[发明专利]基于电池充放电的双向BUCK-BOOST电路及方法

权利要求书

1.一种基于电池充放电的双向BUCK-BOOST电路，包括开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4，其特征在于：所述开关管S1的1端口连接到电池的正极，所述开关管S1的2端口连接霍尔传感器CT1、功率电感L1后连接到开关管S4的2端口，所述开关管S1的2端口还连接到所述开关管S2的1端口，开关管S4的2端口还连接到所述开关管S3的1端口，开关管S4的1端口连接到直流母线电容CBUS的一端，直流母线电容CBUS的另一端、开关管S3的2端口、开关管S2的2端口分别连接到电池的负极，所述开关管S1的1、2端口之间并联连接有开关K1，所述开关管S4的1、2端口之间并联连接有开关K2，所述开关管S4的1、2端口之间并联连接有电阻R1和开关K3。

2.根据权利要求1所述的一种基于电池充放电的双向BUCK-BOOST电路，其特征在于：所述开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4分别为IGBT或者MOS管中的任意一种，所述开关K1、K2、K3分别为继电器开关。

3.根据权利要求1所述的一种基于电池充放电的双向BUCK-BOOST电路，其特征在于：第一电压采样端Vsen1的一端连接到电池的正极，第一电压采样端Vsen1的另一端连接到电池的负极，第二电压采样端Vsen2的一端连接到开关管S2的1端口，第二电压采样端Vsen2的另一端连接到开关管S2的2端口，第三电压采样端Vsen3的一端连接到直流母线电容CBUS的一端，第三电压采样端Vsen3的另一端连接到直流母线电容CBUS的另一端，第四电压采样端Vsen4的一端连接到开关管S3的1端口，第四电压采样端Vsen4的另一端连接到开关管S3的2端口。

4.一种权利要求1所述的基于电池充放电的双向BUCK-BOOST电路的工作方法，其特征在于：电池在放电模式下，初次给直流母线电容CBUS充电时，闭合开关K1、K3，电池的电流流经开关K1、霍尔传感器CT1、功率电感L1和电阻R1和开关K3给直流母线电容CBUS充电，当直流母线电压VBUS达到与输入的电池电压VBAT相等时，结束充电。

5.一种权利要求1所述的基于电池充放电的双向BUCK-BOOST电路的工作方法，其特征在于：电池在放电模式下，当输入的电池电压VBAT低于直流母线电压VBUS的预设值，闭合开关K1，开关管S3通过PWM控制开通，电路进入BOOST升压模式，当开关管S3开通时,输入的电池电压VBAT通过开关K1和开关管S3给功率电感L1供电，功率电感L1储存能量，直流母线电容CBUS给负载供电，

直流母线电压VBUS通过控制开关管S3的占空比进行调节，S3开关管的占空D3比与输入电池电压和直流母线电压的公式：

6.一种权利要求1所述的基于电池充放电的双向BUCK-BOOST电路的工作方法，其特征在于：电池在放电模式下，当输入电池电压VBAT低于直流母线电压VBUS的预设值，闭合开关K1，开关管S3关断，电路进入BOOST升压模式，电感L1的放电电流通过开关管S4的体二极管进行续流，给直流母线电容CBUS充电，

直流母线电压VBUS通过控制开关管S3的占空比进行调节，S3开关管的占空D3比与输入电池电压和直流母线电压的公式：

7.一种权利要求1所述的基于电池充放电的双向BUCK-BOOST电路的工作方法，其特征在于：当输入电池电压满足VBAT＝360～410V时，控制开关K1和开关K2都保持闭合状态，开关管S1、S2、S3和S4保持关断状态，电池的输出通过开关K1、霍尔传感器CT1、功率电感L1和开关K2给直流母线电容CBUS供电，输入电池电压VBAT电压和直流母线电压VBUS的关系如以下公式：VBAT＝VBUS。