一种应用混合控制策略的宽输入双向DC/DC变换器制造技术

本发明专利技术公开了一种应用混合控制策略的宽输入双向DC/DC变换器，包括CLLC谐振变换器、开关网络和整流网络，所述的开关网络的输出端与CLLC谐振变换器输入端电性连接，所述的CLLC谐振变换器的输出端与整流网络的输入端电性连接，本发明专利技术针对宽范围输入电压应用场合，在保留CLLC谐振变换器变频控制效率高的基础上，引入移相控制，结合变频控制和移相控制各自的优点，以克服CLLC谐振变换器在宽范围输入电压场合的不足。

A wide input bidirectional DC / DC converter with hybrid control strategy

【技术实现步骤摘要】
一种应用混合控制策略的宽输入双向DC/DC变换器
本专利技术涉及变换器的
，特别是的双向DC/DC变换器

技术介绍
传统能源的日益匮乏，国内生态环境的不断恶化，使得新能源研究迫在眉睫，以风能、太阳能、生物质能为代表的新能源技术正成为能源技术发展的主力军，而其中起着重要作用的电力电子技术也随之快速发展。如何消除开关损耗，降低电磁干扰，提高能量转换效率一直是电力电子技术行业所关注的问题，而作为能量转换关键环节的双向DC/DC变换器自然就成为了解决这些问题的突破点，故研究高效高频的双向DC/DC变换器将变得具有重要意义。新能源应用场合中其输入电压变化范围往往较大，在双向DC/DC变换器中简单使用单一控制策略来调节目标输出电压将凸显单一控制策略的缺点，不利于整个系统的优化设计。且目前对双向DC/DC变换器的研究多集中在传统LLC拓扑上，而CLLC拓扑在继承传统LLC原边侧开关管零电压开通，副边侧二极管零电流关断，无反向恢复问题，开关损耗小，适用于高频化、高功率密度设计要求场合等优点的基础上，其更适合应用在正向降压、反向升压的工作环境中
技术实现思路
本专利技术的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种应用混合控制策略的宽输入双向DC/DC变换器，能够保留CLLC谐振变换器变频控制效率高的基础上，引入移相控制，结合变频控制和移相控制各自的优点，以克服CLLC谐振变换器在宽范围输入电压场合的不足。为实现上述目的，本专利技术提出了一种应用混合控制策略的宽输入双向DC/DC变换器，包括CLLC谐振变换器、开关网络和整流网络，所述的开关网络的输出端与CLLC谐振变换器输入端电性连接，所述的CLLC谐振变换器的输出端与整流网络的输入端电性连接。作为优选，所述的CLLC谐振变换器包括第一高压侧开关管、第二高压侧开关管、第三高压侧开关管、第四高压侧开关管、第一低压侧开关管、第二低压侧开关管、第三低压侧开关管、第四低压侧开关管、第一其体二极管、第二其体二极管、第三其体二极管、第四其体二极管、第五其体二极管、第六其体二极管、第七其体二极管、第八其体二极管、第一结电容、第二结电容、第三结电容、第四结电容、第五结电容、第六结电容、第七结电容、第八结电容、励磁电感、谐振电感、第一谐振电容、第二谐振电容，所述的第一高压侧开关管、第二高压侧开关管、第三高压侧开关管、第四高压侧开关管、第一其体二极管、第二其体二极管、第三其体二极管、第四其体二极管，所述的励磁电感、谐振电感、第一谐振电容、第二谐振电容组成谐振网络，所述的谐振电感包含了变压器一次侧的漏感，所述的第一谐振电容、第二谐振电容同时具有隔直的作用，所述的第一高压侧开关管、第一其体二极管、第一结电容并联连接，所述的第一高压侧开关管与第一其体二极管之间反并联连接，所述的第二高压侧开关管、第二其体二极管、第二结电容并联连接，所述的第二高压侧开关管与第二其体二极管之间反并联连接，所述的第三高压侧开关管、第三其体二极管、第三结电容并联连接，所述的第三高压侧开关管与第三其体二极管之间反并联连接，所述的第四高压侧开关管、第四其体二极管、第四结电容并联连接，所述的第四高压侧开关管与第四其体二极管之间反并联连接，所述的第一高压侧开关管、第一其体二极管、第一结电容并联后与第二高压侧开关管、第二其体二极管、第二结电容并联端连接，所述的第二高压侧开关管、第二其体二极管、第二结电容并联端另一端与第四高压侧开关管、第四其体二极管、第四结电容并联端连接，所述的第四高压侧开关管、第四其体二极管、第四结电容并联端另一端与第三高压侧开关管、第三其体二极管、第三结电容并联端连接，所述的第三高压侧开关管、第三其体二极管、第三结电容并联端另一端与第一高压侧开关管、第一其体二极管、第一结电容并联端连接，所述的第五高压侧开关管、第五其体二极管、第五结电容并联连接，所述的第五高压侧开关管与第五其体二极管之间反并联连接，所述的第六高压侧开关管、第六其体二极管、第六结电容并联连接，所述的第六高压侧开关管与第六其体二极管之间反并联连接，所述的第七高压侧开关管、第七其体二极管、第七结电容并联连接，所述的第七高压侧开关管与第七其体二极管之间反并联连接，所述的第八高压侧开关管、第八其体二极管、第八结电容并联连接，所述的第八高压侧开关管与第八其体二极管之间反并联连接，所述的第五高压侧开关管、第五其体二极管、第五结电容并联后与第六高压侧开关管、第六其体二极管、第六结电容并联端连接，所述的第六高压侧开关管、第六其体二极管、第六结电容并联端另一端与第八高压侧开关管、第八其体二极管、第八结电容并联端连接，所述的第八高压侧开关管、第八其体二极管、第八结电容并联端另一端与第七高压侧开关管、第七其体二极管、第七结电容并联端连接，所述的第七高压侧开关管、第七其体二极管、第七结电容并联端另一端与第五高压侧开关管、第五其体二极管、第五结电容并联端连接。作为优选，所述的开关网络包括光偶、驱动芯片、第一电源滤波电容、第二电源滤波电容、第三电源滤波电容、第四电源滤波电容、自举电容、自举二极管，所述的驱动芯片第九触脚端连接有第三电源滤波电容，所述的驱动芯片第六触脚与第五触脚之间设有自举电容，所述的驱动芯片第六触脚与第三触脚之间设有第一电源滤波电容，所述的驱动芯片第三触脚与第二触脚之间设有第四电源滤波电容，所述的驱动芯片的第十触脚和第十二触脚与光偶连接。作为优选，所述的整流网络包括电压霍尔传感器、运算放大器组成的电压跟随器、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十一二极管、第十二二极管、第十一电容、第十三电容,所述的电压霍尔传感器第一触脚连接有第十一电阻，所述的电压霍尔传感器第五触脚连接有第十二电阻和第十三电阻，所述的第十三电阻另一端连接有运算放大器组成的电压跟随器，所述的运算放大器组成的电压跟随器另一端连接有第十五电阻，所述的第十五电阻另一端连接第十一二极管、第十二二极管，所述的第十一二极管与第十二二极管之间串联连接。本专利技术一种应用混合控制策略的宽输入双向DC/DC变换器的有益效果：本专利技术针对宽范围输入电压应用场合，在保留CLLC谐振变换器变频控制效率高的基础上，引入移相控制，结合变频控制和移相控制各自的优点，以克服CLLC谐振变换器在宽范围输入电压场合的不足。本专利技术的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。【附图说明】图1是本专利技术一种应用混合控制策略的宽输入双向DC/DC变换器的CLLC谐振变换器结构示意图；图2是本专利技术一种应用混合控制策略的宽输入双向DC/DC变换器的整流网络结构示意图；图3是本专利技术一种应用混合控制策略的宽输入双向DC/DC变换器的开关网络结构示意图；图4是本专利技术一种应用混合控制策略的宽输入双向DC/DC变换器的结构示意图。图中：1-CLLC谐振变换器、2-开关网络、3-整流网络、31-运算放大器组成的电压跟随器、Q1-第一高压侧开关管、Q2-第二高压侧开关管、Q3-第三高压侧开关管、Q4-第四高压侧开关管、Q5-第一低压侧开关管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用混合控制策略的宽输入双向DC/DC变换器，其特征在于：包括CLLC谐振变换器(1)、开关网络(2)和整流网络(3)，所述的开关网络(2)的输出端与CLLC谐振变换器(1)输入端电性连接，所述的CLLC谐振变换器(1)的输出端与整流网络(3)的输入端电性连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用混合控制策略的宽输入双向DC/DC变换器，其特征在于：包括CLLC谐振变换器(1)、开关网络(2)和整流网络(3)，所述的开关网络(2)的输出端与CLLC谐振变换器(1)输入端电性连接，所述的CLLC谐振变换器(1)的输出端与整流网络(3)的输入端电性连接。


2.如权利要求1所述的一种应用混合控制策略的宽输入双向DC/DC变换器，其特征在于：所述的CLLC谐振变换器(1)包括第一高压侧开关管(Q1)、第二高压侧开关管(Q2)、第三高压侧开关管(Q3)、第四高压侧开关管(Q4)、第一低压侧开关管(Q5)、第二低压侧开关管(Q6)、第三低压侧开关管(Q7)、第四低压侧开关管(Q8)、第一其体二极管(D1)、第二其体二极管(D2)、第三其体二极管(D3)、第四其体二极管(D4)、第五其体二极管(D5)、第六其体二极管(D6)、第七其体二极管(D7)、第八其体二极管(D8)、第一结电容(CQ1)、第二结电容(CQ2)、第三结电容(CQ3)、第四结电容(CQ4)、第五结电容(CQ5)、第六结电容(CQ6)、第七结电容(CQ7)、第八结电容(CQ8)、励磁电感(Lm)、谐振电感(Lr)、第一谐振电容(Cr1)、第二谐振电容(Cr2)，所述的第一高压侧开关管(Q1)、第二高压侧开关管(Q2)、第三高压侧开关管(Q3)、第四高压侧开关管(Q4)、第一其体二极管(D1)、第二其体二极管(D2)、第三其体二极管(D3)、第四其体二极管(D4)，所述的励磁电感(Lm)、谐振电感(Lr)、第一谐振电容(Cr1)、第二谐振电容(Cr2)组成谐振网络，所述的谐振电感(Lr)包含了变压器一次侧的漏感，所述的第一谐振电容(Cr1)、第二谐振电容(Cr2)同时具有隔直的作用，所述的第一高压侧开关管(Q1)、第一其体二极管(D1)、第一结电容(CQ1)并联连接，所述的第一高压侧开关管(Q1)与第一其体二极管(D1)之间反并联连接，所述的第二高压侧开关管(Q2)、第二其体二极管(D2)、第二结电容(CQ2)并联连接，所述的第二高压侧开关管(Q2)与第二其体二极管(D2)之间反并联连接，所述的第三高压侧开关管(Q3)、第三其体二极管(D3)、第三结电容(CQ3)并联连接，所述的第三高压侧开关管(Q3)与第三其体二极管(D3)之间反并联连接，所述的第四高压侧开关管(Q4)、第四其体二极管(D4)、第四结电容(CQ4)并联连接，所述的第四高压侧开关管(Q4)与第四其体二极管(D4)之间反并联连接，所述的第一高压侧开关管(Q1)、第一其体二极管(D1)、第一结电容(CQ1)并联后与第二高压侧开关管(Q2)、第二其体二极管(D2)、第二结电容(CQ2)并联端连接，所述的第二高压侧开关管(Q2)、第二其体二极管(D2)、第二结电容(CQ2)并联端另一端与第四高压侧开关管(Q4)、第四其体二极管(D4)、第四结电容(CQ4)并联端连接，所述的第四高压侧开关管(Q4)、第四其体二极管(D4)、第四结电容(CQ4)并联端另一端与第三高压侧开关管(Q3)、第三其体二极管(D3)、第三结电容(CQ3)并联端连接，所述的第三高压侧开关管(Q3)、第三其体二极管(D3)、第三结电容(CQ3)并联端另一端与第一高压侧开关管(Q1)、第一其体二极管(D1)、第一结电容(CQ1)并联端连接，所述的第五高压侧开关管(Q5)、第五其体二极管(D...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾月刚，朱立波，张晓丽，富勤飞，肖海乐，潘峰，徐利英，
申请(专利权)人：浙江佳乐科仪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33