交错并联双向DC/DC变换器及其均流装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种交错并联双向DC/DC变换器及其均流装置。其中所述均流装置包括：电压采样电路、电流采样电路以及控制单元；所述电压采样电路用于采集所述交错并联双向DC/DC变换器的输出电压；所述电流采样电路用于采集所述交错并联双向DC/DC变换器的各支路的总电流；以及所述控制单元用于根据所述输出电压以及所述总电流重构所述各支路的支路电流，并闭环调整该各支路的输出占空比，以实现所述各支路的支路电流的闭环均流。

Interleaved bidirectional DC/DC converter and its current sharing device

The utility model provides a staggered parallel bidirectional DC/DC converter and a current sharing device thereof. The current sharing device includes the voltage sampling circuit, the current sampling circuit, and the control unit; the voltage sampling circuit is used to collect the output voltage of the interlaced parallel bidirectional DC/DC converter; the current sampling circuit is used to collect the total current of each branch of the interleaving parallel bidirectional DC/DC converter; and the current sampling circuit is used to collect the total current of each branch of the interleaving parallel bidirectional bidirectional converter; and The control unit reconstructs the branch current of the branches according to the output voltage and the total current, and adjusts the output duty cycle of the branches closed loop in close loop to realize closed loop current of the branch current of each branch.

【技术实现步骤摘要】
交错并联双向DC/DC变换器及其均流装置
本技术涉及电子电路
，尤其涉及一种交错并联双向DC/DC变换器及其均流装置。
技术介绍
双向DC/DC变换器具有能量双向流动、控制方法简单、拓扑结构紧凑等优点,使其具有广阔的应用前景。特别是在大功率电源系统中的广泛使用，使得交错并联技术得到了快速的发展。交错并联技术因其具有低电流纹波、易于电磁干扰设计、动态响应快等特点而常被应用于一些电流较大的场合。现有技术中，对于交错并联双向DC/DC变换器来说，由于其中的器件的差异性，各模块电感电流不能自动均流，需外加辅助硬件进行均流处理，而均流处理通常需获取每个支路的电流信息才能实现。如此则使得电路系统的结构复杂，成本较高。因此，有必要提供一种简化的均流装置的设计方案，使得能够降低系统的成本。
技术实现思路
有鉴于此,本技术提供一种交错并联双向DC/DC变换器及其均流装置,所述均流装置利用必需的微控制器数字处理通过算法重构每个电感支路的电流，实现电感电流自动均流，从而无需辅助硬件，且无需测试各个支路电流,由此简化了系统的构成并降低了系统的成本。根据本技术的第一方面，提供一种交错并联双向DC/DC变换器的均流装置，包括：电压采样电路、电流采样电路以及控制单元；所述电压采样电路用于采集所述交错并联双向DC/DC变换器的输出电压；所述电流采样电路用于采集所述交错并联双向DC/DC变换器的各支路的总电流；以及所述控制单元用于根据所述输出电压以及所述总电流重构所述各支路的支路电流，并闭环调整该各支路的输出占空比，以实现所述各支路的支路电流的闭环均流。进一步优选地，所述交错并联双向DC/DC变换器包括多个功率器件桥臂以及一端连接在各桥臂的中点的多个电感；所述电压采样电路连接所述多个电感的另一端以采集所述输出电压。进一步优选地，所述交错并联双向DC/DC变换器中设置有采样电阻，所述电流采样电路连接在所述采样电阻两端以采集所述总电流。进一步优选地，控制单元为所述交错并联双向DC/DC变换器的控制用微处理器。进一步优选地，所述控制单元包括支路电流重构模块以及均流处理模块；所述支路电流重构模块用于根据各支路作用脉冲中点从所述总电流提取各个支路电流，并获取所述作用脉冲的中点的电流值，将该电流值除以n从而重构获得各支路的电流值，n为所述交错并联双向DC/DC变换器的相数；所述均流处理模块利用定电压控制实现均流处理。进一步优选地，所述定电压控制包括：将所述输出电压与参考电压作差得到误差电压，通过PI调节器调整该误差电压并输出得到总电流参考值；将该总电流参考值除以n得到所述各支路的参考电流；将各支路的参考电流分别与所述重构的各支路电流作差，得到电流控制误差；以及利用PI调节器减小所述电流控制误差，并闭环调整该各支路的输出占空比，以实现均流处理。进一步优选地，所述控制单元还包括PWM控制模块，利用所述均流处理模块获得的控制信号控制所述交错并联双向DC/DC变换器的功率器件。进一步优选地，所述控制单元还包括AD采样模块；所述AD采样模块用于对所述电流采样电路和所述电压采样电路采集到总电流和所述输出电压进行AD采样。进一步优选地，设所述交错并联双向DC/DC变换器为两相交错并联双向DC/DC变换器，且包括第一支路和第二支路；所述支路电流重构模块用于：根据所述电流采样电路获取的所述总电流判断时钟计数是否在第一支路的作用脉冲的中点，并获取在时钟计数到达第一支路的中点时的所述总电流的值，除以2以重构出第一支路的电流；以及延时半个开关周期并在计数达到第二支路的作用脉冲的中点时获取当前的所述总电流的值，除以2以重构出第二支路的电流。进一步优选地，所述交错并联双向DC/DC变换器为三相以上的交错并联双向DC/DC变换器。根据本技术的第二方面，提供一种交错并联双向DC/DC变换器，包括：如上述任一项所述的均流装置。根据本技术的上述方案，所述均流装置只需测试所述各支路的总电流，通过算法重构所述各支路的支路电流并进一步实现均流，从而所述均流装置无需辅助硬件，简化了系统构成并降低了成本。以下结合附图及具体实施方式对本技术的技术方案做进一步详细的描述，本技术的有益效果将进一步明确。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。图1示出了根据本技术一优选实施例的交错并联双向DC/DC变换器及其均流装置的结构框图。图2示出了根据本技术一优选实施例的所述均流装置的具体构成的结构框图。图3示出了图1、2所示的交错并联双向DC/DC变换器中各支路的电流和作用脉冲波形。图4示出了本技术一优选实施例的所述支路电流重构模块利用总电流重构各支路电流的流程图。图5示出了本技术一优选实施例的均流处理模块的具体构成的框图。图6示出了将本技术的所述均流装置应用于多相，例如为n相交错并联双向DC/DC变换器时的定电压控制的均流处理模块的结构框图。图7示出了根据本技术另一优选实施方式的交错并联双向DC/DC变换器的均流方法。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。首先结合图1、图2描述根据本技术一优选实施例的所述交错并联双向DC/DC变换器的均流装置。图1示出了根据本技术一优选实施例的交错并联双向DC/DC变换器及其均流装置的结构框图。图2示出了根据本技术一优选实施例的所述均流装置的具体构成的结构框图。如图1所示，所述均流装置EQ包括:电压采样电路1、电流采样电路2以及控制单元3。所述电压采样电路1用于采集所述交错并联双向DC/DC变换器的输出电压，所述电流采样电路2用于采集所述交错并联双向DC/DC变换器的各支路的总电流，以及所述控制单元3用于根据所述输出电压以及所述总电流重构所述各支路的支路电流，并闭环调整该各支路的输出占空比，以实现所述各支路的支路电流的闭环均流。根据本技术的上述方案，所述均流装置只需测试所述各支路的总电流，通过算法重构所述各支路的支路电流并进一步实现均流，从而所述均流装置无需辅助硬件，简化了系统构成并降低了成本。以下结合图1、2对本技术的所述交错并联双向DC/DC变换器及其均流装置的各部分逐一进行描述。需要说明的是，为描述方便下面以两相交错并联双向DC/DC变换器及其均流装置进行说明，但本技术的方案显然不限于应用于两相交错并联双向DC/DC变换器，还可以应用于三相以上的多相交错并联双向DC/DC变换器。如图1、2所示，所述两相交错并联双向DC/DC变换器包括Q1Q2、Q3Q4构成的桥臂，第一电感L1和第二电感L2的一端分别连接在两桥臂的中点。Q1与Q3、Q2与Q4的输出电流存在180°的相位差。所述电压采样电路1，例如为差分电压采样电路，用于采集所述交错并联双向DC/DC变换器的输出电压。具体地，该差分电压采样电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交错并联双向DC/DC变换器的均流装置，其特征在于，包括：电压采样电路、电流采样电路以及控制单元；所述电压采样电路用于采集所述交错并联双向DC/DC变换器的输出电压；所述电流采样电路用于采集所述交错并联双向DC/DC变换器的各支路的总电流；以及所述控制单元用于根据所述输出电压以及所述总电流重构所述各支路的支路电流，并闭环调整该各支路的输出占空比，以实现所述各支路的支路电流的闭环均流。

【技术特征摘要】
1.一种交错并联双向DC/DC变换器的均流装置，其特征在于，包括：电压采样电路、电流采样电路以及控制单元；所述电压采样电路用于采集所述交错并联双向DC/DC变换器的输出电压；所述电流采样电路用于采集所述交错并联双向DC/DC变换器的各支路的总电流；以及所述控制单元用于根据所述输出电压以及所述总电流重构所述各支路的支路电流，并闭环调整该各支路的输出占空比，以实现所述各支路的支路电流的闭环均流。2.如权利要求1所述的均流装置，其特征在于，所述交错并联双向DC/DC变换器包括:由多个功率器件组成的桥臂以及一端连接在各桥臂的中点的多个电感；所述电压采样电路连接所述多个电感的另一端以采集所述输出电压。3.如权利要求1所述的均流装置，其特征在于，所述交错并联双向DC/DC变换器中设置有采样电阻，所述电流采样电路连接在所述采样电阻两端以采集所述总电流。4.如权利要求1所述的均流装置，其特征在于，控制单元为所述交错并联双向DC/DC变换器的控制用微处理器。5.如权利要求1所述的均流装置，其特征在于，所述控制单元包括支路电流重构模块以及均流处理模块；所述支路电流重构模块用于根据各支路作用脉冲中点从所述总电流提取各个支路电流，并获取所述作用脉冲的中点的电流值，将该电流值除以n从而重构获得各支路的电流值，n为所述交错并联双向DC/DC变换器的相数；以及所述均流处理模块利用定电压控制实现均流处理。6.如权利要求5所述的均流装置，其特征在于，所述定电压控制包括：将所述输出电压与参考电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋江喜，冯重阳，袁金荣，蒋世用，陈勇，王京，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44