[发明专利]一种隔离型双向DC/DC换流器及其控制方法

权利要求书

1.一种隔离型双向DC/DC换流器，其特征在于，包括：

直流电源单元；

所述直流电源单元连接一次侧桥臂单元的一端，该一次侧桥臂单元包括一个或多个桥臂；

所述一次侧桥臂单元的另一端通过一个或多个谐振单元连接二次侧桥臂单元的一端，该二次侧桥臂单元包括一个或多个桥臂；

所述二次侧桥臂单元的另一端连接负载；

还包括辅助单元，用于选择性地将谐振单元连接于桥臂单元中的各桥臂与直流中点之间或各桥臂与接地点之间。

2.根据权利要求1所述的换流器，其特征在于，所述谐振单元包括一次侧谐振电容、一次侧励磁电感、变压器、二次侧励磁电感、和二次侧励磁电容。

3.根据权利要求1所述的换流器，其特征在于，所述桥臂为两电平桥臂、带钳位二极管的三电平桥臂、或带飞跨电容和钳位二极管的三电平桥臂。

4.根据权利要求1所述的换流器，其特征在于，所述辅助单元包括一次侧辅助单元和二次侧辅助单元，所述一次侧辅助单元连接于一次侧桥臂单元和谐振单元之间，所述二次侧辅助单元连接于谐振单元和二次侧桥臂单元之间。

5.根据权利要求4所述的换流器，其特征在于，所述一次侧辅助单元包括第一单刀双掷开关，所述二次侧辅助单元包括第二单刀双掷开关。

6.根据权利要求1所述的换流器，其特征在于，所述直流电源单元包括可调直流电压源，所述负载包括电池。

7.一种如权利要求1-6中任一项所述的隔离型双向DC/DC换流器的控制方法，其特征在于，包括步骤：

功率从直流电源单元向负载侧流动时，

当输出电压V_outK*V_inmin/N_ps时，换流器降压，若开关频率大于频率上限，采用桥臂内移相PSM调制；若开关频率小于等于频率上限，采用PFM调制；

当输出电压V_outK*V_inmax/N_ps时，换流器升压，采用PFM调制；

当K*V_inmax/N_ps≥V_out≥K*V_inmax/N_ps时，保持增益G不变，对输入电压进行调节，并采用PFM进行功率调节；

功率从负载向直流电源单元侧流动时，

当输出电压V_outK*V_inmin/N_ps时，换流器升压，采用移相控制；

当输出电压V_outK*V_inmax/N_ps时，换流器降压，采用PFM调制；

当K*V_inmax/N_ps≥V_out≥K*V_inmax/N_ps时，保持增益G不变，对输入电压进行调节，并采用PFM进行功率调节；

其中，V_inmin为输入电压的下限值，V_inmax为输入电压的上限值，K为调整系数，N_ps为变压器原副边变比。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述移相控制包括固定开关频率进行dps的移相控制，其中，dps为换流器原边和副边之间的移相角。

9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述移相控制包括将dps固定为能够维持零电压开关的小角度，并对开关频率进行调节，其中，dps为换流器原边和副边之间的移相角。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，当功率较小使得dps＝0时，调整移相角d1来进行功率调节，其中，d1为桥臂内的移相角。