[发明专利]单级隔离型双向直流变换器

权利要求书

1.一种单级隔离型双向直流变换器，其特征在于，包括桥式单元电路、半桥整流电路、钳位电路、变压器、电感、第一直流母线、第二直流母线及钳位电容，且所述桥式单元电路、半桥整流电路以及钳位电路分别包括具有体二极管和结电容的开关管；

所述桥式单元电路连接在所述第一直流母线和所述变压器的原边绕组之间，所述半桥整流电路和所述钳位电路分别与所述变压器的副边绕组连接，所述第二直流母线的正极经由所述电感与所述变压器的副边绕组的中间抽头连接，所述第二直流母线的负极与所述半桥整流电路连接；

所述钳位电容的正极与所述钳位电路连接，所述钳位电容的负极与所述第二直流母线连接，且在能量由所述第二直流母线传输到第一直流母线时，所述钳位电容经由所述钳位电路吸收所述变压器的副边绕组的漏感的能量。

2.根据权利要求1所述的单级隔离型双向直流变换器，其特征在于，所述双向直流变换器包括控制单元，所述控制单元分别与所述钳位电路和半桥整流电路的控制端连接，且所述控制单元通过向所述钳位电路和半桥整流电路的控制端输出驱动信号使能量由所述第二直流母线传输到第一直流母线。

3.根据权利要求2所述的单级隔离型双向直流变换器，其特征在于，所述桥式单元电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管按照单相H桥方式连接在所述第一直流母线和所述变压器的原边绕组之间，且在能量由所述第二直流母线传输到第一直流母线时，所述桥式单元电路通过第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管的体二极管将所述变压器的原边绕组的能量传输到所述第一直流母线。

4.根据权利要求2所述的单级隔离型双向直流变换器，其特征在于，所述钳位电路包括第五开关管和二极管，所述第五开关管串联连接在所述变压器的副边绕组的第一端与所述钳位电容的正极之间，所述二极管串联连接在所述变压器的副边绕组的第二端与所述钳位电容的正极之间。

5.根据权利要求4所述的单级隔离型双向直流变换器，其特征在于，所述半桥整流电路包括第六开关管和第七开关管，所述第六开关管串联连接在所述变压器的副边绕组的第一端与所述第二直流母线的负极之间，所述第七开关管串联连接在所述变压器的副边绕组的第二端与所述第二直流母线的负极之间。

6.根据权利要求5所述的单级隔离型双向直流变换器，其特征在于，所述控制单元分别与所述第五开关管、第六开关管和第七开关管的控制端连接，并向所述第五开关管的控制端输出第一驱动信号、向所述第六开关管的控制端输出第二驱动信号、向所述第七开关管的控制端输出第三驱动信号；

所述第一驱动信号和第二驱动信号的波形相反，所述第二驱动信号和第三驱动信号的波形相同并间隔180°。

7.根据权利要求6所述的单级隔离型双向直流变换器，其特征在于，所述第二驱动信号和第三驱动信号的占空比大于50％。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的单级隔离型双向直流变换器，其特征在于，所述第一直流母线包括第一电容，且所述第一电容串联连接在所述第一直流母线的正极和负极之间。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的单级隔离型双向直流变换器，其特征在于，所述第二直流母线包括第二电容，且所述第二电容串联连接在所述第二直流母线的正极和负极之间。

10.根据权利要求1-7中任一项所述的单级隔离型双向直流变换器，其特征在于，所述开关管为金属-氧化物半导体场效应晶体管。