双向绝缘型DC/DC变换器以及使用该双向绝缘型DC/DC变换器的智能网络制造技术

在该双向绝缘型DC/DC变换器中，减小2个直流电压(Ea、Eb)中量值较高的直流电压所对应的交流基波电压(Va或Vb)的脉冲宽度(α或β)，使交流基波电压(Va和Vb)的有效值一致后，根据要流入的电流值及方向，设定交流基波电压(Va、Vb)的相位差(θ)。因此，即使在2个直流电压(Ea、Eb)之差发生较大变动的情况下，也能够稳定地供应接受直流电力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种双向绝缘型DC/DC变换器以及使用该双向绝缘型DC/DC变换器的智能网络，尤其是涉及一种包括通过绝缘型变压器耦合的2个逆变器的双向绝缘型DC/DC变换器以及使用该双向绝缘型DC/DC变换器的智能网络。
技术介绍
包括多个直流电力系统的智能网络需要从直流电力有剩余的直流电力系统中将直流电力供应给直流电力不足的直流电力系统。此外，各直流电力系统中直流电力有时会有剩余有时会出现不足，直流电压会产生变动。因此，需要在各2个直流电力系统之间设置双向绝缘型DC/DC变换器。作为双向绝缘型DC/DC变换器，有包括通过绝缘型变压器耦合的2个逆变器的双向绝缘型DC/DC变换器(参照例如专利文献1(日本专利特开2010-124549号公报))。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2010-124549号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题但是，现有的双向绝缘型DC/DC变换器存在2个直流电力系统的直流电压之差发生较大变动时就无法稳定地供应接受直流电力的问题。因此，本专利技术的主要目的在于提供一种双向绝缘型DC/DC变换器以及使用该双向绝缘型DC/DC变换器的智能网络，即使在2个直流电压之差发生较大变动的情况下，也能够稳定地供应接受直流电力。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术所涉及的双向绝缘型DC/DC变换器是在第1及第2直流电路之间进行直流电力供应接受的双向绝缘型DC/DC变换器，包括：第1逆变器，其基于从第1直流电路接受的第1直流电压，生成第1交流基波电压；第2逆变器，其基于从第2直流电路接受的第2直流电压，生成频率与第1交流基波电压相同的第2交流基波电压；绝缘型变压器，其包含分别接受第1及第2交流基波电压且互相绝缘的初级绕组及次级绕组；脉冲宽度设定部，其基于第1及第2直流电压，对第1及第2交流基波电压中的至少任一个的脉冲宽度进行设定，使得第1及第2交流基波电压的电压差小于预先设定的值；相位差设定部，其对第1及第2交流基波电压的相位差进行设定，使得在第1及第2直流电路之间供应接受期望的直流电力；以及信号发生部，其基于脉冲宽度设定部及相位差设定部的设定结果，生成第1及第2逆变器的控制信号。专利技术效果本专利技术所涉及的双向绝缘型DC/DC变换器对第1及第2交流基波电压中的至少任一个的脉冲宽度进行设定，使得第1及第2交流基波电压的电压差小于规定值，并对第1及第2交流基波电压的相位差进行设定，使得在第1及第2直流电路之间供应接受期望的直流电力，基于设定结果，生成第1及第2逆变器的控制信号。因此，即使在2个直流电压之差发生较大变动的情况下，也能够沿期望的方向稳定地供应直流电力。
技术实现思路
附图说明图1是表示本专利技术实施方式1的双向绝缘型DC/DC变换器的结构的框图。图2是表示图1所示的逆变器的结构的电路图。图3是表示图1所示的控制电路的主要部分的框图。图4是用于说明图3所示的脉冲宽度设定部的动作的图。图5是用于说明图3所示的脉冲宽度设定部的动作的其他图。图6是表示图4及图5所示的2个交流基波电压的波形的图。图7是用于说明图3所示的信号发生部的动作的图。图8是用于说明图3所示的信号发生部的动作的其他图。图9是用于说明图3所示的信号发生部的动作的另一其他图。图10是表示本专利技术实施方式2的智能网络的结构的框图。具体实施方式[实施方式1]图1是表示本专利技术实施方式1的双向绝缘型DC/DC变换器的结构的电路框图。在图1中，该双向绝缘型DC/DC变换器包括：正电压端子T1,T3、负电压端子T2,T4、电流检测器IS1,IS2、电压检测器VS1,VS2、电容器C1,C2、逆变器1,2、电抗器L1,L2、绝缘型变压器3、控制电路4、以及驱动器DR1,DR2。直流电路5连接到端子T1、T2，直流电路6连接到端子T3、T4。例如，直流电路5包含生成直流电力的直流电源和由直流电力驱动的负载，直流电路6包含储存直流电力的储电装置。作为直流电源，包括太阳能发电机、风力发电机等。作为储电装置，包括LiPo(锂离子聚合物)电池、双电层电容器等。直流电路5中直流电力有剩余时，双向绝缘型DC/DC变换器将剩余的直流电力供应给直流电路6；直流电路5中直流电力不足时，双向绝缘型DC/DC变换器将直流电路6的直流电力供应给直流电路5。此时，无论直流电路5的直流电压Ea和直流电路6的直流电压Eb高低如何，双向绝缘型DC/DC变换器都会进行直流电力的供应接受。详细而言，绝缘型变压器3包含互相绝缘的初级绕组3a及次级绕组3b。初级绕组3a的匝数和次级绕组3b的匝数相同。初级绕组3a的一个端子经由电抗器L1，连接到逆变器1的交流端子1c，初级绕组3a的另一个端子连接到逆变器1的交流端子1d。次级绕组3b的一个端子经由电抗器L2，连接到逆变器2的交流端子2c，次级绕组3b的另一个端子连接到逆变器2的交流端子2d。逆变器1的正电压端子1a经由电流检测器IS1，连接到正电压端子T1，逆变器1的负电压端子1b连接到负电压端子T2。电流检测器IS1检测在逆变器1及直流电路5之间流动的直流电流，并将表示该检测值的信号提供给控制电路4。电压检测器VS1检测逆变器1的端子1a、1b之间的直流电压Ea，并将表示该检测值的信号提供给控制电路4。电容器C1连接在逆变器1的端子1a、1b之间，使端子1a、1b之间的直流电压Ea平滑及稳定。逆变器1由驱动器DR1的输出信号φ1、…控制，将正电压端子1a及负电压端子1b之间的直流电压Ea转换为交流基波电压Va，并输出到交流端子1c、1d之间。逆变器2的正电压端子2a经由电流检测器IS2，连接到正电压端子T3，逆变器2的负电压端子2b连接到负电压端子T4。电流检测器IS2检测在逆变器2及直流电路6之间流动的直流电流，并将表示该检测值的信号提供给控制电路4。电压检测器VS2检测逆变器2的端子2a、2b之间的直流电压Eb，并将表示该检测值的信号提供给控制电路4。电容器C2连接在逆变器2的端子2a、2b之间，使端子2a、2b之间的直流电压Eb平滑及稳定。逆变器2由驱动器DR2的输出信号φ11、…控制，将正电压端子2a及负电压端子2b之间的直流电压Eb转换为交流基波电压Vb，并输出到交流端子2c、2d之间。控制电路4由例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双向绝缘型DC/DC变换器，是在第1及第2直流电路之间进行直流电力供应接受的双向绝缘型DC/DC变换器，包括：第1逆变器，该第1逆变器基于从所述第1直流电路接受的第1直流电压，生成第1交流基波电压；第2逆变器，该第2逆变器基于从所述第2直流电路接受的第2直流电压，生成频率与所述第1交流基波电压相同的第2交流基波电压；绝缘型变压器，该绝缘型变压器包含分别接受所述第1及第2交流基波电压且互相绝缘的初级绕组及次级绕组；脉冲宽度设定部，该脉冲宽度设定部基于所述第1及第2直流电压，对所述第1及第2交流基波电压中的至少任一个的脉冲宽度进行设定，使得所述第1及第2交流基波电压的电压差小于预先设定的值；相位差设定部，该相位差设定部对所述第1及第2交流基波电压的相位差进行设定，使得在所述第1及第2直流电路之间供应接受期望的直流电力；以及信号发生部，该信号发生部基于所述脉冲宽度设定部及所述相位差设定部的设定结果，生成所述第1及第2逆变器的控制信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.18 JP 2013-2171701.一种双向绝缘型DC/DC变换器，是在第1及第2直流电路之间进行
直流电力供应接受的双向绝缘型DC/DC变换器，包括：
第1逆变器，该第1逆变器基于从所述第1直流电路接受的第1直流
电压，生成第1交流基波电压；
第2逆变器，该第2逆变器基于从所述第2直流电路接受的第2直流
电压，生成频率与所述第1交流基波电压相同的第2交流基波电压；
绝缘型变压器，该绝缘型变压器包含分别接受所述第1及第2交流基
波电压且互相绝缘的初级绕组及次级绕组；
脉冲宽度设定部，该脉冲宽度设定部基于所述第1及第2直流电压，
对所述第1及第2交流基波电压中的至少任一个的脉冲宽度进行设定，使
得所述第1及第2交流基波电压的电压差小于预先设定的值；
相位差设定部，该相位差设定部对所述第1及第2交流基波电压的相
位差进行设定，使得在所述第1及第2直流电路之间供应接受期望的直流
电力；以及
信号发生部，该信号发生部基于所述脉冲宽度设定部及所述相位差设
定部的设定结果，生成所述第1及第2逆变器的控制信号。
2.如权利要求1所述的双向绝缘型DC/DC变换器，其特征在于，所述
脉冲宽度设定部进行如下动作：
当所述第1直流电压高于所述第2直流电压时，减小所述第1交流基
波电压的脉冲宽度，使得所述第1及第2交流基波电压的有效值一致；
当所述第2直流电压高于所述第1直流电压时，减小所述第2交流基
波电压的脉冲宽度，使得所述第1及第2交流基波电压的有效值一致。
3.如权利要求2所述的双向绝缘型DC/DC变换器，其特征在于，
如果将所述第1及第2直流电压分别设为Ea、Eb，
将所述第1及第2交流基波电压的脉冲宽度分别设为α、β，则
当Ea＞Eb时，所述脉冲宽度设定部使α＝2sin-1(Eb/Ea)、β＝π，
当Eb＞Ea时，所述脉冲宽度设定部使α＝π、β＝2sin-1(Ea/Eb)，
以使得所述第1及第2交流基波电压的有效值一致。
4.如权利要求3所述的双向绝缘型DC/DC变换器，其特征在于，
如果将所述第1及第2交流基波电压的相位差设为θ，
则所述信号发生部生成
频率为所述第1及第2交流基波电压的2倍且从0到π变化的锯齿波
信号、
第1参考信号S1＝π/2+(-θ/2+π/2-α/2)、
第2参考信号S2＝π/2+(-θ/2-π/2+α/2)、
第3参考信号S3＝π/2+(θ/2+π/2-β/2)、以及

【专利技术属性】
技术研发人员：真田和法，益永博史，川畑良尚，川畑隆夫，
申请(专利权)人：东芝三菱电机产业系统株式会社，学校法人立命馆，
类型：发明
国别省市：日本;JP