[发明专利]CLLC双向直流-直流变换器

说明书

本发明实施例公开了一种CLLC双向直流‑直流变换器，属于电力电子技术领域。其中所述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。本发明在硬件上自带均流能力，不需要额外的均流控制电路，极大地降低了成本。

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。

背景技术

目前在高压大功率隔离的双向直流-直流变换器应用场合，受限于功率器件的选型，单个全桥CLLC实现起来有些困难，常用的电路拓扑结构是采用两个全桥CLLC并联。两个全桥CLLC并联是指这两个全桥CLLC并联工作，每个全桥CLLC分担一半的功率，功率半导体器件数量为16个。每一个全桥CLLC都可以实现能量的双向变换。但是，目前采用的两个全桥CLLC并联的技术方案主要存在如下三个缺点：

(1).功率半导体器件的数量较多，对应的驱动电路也多，导致双向直流-直流变换器的体积较大、成本较高；

(2).两个全桥CLLC并联或控制上交错并联，都会使得输出滤波电容的高频纹波电流较大，其纹波电流有效值最大可达输出电流的32％，需要的输出滤波电容的数量较多；

(3).两个全桥CLLC并联需要增加均流控制电路，也会增加成本。

发明内容

本发明提供一种CLLC双向直流-直流变换器，在硬件上自带均流能力，不需要额外的均流控制电路，极大地降低了成本。

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。

在本发明较佳的实施例中，所述原边三相桥包括第一至第六开关管，由第一和第二开关管串联组成第一原边半桥，由第三和第四开关管串联组成第二原边半桥，由第五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。

在本发明较佳的实施例中，所述原边谐振器件包括第一至第三组原边串联谐振器件，第一组原边串联谐振器件包括第一电容和与第一电容串联连接的第一电感，第一电容还连接于第一开关管与第二开关管之间，第一电感还连接于变压装置中一个变压器的一端，第二组原边串联谐振器件包括第二电容和与第二电容串联连接的第二电感，第二电容还连接于第三开关管与第四开关管之间，第二电感还连接于变压装置中一个变压器的一端，第三组原边串联谐振器件包括第三电容和与第三电容串联连接的第三电感，第三电容还连接于第五开关管与第六开关管之间，第三电感还连接于变压装置中一个变压器的一端。