[发明专利]双向直流变换器及双向直流变换控制方法

摘要

本发明提供了一种双向直流变换器及双向直流变换控制方法，所述双向直流变换器包括第一斩波单元、第二斩波单元、变压器、电压检测单元以及控制单元，所述第二斩波单元连接到正母线和负母线；所述正母线和负母线之间具有第一电容，所述变压器的副边绕组的中间抽头与所述负母线之间串联连接有第二电感和第二电容，且所述第二电容的两端连接到第二外接端子；所述控制单元在能量由第一外接端子流向第二外接端子时，根据所述第二外接端子电压调整输出到第一斩波单元的控制端的脉冲宽度调制信号的占空比，直到所述电压检测单元测得的电压达到预设值。本发明可使双向直流变换器在拥有较大的传输比变化范围时保证能量的高效率传输。

主权项

1.一种双向直流变换器，包括第一斩波单元、第二斩波单元、变压器以及控制单元，所述第一斩波单元的第一侧连接到第一外接端子、第二侧经由第一电感连接到所述变压器的第一侧绕组；其特征在于：所述第二斩波单元的第一侧连接到所述变压器的第二侧绕组、第二侧连接到正母线和负母线；所述正母线和负母线之间具有第一电容，所述变压器的副边绕组的中间抽头与所述负母线之间串联连接有第二电感和第二电容，且所述第二电容的两端连接到第二外接端子；所述双向直流变换器还包括用于检测第二外接端子电压的电压检测单元；所述控制单元连接到所述第一斩波单元和第二斩波单元的控制端，且所述控制单元在能量由第一外接端子流向第二外接端子时，根据所述电压检测单元测得的电压调整输出到第一斩波单元的控制端的脉冲宽度调制信号的占空比，直到所述电压检测单元测得的电压达到预设值；所述第一斩波单元包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，且所述第一开关管、第二开关管串联连接在所述第一外接端子的负极和正极之间、所述第三开关管和第四开关管串联连接在所述第一外接端子的负极和正极之间；所述第一开关管和所述第二开关管的连接点经由所述第一电感连接到所述变压器的原边绕组的首端、所述第三开关管和所述第四开关管的连接点连接到所述变压器的原边绕组的尾端；所述第二斩波单元包括第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管，且所述第五开关管、第六开关管串联连接在负母线和正母线之间、所述第七开关管和第八开关管串联连接在负母线和正母线之间；所述第五开关管、第六开关管的连接点连接到所述变压器的副边绕组的首端、所述第七开关管和第八开关管的连接点连接到所述变压器的副边绕组的尾端；/n在能量由第一外接端子流向第二外接端子时，所述控制单元向所述第一开关管的控制端输出第一调制信号、向所述第二开关管的控制端和所述第六开关管的控制端输出第二调制信号、向所述第三开关管的控制端输出第三调制信号、向所述第四开关管的控制端和第八开关管的控制端输出第四调制信号、向所述第五开关管的控制端输出第五调制信号、向所述第七开关管的控制端输出第六调制信号，并根据所述电压检测单元测得的电压逐步调整所述第一调制信号的占空比，直到所述电压检测单元测得的电压达到预设值；所述第一调制信号、第二调制信号、第三调制信号以及第四调制信号的占空比相同，且所述第一调制信号与第二调制信号的相位差为180度、与所述第四调制信号具有相同相位；所述第二调制信号与第三调制信号具有相同相位；所述第五调制信号与第二调制信号互补，所述第六调制信号与第一调制信号互补；/n或者，所述双向直流变换器包括用于检测第二电感电流值的电流检测单元在能量由第一外接端子流向第二外接端子，且所述电流检测单元测得的电流大于或等于零时，所述控制单元向所述第一开关管的控制端输出第七调制信号、向所述第二开关管的控制端和所述第六开关管的控制端输出第八调制信号、向所述第三开关管的控制端输出第九调制信号、向所述第四开关管的控制端和第八开关管的控制端输出第十调制信号、向所述第五开关管的控制端输出第十一调制信号、向所述第七开关管的控制端输出第十二调制信号，并根据所述电压检测单元测得的电压逐步调整所述第七调制信号的占空比，直到所述电压检测单元测得的电压达到预设值或所述电流检测单元测得的电流小于零；所述第七调制信号、第八调制信号、第九调制信号以及第十调制信号的占空比相同，且所述第七调制信号与第八调制信号的相位差为180度、与所述第十调制信号具有相同相位；所述第八调制信号与第九调制信号具有相同相位，所述第十一调制信号与第八调制信号互补，所述第十二调制信号与第七调制信号互补；在能量由第一外接端子流向第二外接端子，且所述电流检测单元测得的电流小于零时，所述控制单元向所述第一开关管、第四开关管、第五开关管及第八开关管输出第十三调制信号、向所述第二开关管、第三开关管、第六开关管及第七开关管输出第十四调制信号，并根据所述电压检测单元测得的电压逐步调整所述第十三调制信号的占空比，直到所述电压检测单元测得的电压达到预设值；所述第十三调制信号与第十四调制信号的占空比相同，且所述第十三调制信号与第十四调制信号的相位差为180度。/n