[发明专利]一种双向隔离型DC/DC变换器

权利要求书

1.一种双向隔离型DC/DC变换器，其特征在于，包括：至少n台LLC谐振变换器单元，n≥2；

所述LLC谐振变换器单元包括两个开关网络和一个谐振单元；所述谐振单元包括谐振电容、谐振电感和变压器，第一开关网络的第一接口与谐振电容、谐振电感以及变压器的一个绕组串联后连接至第一开关网络的第二接口，变压器的另一个绕组的两端分别与第二开关网络的两个接口相连；

所述n台LLC谐振变换器单元包括两类LLC谐振变换器单元，其中，一类LLC谐振变换器单元为LLC谐振变换器单元的第一开关网络采用串联的方式与其他谐振变换器单元的开关网络相连、第二开关网络采用并联的方式与其他谐振变换器单元的开关网络相连；二类LLC谐振变换器单元为LLC谐振变换器单元第二开关网络采用串联的方式与其他谐振变换器单元的开关网络相连、第一开关网络采用并联的方式与其他谐振变换器单元的开关网络相连；

该一类LLC谐振变换器单元和二类LLC谐振变换器单元相互镜像布置，所有一类LLC谐振变换器单元的第一开关网络与所有二类LLC谐振变换器单元的第二网络进行串联，所有一类LLC谐振变换器单元的第二开关网络与所有二类LLC谐振变换器单元的第一网络进行并联。

2.根据权利要求1所述的双向隔离型DC/DC变换器，其特征在于，所述的n为2，2台LLC谐振变换器单元包括一台一类LLC谐振变换器单元和一台二类LLC谐振变换器单元。

3.根据权利要求1所述的双向隔离型DC/DC变换器，其特征在于，所述的两个开关网络为两个半桥电路或两个全桥电路，或一个半桥电路和一个全桥电路。

4.根据权利要求3所述的双向隔离型DC/DC变换器，其特征在于，所述的全桥电路为直流侧电容分别与两个桥臂并联，每条桥臂包括两个串联的开关管,直流侧电容的两端以及两个桥臂的中点作为全桥电路的接口，其中两个桥臂的中点分别为开关网络的第一接口和第二接口，直流侧电容的两端为LLC谐振变换器单元的串/并联接口。

5.根据权利要求3所述的双向隔离型DC/DC变换器，其特征在于，所述的半桥电路为两个串联的直流侧电容与一个桥臂并联，每条桥臂包括两个串联的开关管,直流侧电容的两端、两个直流侧电容的中点以及桥臂的中点作为半桥电路的接口，其中桥臂的中点和两个直流侧电容的中点分别为开关网络的第一接口和第二接口，串联的直流侧电容的两端为LLC谐振变换器单元的串/并联接口。

6.根据权利要求1-5任一权项所述的双向隔离型DC/DC变换器的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

当功率从串联侧向并联侧传输时，至少1台一类LLC谐振变换器单元采用变频控制来调节传输功率的大小，其他一类LLC谐振变换器单元可采用变频控制辅助调节传输功率的大小或采用谐振频率下的定频控制，所有二类LLC谐振变换器单元采用谐振频率下的定频控制来保证高效率的功率变换；

当功率从并联侧向串联侧传输时，至少1台二类LLC谐振变换器单元采用变频控制来调节传输功率的大小，其他二类LLC谐振变换器单元采用变频控制辅助调节传输功率的大小或采用谐振频率下的定频控制，所有一类LLC谐振变换器单元采用谐振频率下的定频控制来保证高效率的功率变换；

当功率方向需要进行切换时，将变频控制的LLC谐振变换器单元的开关频率逐渐调节至谐振频率，然后平滑切换至定频控制，将定频控制的LLC谐振变换器单元的开关频率根据功率需求开始调节，从而实现功率换向的平滑切换。