[实用新型]带辅助开关元件的双向DC-DC变换电路

说明书

本实用新型涉及带辅助开关元件的双向DC‑DC变换电路，包括控制单元、变压器T1、第一辅助开关元件、第二辅助开关元件、第一谐振器件及第二谐振器件，第一谐振器件连接于变压器T1的低压侧，第二谐振器件连接于变压器T1的高压侧，第一辅助开关元件及第二辅助开关元件连接于变压器T1的高压侧；当变压器T1的低压侧为输入源，第一辅助开关元件闭合，第二辅助开关元件导通或断开，以提高或保持变压器T1输出的电压；当变压器T1的高压侧为输入源时，第一辅助开关元件断开，第二辅助开关元件导通或断开，以降低或保持变压器T1输出的电压。本实用新型实现同时满足双向变换和软开关的功能，且满足宽电压范围的要求，控制方便。

技术领域

本实用新型涉及DC-DC变换电路，更具体地说是指带辅助开关元件的双向DC-DC变换电路。

背景技术

随着电力电子技术和电池技术的发展,市面上储能要求的应用越来越多，例如家庭光伏储能系统，新能源汽车储能系统等。双向DC-DC电路作为储能系统重要的组成部分，双向DC-DC电路受到越来越多人的研究。传统的移项全桥电路和基于移项全桥发展而来的双有源桥式电路能够实现双向DC-DC变换，但是轻载工况下效率很低,往往不是最理想的拓扑选择。近年来由于谐振电路在全负载范围内能实现软开关,全负载范围内实现高效率运行，谐振电路在单向DC-DC中得到广泛的应用。

如图1所示，在谐振电路中的变压器T1的原边、副边都加入谐振器件，使整个变换电路在正向和负向工作时，都能实现软开关且同时获得相对的增益，但是这种方式一般应用于正向和负向电压都相对较高的情况下，在应用于低压大电流时，由于变压器本身的寄生参数，低压侧谐振器件将难以设计，同时谐振器件加大变压器损耗，无法满足低压大电流工作状况，由于需要满足正负双向的增益要求，则无法满足宽电压范围的要求，且谐振器件较多，设计和控制困难。

因此，有必要设计一种新的电路，实现同时满足双向变换和软开关的功能，且满足宽电压范围的要求，控制方便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供带辅助开关元件的双向DC-DC变换电路。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：带辅助开关元件的双向DC-DC变换电路，包括控制单元、变压器T1、第一辅助开关元件、第二辅助开关元件、第一谐振器件以及第二谐振器件，所述第一谐振器件连接于所述变压器T1的低压侧，所述第二谐振器件连接于所述变压器T1的高压侧，所述第一辅助开关元件以及所述第二辅助开关元件连接于所述变压器T1的高压侧；其中，当所述变压器T1的低压侧为输入源时，所述控制单元驱动第一辅助开关元件闭合，且通过控制单元驱动第二辅助开关元件导通或断开，以提高或保持所述变压器T1输出的电压；当所述变压器T1的高压侧为输入源时，所述控制单元驱动第一辅助开关元件断开，且通过控制单元驱动第二辅助开关元件导通或断开，以降低或保持所述变压器T1输出的电压。

其进一步技术方案为：所述第一辅助开关元件包括辅助开关K8。

其进一步技术方案为：所述辅助开关K8的一端通过电感L2与所述变压器T1连接。

其进一步技术方案为：所述变压器T1的低压侧两个端脚分别连接有电感L1以及电容C2，所述电感L1与所述电感L2连接，所述辅助开关K8与所述电容C2连接。

其进一步技术方案为：所述第二辅助开关元件包括Mos管K7，所述Mos管K7的栅极与所述控制单元连接，所述Mos管K7的源极与电容C2连接，所述Mos管K7的漏极与分别与所述变压器T1的低压侧两个端脚连接。

其进一步技术方案为：所述变压器T1的高压侧其中一个端脚通过电容C3与所述Mos管K7的漏极连接；所述变压器T1的高压侧另一个端脚通过电容C4与所述Mos管K7的漏极连接。