双向直流电源变换器的电压转换电路及电压转换控制方法技术

本发明专利技术公开了一种双向直流电源变换器的电压转换电路。该电路包括第一直流电源端和第二直流电源端，在第一直流电源端之间串联第一储能电容和第二储能电容，以及第一开关管至第四开关管，在第二直流电源端之间串联有第三储能电容和第四储能电容，以及第五开关管至第八开关管，第一开关管至第八开关管均分别并联有谐振电容，还包括第一储能电感和第二储能电感。本发明专利技术还公开了对该电压转换电路的电压转换控制方法，包括八个时段的控制时序，由此可以实现对电压转换的精准控制，只需调整占空比即可完成升压或降压调控，还具有纹波电流小、能够进行电容均压调控的优势。

Voltage Conversion Circuit and Voltage Conversion Control Method of Bidirectional DC Power Converter

The invention discloses a voltage conversion circuit of a bidirectional DC power supply converter. The circuit consists of the first DC power supply and the second DC power supply. The first and second energy storage capacitors are connected in series between the first DC power supply and the first switching tube to the fourth switching tube. The third and fourth energy storage capacitors are connected in series between the second DC power supply and the fifth to the eighth switching tube. The first and eighth switching tubes are respectively connected. Parallel resonant capacitors include a first energy storage inductance and a second energy storage inductance. The invention also discloses a voltage conversion control method for the voltage conversion circuit, including a control sequence of eight time periods, thereby realizing accurate control of voltage conversion. The step-up or step-down control can be completed by adjusting duty cycle only, and has the advantages of small ripple current and capacitor voltage equalization control.

【技术实现步骤摘要】
双向直流电源变换器的电压转换电路及电压转换控制方法
本专利技术涉及电源
，尤其涉及一种双向直流电源变换器的电压转换电路及电压转换控制方法。
技术介绍
双向直流电源变换器，也称之为双向DC-DC变换器或者双向DCDC变换器，是一种将直流电源转化为其他种类电压的直流转化装置，其广泛应用于太阳能发电，新能源领域等，其工作原理是将一直流电压转化为另一直流电(升压或者降压)。这种变换器的两端有公共端，而且两端都能作为输入或输出对另一边进行充放电。现有技术中，双向直流电源变换器存在的主要问题有：(1)需要通过工作模式的切换来实现输出升压或降压两种状态，控制较繁琐；(2)电路中的所有MOS管均为硬开关，损耗较大，效率偏低；(3)当输入和输出电压相差不大时，电路可能会在升压模式和降压模式两种状态下反复进行切换，导致系统工作不稳定；(4)现有双向DC-DC常采用两电平控制方式，在输入高压时需要使用耐压值更高的开关管，如当输入、输出电压高于800V时，需要选择耐压为1200V的IGBT或碳化硅MOS管，成本高、体积大；(5)此外还存在输入、输出电容均压困难等问题。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向直流电源变换器的电压转换电路，其特征在于，包括第一直流电源端和第二直流电源端，其中所述第一直流电源端包括第一正极端和第一负极端，所述第二直流电源端包括第二正极端和第二负极端；在所述第一正极端和第一负极端之间依次串联第一储能电容和第二储能电容；在所述第二正极端和第二负极端之间也依次串联有第三储能电容和第四储能电容；所述第一储能电容和第二储能电容之间的第一连接点，与所述第三储能电容和第四储能电容的之间的第二连接点之间电连接；在所述第一正极端和第一负极端之间依次串联第一开关管，第二开关管，第三开关管，第四开关管，所述第二开关管与第三开关管之间的第三连接点，与所述第一连接点和第二连接点电连...

【技术特征摘要】
1.一种双向直流电源变换器的电压转换电路，其特征在于，包括第一直流电源端和第二直流电源端，其中所述第一直流电源端包括第一正极端和第一负极端，所述第二直流电源端包括第二正极端和第二负极端；在所述第一正极端和第一负极端之间依次串联第一储能电容和第二储能电容；在所述第二正极端和第二负极端之间也依次串联有第三储能电容和第四储能电容；所述第一储能电容和第二储能电容之间的第一连接点，与所述第三储能电容和第四储能电容的之间的第二连接点之间电连接；在所述第一正极端和第一负极端之间依次串联第一开关管，第二开关管，第三开关管，第四开关管，所述第二开关管与第三开关管之间的第三连接点，与所述第一连接点和第二连接点电连接；在所述第二正极端和第二负极端之间依次串联第五开关管，第六开关管，第七开关管，第八开关管，所述第六开关管与第七开关管之间的第四连接点，也与所述第一连接点和第二连接点电连接；在所述第一开关管和第二开关管之间的第五连接点，与所述第五开关管和第六开关管之间的第六连接点之间连接有第一储能电感；在所述第三开关管和第四开关管之间的第七连接点，与第七开关管和第八开关管之间的第八连接点之间连接有第二储能电感；所述第一开关管至所述第八开关管均为MOS管，在所述MOS管的源极和漏极之间均并联有谐振电容。2.根据权利要求1所述的双向直流电源变换器的电压转换电路，其特征在于，所述第一储能电容和第二储能电容的电容值相等，所述第三储能电容和第四储能电容的电容值相等，所述第一储能电感和第二储能电感的电感值相同，所述谐振电容的参数值相同。3.根据权利要求1或2所述的双向直流电源变换器的电压转换电路，其特征在于，所述第一储能电容、第一开关管、第二开关管、第五开关管、第六开关管、第一谐振电容、第二谐振电容、第五谐振电容、第六谐振电容、第一储能电感、第三储能电容组成所述电压转换电路的第一转换支路，在所述第一转换支路中，所述第一开关管和第二开关管组成第一桥臂，所述第五开关管和第六开关管组成第二桥臂。4.根据权利要求3所述的双向直流电源变换器的电压转换电路，其特征在于，所述第二储能电容、第三开关管、第四开关管、第七开关管、第八开关管、第三谐振电容、第四谐振电容、第七谐振电容、第八谐振电容C、第二储能电感、第四储能电容组成所述电压转换电路的第二转换支路，在所述第二转换支路中，所述第三开关管和第四开关管组成第三桥臂，所述第七开关管和第八开关管组成第四桥臂。5.一种双向直流电源变换器的电压转换控制方法，其特征在于，基于权利要求4所述的双向直流电源变换器的电压转换电路进行电压转换控制，在一个运行周期内对所述第一转换支路分时控制，包括：在第一时段间隔期间，所述第一开关管和第六开关管均导通，所述第二开关管和第五开关管均关断，所述第一直流电源端的第一正极端对所述第二谐振电容充电至与所述第一储能电容电压相等，所述第一直流电源端的第一正极端经所述第一储能电感对所述第五谐振电容充电至与所述第三储能电容电压相等，所述第一谐振电容和第六谐振电容的两端分别由于第一开关管和第六开关管导通而电压均为零，流经所述第一储能电感的电流上升，所述第一储能电感L1储能；在第二时段间隔期间，是所述第一桥臂中的所述第一开关管关断到所述第二开关管导通的过渡区间，第一开关管Q1关断，第一直流电源端的第一正极端给所述第一谐振电容充电，第二谐振电容放电，第一储能电感停止储能，流经第一储能电感L1的电流继续沿原方向经第二开关管内的二极管续流，直至所述第一谐振电容充满至等于第一储能电容的电压，第二谐振电容放电至零，由此所述第二开关管两端电压为零，在所述第二时段结束时刻导通所述第二开关管，即对第二开关管软开通；在第三时段间隔期间，所述第一开关管关断，第五开关管关断，第二开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇波，谢勇，
申请(专利权)人：深圳市健网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44