一种基于LLC谐振的双向DC-DC变换器制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种基于LLC谐振的双向DC‑DC变换器，包括高压侧桥式电路单元、谐振网络单元、变压器单元和低压侧桥式电路单元；谐振网络单元包括第一通路和第二通路，分别设置有第一开关单元和第二开关单元；高压侧桥式电路单元的一端与高压端连接，另一端与谐振网络单元的一端连接；谐振网络单元的另一端与变压器单元的原边连接；变压器单元的副边与低压侧桥式电路单元的一端连接；低压侧桥式电路单元的另一端与低压端连接。该实施例通过两个开关单元选择其中一个通路参与谐振，不参与谐振的一路不额外产生电流而避免附加损耗，而且谐振网络单元位于高压端，使流过谐振网络单元的电流减少，从而减少发热和能量损耗。

A Bidirectional DC-DC converter based on LLC resonance

【技术实现步骤摘要】
一种基于LLC谐振的双向DC-DC变换器
本技术涉及电力电子
，尤其涉及一种基于LLC谐振的双向DC-DC变换器。
技术介绍
目前，双向DC-DC变换器是典型的一机多用设备，在微网、光伏、储能系统中有广泛应用。随着技术发展，对双向DC-DC变换器提出了更高的要求，其最为重要的要求就是效率的提升。以全桥移相为代表的双向DC-DC变换器技术逐步成熟，但同时也暴露出越来越多的弊端，其中软开关实现条件苛刻为其主要短板。公开号为CN206180852U的LLC谐振的高变比大功率双向DCDC变换器，如图1所示，其拓扑形式为LLLC，运行时发生LLC谐振，当电流由低压侧往高压侧流动时，电感Lr、电感Lm和电容Cr发生谐振，从而实现开关管S1～S4的零电压开通和开关管S5～S8的零电流开通零电流关断；当电流由高压侧往低压侧流动时，电感Lr、电感Lm2和电容Cr发生谐振，从而实现开关管S5～S8的零电压开通和开关管S1～S4的零电流开通零电流关断。这就导致了以下不足：1)电流由低压侧往高压侧流动时，电感Lm2不参与谐振，但却额外的产生了电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LLC谐振的双向DC-DC变换器，其特征在于，包括高压侧桥式电路单元、谐振网络单元、变压器单元和低压侧桥式电路单元；其中，所述谐振网络单元包括第一通路和第二通路，所述第一通路设置有第一开关单元，所述第二通路上设置有第二开关单元；/n所述高压侧桥式电路单元的一端与高压端连接，所述高压侧桥式电路单元的另一端与所述谐振网络单元的一端连接；/n所述谐振网络单元的另一端与所述变压器单元的原边连接；/n所述变压器单元的副边与所述低压侧桥式电路单元的一端连接；/n所述低压侧桥式电路单元的另一端与低压端连接；/n高压侧桥式电路单元，用于将高压端的直流电转化为交流电；/n谐振网络单元，用于将高压侧桥...

【技术特征摘要】
1.一种基于LLC谐振的双向DC-DC变换器，其特征在于，包括高压侧桥式电路单元、谐振网络单元、变压器单元和低压侧桥式电路单元；其中，所述谐振网络单元包括第一通路和第二通路，所述第一通路设置有第一开关单元，所述第二通路上设置有第二开关单元；
所述高压侧桥式电路单元的一端与高压端连接，所述高压侧桥式电路单元的另一端与所述谐振网络单元的一端连接；
所述谐振网络单元的另一端与所述变压器单元的原边连接；
所述变压器单元的副边与所述低压侧桥式电路单元的一端连接；
所述低压侧桥式电路单元的另一端与低压端连接；
高压侧桥式电路单元，用于将高压端的直流电转化为交流电；
谐振网络单元，用于将高压侧桥式电路单元输出的交流电的电压进行恒定，得到恒定电压；
变压器单元，用于将谐振网络单元输出的恒定电压进行降压，得到降压交流电；
低压侧桥式电路单元，用于将降压交流电进行转化得到降压直流电。


2.根据权利要求1所述的基于LLC谐振的双向DC-DC变换器，其特征在于，所述第一开关单元在电流由所述高压端流向所述低压端时关断，所述第二开关单元在电流由所述高压端流向所述低压端时开通；
所述第一开关单元在电流由所述低压端流向所述高压端时开通，所述第二开关单元在电流由所述低压端流向所述高压端时关断。


3.根据权利要求1所述的基于LLC谐振的双向DC-DC变换器，其特征在于，所述谐振网络单元包括第一电感、第二电感、第三电感、第一电容；所述第一开关单元为第一四象限开关；所述第二开关单元为第二四象限开关；所述第一电感、第二电感、第一四象限开关、第一电容组成所述谐振网络单元的第一通路；所述第一电感、第三电感、第二四象限开关、第一电容组成所述谐振网络单元的第二通路；
其中，所述第一电感的一端与所述高压侧桥式电路单元连接，所述第一电感的另一端与所述变压器单元的原边连接；
所述第二电感的一端与所述高压侧桥式电路单元连接，所述第二电感的另一端与所述第一四象限开关的一端连接；
所述第三电感的一端与所述变压器单元的原边连接，所述第三电感的另一端与所述第二四象限开关的一端连接；
所述第一四象限开关的另一端与所述高压侧桥式电路单元连接；
所述第二四象限开关的另一端与所述变压器单元的原边连接；
所述第一电容的一端与所述高压侧桥式电路单元连接，另一端与所述变压器单元的原边连接。


4.根据权利要求3所述的基于LLC谐振的双向DC-DC变换器，其特征在于，所述第一四象限开关包括第一MOS管、第二MOS管、第一继电器；
所述第一MOS管的栅极与所述第二MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的源极与所述第一电容的一端连接，所述第一MOS管的漏极与所述第二MOS管的源极连接；
所述第二MOS管的漏极与所述第二电感的一端连接；
所述第一继电器的一端与所述第一MOS管的源极连接，所述第一继电器的另一端与所述第二MOS管的漏极连接。


5.根据权利要求4所述的基于LLC谐振的双向DC-DC变换器，其特征在于，所述第二四象限开关包括第三MOS管、第四MOS管、第二继电器；

【专利技术属性】
技术研发人员：赖成靖，宋晨，石增，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44