一种双向直流变换电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种双向直流变换电路。所述电路包括依次连接的原边滤波电容、原边全桥变换电路、变压器、副边变换电路和副边滤波电容，还包括电感和控制器，所述电感串联在所述变压器与所述原边全桥变换电路之间；所述原边全桥变换电路和所述副边变换电路均具备逆变和整流的功能；所述副边变换电路实现整流的方式包括全波整流和倍压整流；所述双向直流变换电路的前端和后端用于与具备双向能力的直流侧连接；所述控制器用于正向或反向控制所述原边全桥变换电路和所述副边变换电路的开通时序。本实用新型专利技术可以获取高效率。

A bidirectional DC conversion circuit

The utility model provides a bidirectional DC conversion circuit. The circuit comprises a primary side filter capacitor, a primary side full bridge transform circuit, a transformer, a secondary side transform circuit and a secondary side filter capacitor connected in sequence, and an inductor and a controller, the inductor in series is connected between the transformer and the original side full bridge transform circuit, the original side full bridge transform circuit and the secondary side transform electricity. Both circuits have the functions of inversion and rectification; the sub-side converting circuit realizes rectification by means of full-wave rectification and voltage doubling rectification; the front and back ends of the bidirectional DC converting circuit are used for connecting to the DC side having bidirectional capability; and the controller is used for controlling the original side full-bridge converting circuit and the said side full-bridge converting circuit forward or backward. The opening time sequence of secondary side conversion circuit. The utility model can obtain high efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种双向直流变换电路
本技术涉及直流-直流变换领域，特别涉及一种双向直流-直流变换电路。
技术介绍
随着储能产品以及电池设备相关领域的快速发展，直流变换电路的应用越来越广泛，但目前的直流变换电路的效率较低。此外，现有的直流变换电路不能适应不同端口电压场景，造成使用限制。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中的直流变换电路的效率较低的问题，提出一种双向直流变换电路。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：一种双向直流变换电路，包括依次连接的原边滤波电容、原边全桥变换电路、变压器、副边变换电路和副边滤波电容，还包括电感和控制器，所述电感串联在所述变压器与所述原边全桥变换电路之间；所述原边全桥变换电路和所述副边变换电路均具备逆变和整流的功能；所述副边变换电路实现整流的方式包括全波整流和倍压整流；所述双向直流变换电路的前端和后端用于与具备双向能力的直流侧连接；所述控制器用于正向或反向控制所述原边全桥变换电路和所述副边变换电路的开通时序。在一些优选的实施方式中，所述电感为外接串联电感或者所述变压器的等效漏感或者所述变压器的漏感与外接串联电感的等效电感。在一些优选的实施方式中，所述直流侧为具备双向能力的电源、电路或者负载。在进一步优选的实施方式中，所述直流侧的具体类型包括直流电源、电池、直流转交流的逆变器电路、或者交流整流变换为直流的变换电路。在一些优选的实施方式中，所述控制器根据输出电压调节所述原边全桥变换电路的两个用于逆变的开关器件的占空比的比例。在一些优选的实施方式中，所述变压器为高频隔离变压器。在一些优选的实施方式中，所述原边全桥变换电路包括原边驱动电路和原边开关变换单元，所述原边驱动电路用于驱动所述原边开关变换单元；所述原边开关变换单元的主要元件为高频开关管，所述高频开关管具备反向并联的二极管。在一些优选的实施方式中，所述双向直流变换电路的数量为两个以上，分别是至少一个第一子变换电路和至少一个第二子变换电路；所述第一子变换电路的前端与所述第二子变换电路的前端串联或并联，和/或所述第一子变换电路的后端与所述第二子变换电路的后端串联或并联；所述控制器的数量为一个以上，所述控制器用于正向或反向控制所述第一子变换电路和所述第二子变换电路的开通时序以及使所述第一子变换电路和所述第二子变换电路工作于同相位模式或错相位模式。在进一步优选的实施方式中，所述错相位模式的错相相位包括1/(2N)个周期或者1/4个周期，N表示子变换电路的个数。在进一步优选的实施方式中，所述双向直流变换电路的数量为三个、四个或者五个以上。与现有技术相比，本技术的有益效果有：由于电感的存在及驱动控制相位的配合，在负载条件较重或者连续电流的情况下：原边的开关管可以获得零电压开通以及近乎零电压关断；实现整流的开关管可以零电流关断、近乎零电流开通；从而使得双向直流变换电路可以获取高效率。附图说明图1示出本技术的双向直流变换电路的电路结构；图2示出本技术的双向直流变换电路的具体电路结构；图3示出图2的双向直流变换电路的正向驱动时序图；图4示出图2的双向直流变换电路的反向驱动时序图；图5示出本技术的双向直流变换电路的控制方法的流程图；图6示出本技术的双向直流变换电路的另一种反向驱动时序图；图7示出本技术的双向直流变换电路在反向第一阶段的电路等效图；图8示出本技术的双向直流变换电路在反向第三阶段的电路等效图；图9示出本技术的双向直流变换电路的一种变型方式的电路结构；图10示出图9的双向直流变换电路的正向驱动时序图；图11示出图9的双向直流变换电路在正向第一阶段的电路等效图；图12示出图9的双向直流变换电路在正向第三阶段的电路等效图；图13示出本技术的第一子变换电路的电路结构；图14示出本技术的第二子变换电路的电路结构；图15示出本技术的双向直流变换电路的一种变型方式；图16示出本技术的双向直流变换电路的另一种变型方式；图17示出本技术的双向直流变换电路的第三种变型方式；图18示出本技术的双向直流变换电路的第四种变型方式；图19示出本技术图15的双向直流变换电路的具体电路结构；图20示出本技术图19的双向直流变换电路工作于正向同相位模式的驱动时序图；图21示出本技术图19的双向直流变换电路工作于正向错相位模式的驱动时序图；图22示出本技术图19的双向直流变换电路工作于反向同相位模式的驱动时序图；图23示出本技术图19的双向直流变换电路工作于反向错相位模式的驱动时序图；图24示出本技术图19的双向直流变换电路工作于反向同相位模式的另一种驱动时序图；图25示出本技术图19的双向直流变换电路工作于反向错相位模式的另一种驱动时序图；图26示出本技术的双向直流变换电路的第五种变型方式；图27示出本技术的双向直流变换电路的第六种变型方式；图28示出本技术的双向直流变换电路的控制方法的一种变型方式的流程图。具体实施方式以下对本技术的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本技术的范围及其应用。参考图1和图2，双向直流变换电路100’包括依次连接的原边滤波电容C1’、原边全桥变换电路110’、变压器TR’、副边变换电路120’和副边滤波电容C2’，还包括电感L’和控制器300’，电感L’串联在变压器TR’与原边全桥变换电路110’之间。电感L’可以为外接串联电感或者变压器TR’的等效漏感或者变压器TR’的漏感与外接串联电感的等效电感，本技术不以此为限。原边滤波电容C1’用于为双向直流变换电路100’的前端滤波，副边滤波电容C2’用于为双向直流变换电路100’的后端滤波，原边滤波电容C1’为高压储能滤波电容，根据实际需要也可以选用普通滤波电容。具体的，参考图1，原边全桥变换电路110’的一侧的两端分别与变压器TR’的原边的两端连接，副边变换电路120’的一侧的两端分别与变压器TR’的副边的两端连接，原边滤波电容C1’的两端分别与原边全桥变换电路110’的另一侧的两端连接，副边滤波电容C2’与副边变换电路120’的另一侧的两端连接，电感L’的一端与变压器TR’原边的一端串联，电感L’的另一端与原边全桥变换电路110’连接。变压器TR’为高频隔离变压器，高频隔离变压器的体积小，由于是高频，所以能够用在开关频率较高的电路中，从而减小输出电压纹波，当然，根据实际需要也可以选用普通的变压器或者隔离变压器。为实现电能的双向变换，原边全桥变换电路110’和副边变换电路120’均具备逆变和整流的功能。副边变换电路120’实现整流的方式包括全波整流、倍压整流和全桥整流，本技术不以此为限。双向直流变换电路100’的前端和后端用于与具备双向能力的直流侧连接，直流侧也就是变换电路的负载，直流侧包括原边直流侧V1’和副边直流侧V2’。参考图1和图2，控制器300’用于正向或反向控制原边全桥变换电路110’和副边变换电路120’的开通时序，比如：使原边全桥变换电路110’工作于逆变状态、副边变换电路120’工作于整流状态，或者使原边全桥变换电路110’工作于整流状态、副边变换电路120’工作于逆变状态，从而实现能量的双向流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向直流变换电路，其特征在于：包括依次连接的原边滤波电容、原边全桥变换电路、变压器、副边变换电路和副边滤波电容，还包括电感和控制器，所述电感串联在所述变压器与所述原边全桥变换电路之间；所述原边全桥变换电路和所述副边变换电路均具备逆变和整流的功能；所述副边变换电路实现整流的方式包括全波整流和倍压整流；所述双向直流变换电路的前端和后端用于与具备双向能力的直流侧连接；所述控制器用于正向或反向控制所述原边全桥变换电路和所述副边变换电路的开通时序。

【技术特征摘要】
2018.02.11 CN 201820244949X1.一种双向直流变换电路，其特征在于：包括依次连接的原边滤波电容、原边全桥变换电路、变压器、副边变换电路和副边滤波电容，还包括电感和控制器，所述电感串联在所述变压器与所述原边全桥变换电路之间；所述原边全桥变换电路和所述副边变换电路均具备逆变和整流的功能；所述副边变换电路实现整流的方式包括全波整流和倍压整流；所述双向直流变换电路的前端和后端用于与具备双向能力的直流侧连接；所述控制器用于正向或反向控制所述原边全桥变换电路和所述副边变换电路的开通时序。2.根据权利要求1所述的双向直流变换电路，其特征在于：所述电感为外接串联电感或者所述变压器的等效漏感或者所述变压器的漏感与外接串联电感的等效电感。3.根据权利要求1所述的双向直流变换电路，其特征在于：所述直流侧为具备双向能力的电源、电路或者负载。4.根据权利要求3所述的双向直流变换电路，其特征在于：所述直流侧的具体类型包括直流电源、电池、直流转交流的逆变器电路、或者交流整流变换为直流的变换电路。5.根据权利要求1所述的双向直流变换电路，其特征在于：所述控制器根据输出电压调节所述原边全桥变换电路的两个用...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伦全，
申请(专利权)人：深圳市保益新能电气有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44