括：依序连接的原边滤波电容、原边三相桥、原边谐振器件、变压装置、副边谐振器件、副边三相桥以及副边滤波电容；其低增益控制方法包括：获取三相交错CLLC电路输入电压、输入电流、输出电压和输出电流；根据输入电压、输入电流、输出电压和输出电流确定三相交错CLLC电路的直流增益，如果直流增益处于三相交错CLLC电路预设增益为低的直流增益区间内，将变换器从三相交错CLLC电路切换为双相交错CLLC电路。本发明在电路直流增益为低时，三相交错CLLC电路切换为双相交错CLLC电路，控制逻辑简单，可确保能量传输连续，降低了电压纹波。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种CLLC双向直流-直流变换器及低增益控制方法。

背景技术

在将直流-直流变换器作为电动汽车充电模块时，当电池电压较低时，直流-直流变换器的直流增益(直流增益为输出电压与输入电压的比值的对数)为低。直流-直流变换器目前一般可以通过控制开关管间歇工作，降低直流-直流变换器的直流增益，或者通过改变拓扑的结构来降低变换器的输出。

目前，通常将三相交错CLLC直流-直流变换器改成全桥或半桥的工作模式来降低增益，保证输出端能量的连续性。然而，当电池电压低于直流-直流变换器的输出范围时，直流-直流变换器为了减少功率输出会进入间歇工作模式，从而造成能量输出不连续，电路输出纹波过大，易造成损耗升高，功率降低，使得用户体验不佳。

发明内容

本发明提供一种CLLC双向直流-直流变换器及低增益控制方法，在计算得到三相交错CLLC电路处于预设增益为低的直流增益区间内时，将三相交错CLLC电路切换为双相交错CLLC电路，其控制逻辑简单，确保能量传输连续，降低了电压纹波。

所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种CLLC双向直流-直流变换器，其包括：依序连接的原边滤波电容、原边三相桥、原边谐振器件、变压装置、副边谐振器件、副边三相桥以及副边滤波电容，其中，所述原边三相桥包括三个原边半桥，每个原边半桥由两个开关管串联组成，每个原边半桥与原边滤波电容的正极和负极相连；所述原边谐振器件包括三组原边串联谐振器件，每一组原边串联谐振器件连接一个原边半桥；所述变压装置包括三个变压器，每个变压器包括原边和副边，每个变压器的原边有两个原边端子，其中一个原边端子与一组原边串联谐振器件相连接，另一个原边端子与另外两个变压器的原边端子相连接，在变压器原边形成星形连接；每个变压器的副边有两个副边端子，其中一个副边端子与一组副边谐振器件相连接，另一个副边端子与另外两个变压器的副边端子相连接，在变压器副边形成星形连接；所述副边谐振器件包括三组，每一组副边谐振器件包括一个谐振电容，每个谐振电容的一端与一个变压器的一个副边端子相连接，另一端与副边三相桥中的一个副边半桥相连；所述副边三相桥包括三个副边半桥，每个副边半桥由两个开关管串联组成，每个副边半桥与副边滤波电容的正极和负极相连；当所述变换器的电路的直流增益不处于预设增益为低的直流增益区间内时，所述变换器为三相交错CLLC电路；当所述变换器的电路的直流增益处于预设增益为低的直流增益区间内时，所述变换器为双相交错CLLC电路。

在本发明较佳的实施例中，所述原边三相桥包括第一开关管至第六开关管，由第一开关管和第二开关管串联组成第一原边半桥，由第三开关管和第四开关管串联组成第二原边半桥，由第五开关管和第六开关管串联组成第三原边半桥，每个开关管两端并联一反向二极管，第一开关管的第一端与第三开关管的第一端、第五开关管的第一端、原边滤波电容的正极相连，第一开关管的第二端与第二开关管的第一端、原边谐振器件相连，第二开关管的第二端与原边滤波电容的负极、第四开关管的第二端、第六开关管的第二端相连，第三开关管的第二端与第四开关管的第一端、原边谐振器件相连，第五开关管的第二端与第六开关管的第一端、原边谐振器件相连。