电压转换器及其控制方法和电压转换系统技术方案

一种电压转换器及其控制方法和电压转换系统，能够提高电压转换器的能量转换效率。所述电压转换器包括：储能电路，所述储能电路包括：第一开关元件、第二开关元件和第一储能元件，所述电压转换器还包括：第三开关元件和第二储能元件，其中，在第一时间段，所述第一开关元件处于导通状态，所述第二开关元件和所述第三开关元件处于断开状态，耦合至所述电压转换器的电压源为所述第一储能元件和所述第二储能元件充电；在位于所述第一时间段之后的第二时间段，所述第一开关元件处于断开状态，所述第二开关元件和所述第三开关元件处于导通状态，所述第一储能元件和所述第二储能元件向耦合至所述电压转换器的负载放电。

【技术实现步骤摘要】
电压转换器及其控制方法和电压转换系统
本申请涉及电路领域，并且更具体地，涉及电压转换器及其控制方法和电压转换系统。
技术介绍
由于高能量密度、安全可靠等特性，锂电池一直被广泛应用于移动设备。随着电动汽车的技术成熟，锂电池也被广泛运用于为电动车提供驱动能量。在得到广泛应用的同时，锂电池的可存储电量也在随着科技的发展而不断增加。随之而来的，给大电量电池进行快速充电逐渐成为一种必须。在电池充电系统中，最核心的部分一般由BUCK电路组成，其中，BUCK电路为直流到直流的降压变换电路，它的作用是将能量从高压电源按照电池需要的电压传递给电池。该传递过程会有能量损失，而损失的能量会转化为热并使系统升温。为了节约能量，并且在狭小的应用空间尽量减少热量的产生，直流到直流的传递效率成为系统应用的关键。
技术实现思路
本申请提供一种电压转换器及其控制方法和电压转换系统，能够提高电压转换器的能量转换效率。第一方面，提供了一种电压转换器，包括：储能电路，其中，该储能电路包括：第一开关元件、第二开关元件和第一储能元件，该电压转换器还包括：第一外接端、第二外接端、第三开关元件和第二储能元件，其中，该第一开关元件的第一端耦合至该第一外接端，该第一开关元件的第二端分别耦合至该第一储能元件的第一端和该第二开关元件的第一端，该第二开关元件的第二端耦合至该第二外接端，该第一储能元件的第二端分别耦合至该第三开关元件的第一端和该第二储能元件的第一端，该第二储能元件的第二端耦合至该第二外接端，该第三开关元件的第二端接地；在第一时间段，该第一开关元件处于导通状态，该第二开关元件和该第三开关元件处于断开状态，耦合至该电压转换器的电压源为该第一储能元件和该第二储能元件充电；在位于该第一时间段之后的第二时间段，该第一开关元件处于断开状态，该第二开关元件和该第三开关元件处于导通状态，该第一储能元件和该第二储能元件分别向耦合至该电压转换器的负载放电。本专利技术实施例提供的电压转换器，通过使得耦合至该电压转换器的电压源在第一时间段为电压转换器中的第一储能元件和第二储能元件充电，并且使得该第一储能元件和该第二储能元件在第二时间段分别放电并向耦合至该电压转换器的负载提供能量，能够降低电路损耗，提高能量转换效率。可选地，该第一储能元件和该第二储能元件具有不同的器件类型。可选地，该第一储能元件为电容器，该第二储能元件为电感器。可选地，该电压转换器的第一外接端用于连接该电压源，该电压转换器的第二外接端用于连接该负载。此时，可选地，该电压源为该电压转换器提供的输入电压高于该负载两端的电压，即该电压转换器具体为降压转换器。可选地，该电压转换器的第一外接端用于连接该负载，该电压转换器的第二外接端用于连接该电压源。此时，可选地，该电压源为该电压转换器提供的输入电压低于该负载两端的电压，即该电压转换器具体为升压转换器。在第一方面的第一种可能的实现方式中，该储能电路还包括：M个第三储能元件、M个第四开关元件、M个第五开关元件和M个第六开关元件，其中，M为大于或等于1的整数；该M个第三储能元件中的第三储能元件i的第一端分别耦合至该M个第四开关元件中的第四开关元件i的第二端和该M个第五开关元件中的第五开关元件i的第一端，其中，i为大于或等于1且小于或等于M的整数；该第五开关元件i的第二端耦合至该第二外接端，该第六开关元件i的第二端接地；该M个第四开关元件中的第四开关元件1的第一端耦合至该第一开关元件的第一端；若i小于M，该第三储能元件i的第二端耦合至该M个第六开关元件中的第六开关元件i的第一端以及该M个第四开关元件中的第四开关元件i+1的第一端；若i等于M，该第三储能元件i的第二端耦合至第六开关元件i的第一端以及该第一开关元件的第一端。结合第一方面的上述可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，在该第一时间段，该M个第四开关元件均处于导通状态，该M个第五开关元件和该M个第六开关元件均处于断开状态，该电压源还为该M个第三储能元件充电；在该第二时间段，该M个第四开关元件处于断开状态，该M个第五开关元件和该M个第六开关元件处于导通状态，该M个第三储能元件向该负载放电。这样，通过使得该电压源在第一时间段还为该电压转换器中的一个或多个第三储能元件充电，并使得该一个或多个第三储能元件在第二时间段放电并向负载提供能量，能够进一步降低电路损耗，进而进一步提高电压转换器的能量转换效率。结合第一方面的上述可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，该电压转换器还包括：第七开关元件，其中，该第七开关元件的第一端耦合至该第一开关元件的第一端，该第七开关元件的第二端耦合至该第一储能元件的第二端、该第二储能元件的第一端以及该第三开关元件的第一端，该第七开关元件在该第一时间段和该第二时间段均处于断开状态。可选地，该第七开关元件可以用于使得该储能电路处于工作状态或旁路状态，即该第七开关元件可以用于旁路该储能电路。结合第一方面的上述可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，在第三时间段，该第七开关元件处于导通状态，该第一开关元件、该第二开关元件和该第三开关元件均处于断开状态，该电压源为该第二储能元件充电；在位于该第三时间段之后的第四时间段，该第七开关元件、该第一开关元件和该第二开关元件处于断开状态，该第三开关元件处于导通状态，该第二储能元件向该负载放电。可选地，在该第三时间段和该第四时间段，该储能电路中的储能元件处于旁路状态，即该储能电路中的第一储能元件或第一储能元件以及M个第三储能元件处于旁路状态。此时，可选地，该电压转换器中处于工作状态的储能元件为该第二储能元件。这样，通过控制该第七开关元件，能够使得该电压转换器在不同的工作模式之间切换，从而提高该电压转换器的适用场景。第二方面，提供了一种电压转换器的控制方法，包括由第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的电压转换器中的控制器执行的步骤。第三方面，提供了一种计算机可读介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法的指令。第四方面，提供了另一种电压转换器，用于将电压源提供的输入电压进行转换后提供至负载。该电压转换器包括：开关电路、第一储能元件和第二储能元件；该开关电路用于在第一时间段处于导通状态第一充电回路，其中，在该第一充电回路中，由耦合至该电压转换器的该电压源为该第一储能元件和该第二储能元件充电；该开关电路还用于在位于该第一时间段之后的第二时间段处于断开状态该第一充电回路，并且处于导通状态第一放电回路和第二放电回路，其中，在该第一放电回路中，由该第一储能元件向该负载提供能量，在该第二放电回路中，由该第二储能元件向该负载提供能量。本专利技术实施例提供的电压转换器，包括开关电路、第一储能元件和第二储能元件，其中，该开关电路用于在第一时间段处于导通状态第一充电回路，其中，在该第一充电回路中，由该电压转换器的输入端向该第一储能元件、该第二储能元件以及该负载提供能量，还用于在第二时间段处于断开状态该第一充电回路，并且处于导通状态至少一个第一放电回路和第二放电回路，其中，在该第一放电回路中，该第一储能元件向该负载放电，在该第二放电回路中，该第二储能元件向该负载放电，能够降低电路损耗，提高能量转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压转换器，其特征在于，包括：储能电路，第一外接端、第二外接端、第三开关元件和第二储能元件；其中，所述储能电路包括：第一开关元件、第二开关元件和第一储能元件；所述第一开关元件的第一端耦合至所述第一外接端，所述第一开关元件的第二端分别耦合至所述第一储能元件的第一端和所述第二开关元件的第一端，所述第一储能元件的第二端分别耦合至所述第三开关元件的第一端和所述第二储能元件的第一端，所述第二开关元件的第二端耦合至所述第二外接端；所述第二储能元件的第二端耦合至所述第二外接端；所述第三开关元件的第二端接地；在第一时间段，所述第一开关元件处于导通状态，所述第二开关元件和所述第三开关元件处于断开状态，耦合至所述电压转换器的电压源为所述第一储能元件和所述第二储能元件充电；在第二时间段，所述第一开关元件处于断开状态，所述第二开关元件和所述第三开关元件处于导通状态，所述第一储能元件和所述第二储能元件分别向耦合至所述电压转换器的负载放电，所述第二时间段位于所述第一时间段之后；其中，所述电压源通过所述第一外接端耦合至所述电压转换器并且所述负载通过所述第二外接端耦合至所述电压转换器，或者，所述负载通过所述第一外接端耦合至所述电压转换器并且所述电压源通过所述第二外接端耦合至所述电压转换器。...

【技术特征摘要】
1.一种电压转换器，其特征在于，包括：储能电路，第一外接端、第二外接端、第三开关元件和第二储能元件；其中，所述储能电路包括：第一开关元件、第二开关元件和第一储能元件；所述第一开关元件的第一端耦合至所述第一外接端，所述第一开关元件的第二端分别耦合至所述第一储能元件的第一端和所述第二开关元件的第一端，所述第一储能元件的第二端分别耦合至所述第三开关元件的第一端和所述第二储能元件的第一端，所述第二开关元件的第二端耦合至所述第二外接端；所述第二储能元件的第二端耦合至所述第二外接端；所述第三开关元件的第二端接地；在第一时间段，所述第一开关元件处于导通状态，所述第二开关元件和所述第三开关元件处于断开状态，耦合至所述电压转换器的电压源为所述第一储能元件和所述第二储能元件充电；在第二时间段，所述第一开关元件处于断开状态，所述第二开关元件和所述第三开关元件处于导通状态，所述第一储能元件和所述第二储能元件分别向耦合至所述电压转换器的负载放电，所述第二时间段位于所述第一时间段之后；其中，所述电压源通过所述第一外接端耦合至所述电压转换器并且所述负载通过所述第二外接端耦合至所述电压转换器，或者，所述负载通过所述第一外接端耦合至所述电压转换器并且所述电压源通过所述第二外接端耦合至所述电压转换器。2.根据权利要求1所述的电压转换器，其特征在于，所述储能电路还包括：M个第三储能元件、M个第四开关元件、M个第五开关元件和M个第六开关元件，其中，M为正整数；所述M个第三储能元件中的第三储能元件i的第一端分别耦合至所述M个第四开关元件中的第四开关元件i的第二端和所述M个第五开关元件中的第五开关元件i的第一端，i为自然数且1≤i≤M；所述第五开关元件i的第二端耦合至所述第二外接端，所述第六开关元件i的第二端接地；所述M个第四开关元件中的第四开关元件1的第一端耦合至所述第一外接端；当i小于M时，所述第三储能元件i的第二端分别耦合至所述M个第六开关元件中的第六开关元件i的第一端和所述M个第四开关元件中的第四开关元件i+1的第一端；当i等于M时，所述第三储能元件i的第二端分别耦合至所述M个第六开关元件中的第六开关元件i的第一端和所述第一开关元件的第一端。3.根据权利要求2所述的电压转换器，其特征在于，在所述第一时间段，所述M个第四开关元件均处于导通状态，所述M个第五开关元件和所述M个第六开关元件均处于断开状态，所述电压源还为所述M个第三储能元件充电；在所述第二时间段，所述M个第四开关元件处于断开状态，所述M个第五开关元件和所述M个第六开关元件均处于导通状态，所述M个第三储能元件向所述负载放电。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电压转换器，其特征在于，所述电压转换器还包括：第七开关元件，其中，所述第七开关元件的第一端耦合至所述第一外接端，所述第七开关元件的第二端分别耦合至所述第三开关元件的第一端和所述第二储能元件的第一端，所述第七开关元件在所述第一时间段和所述第二时间段均处于断开状态。5.根据权利要求4所述的电压转换器，其特征在于，在第三时间段，所述第七开关元件处于导通状态，所述第一开关元件、所述第二开关元件和所述第三开关元件均处于断开状态，所述电压源为所述第二储能元件充电；在位于所述第三时间段之后的第四时间段，所述第七开关元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋俊，王鹏飞，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44