本发明专利技术提供了一种隔离式双向交直流变换电路及装置，包括第一开关模块、第二开关模块和切换模块，第二开关模块电连接于第一开关模块和切换模块之间，在电路处于第一转换模式时；在电路处于第二转换模式时，切换模块用于对交流功率流的波形进行切换得到工频交流功率流，第二开关模块用于将工频交流功率流转换为高频交流功率流，第一开关模块用于将高频交流功率流变换为直流功率流。本发明专利技术与传统隔离式双向交直流变换器相比，不需要母线电容、逆变电感及高频斩波开关管，整体电路组成更加简单并可用容量更小的开关管，转换效率更高，在一些应用场景中设备的使用年限可以更长。一些应用场景中设备的使用年限可以更长。一些应用场景中设备的使用年限可以更长。
【技术实现步骤摘要】
隔离式双向交直流变换电路及装置
[0001]本专利技术涉及电力电子变换器
，具体涉及一种隔离式双向交直流变换电路及装置。
技术介绍
[0002]目前，随着微电网技术和储能技术的发展，双向交直流变换器技术的研究得到了广泛的关注。双向交直流变换器可用于交流电压与直流电压的双向变换，能够实现交直流侧功率流的双向流动。
[0003]现有的隔离型双向交直流变换器主要有两级式变换器。两级式变换器结构一般为一级隔离型DCDC变换加上一级DCAC变换，其为了适用高频功率流，多会采用高频斩波开关管，并且搭配上母线电容、逆变电感，由此导致整体电路结构构成复杂化的问题，并基于使用母线电容伴随使用年限短的问题。
[0004]因此，现有技术有待于改善。
技术实现思路
[0005]本专利技术的主要目的在于提出一种隔离式双向交直流变换电路及装置，以至少解决现有大多数两级式变换器结构整体电路结构构成较为复杂的技术问题。
[0006]本专利技术的第一方面，提供了一种隔离式双向交直流变换电路，包括第一开关模块、第二开关模块和切换模块，第二开关模块电连接于第一开关模块和切换模块之间；
[0007]在电路处于第一转换模式时，第一开关模块用于将直流功率流变换为高频交流功率流，第二开关模块用于将高频交流功率流整流处理为工频直流功率流，切换模块用于对工频直流功率流的波形进行切换得到交流功率流；
[0008]在电路处于第二转换模式时，切换模块用于对交流功率流的波形进行切换得到工频直流功率流，第二开关模块用于将工频直流功率流转换为高频交流功率流，第一开关模块用于将高频交流功率流变换为直流功率流。
[0009]本专利技术的第二方面，提供了一种隔离式双向交直流变换装置，包括如第一方面的隔离式双向交直流变换电路。
[0010]本专利技术提供的隔离式双向交直流变换电路及装置，主体框架采用第一开关模块、第二开关模块和切换模块，第二开关模块电连接于第一开关模块和切换模块之间。在电路处于第一转换模式时，第一开关模块用于将直流功率流变换为高频交流功率流，第二开关模块用于将高频交流功率流进行整流处理形成直流功率流，切换模块用于对直流功率流的波形进行切换；在电路处于第二转换模式时，切换模块用于对交流功率流的波形进行切换，第二开关模块用于将交流功率流转换为高频交流功率流，第一开关模块用于将高频交流功率流变换为直流功率流。从而使本专利技术适用交流功率流与直流功率流的双向变换，能够实现交直流侧功率流的双向流动。与传统隔离式双向交直流变换器相较，不需要母线电容及逆变电感，同时也不需要高频斩波开关管，整体电路组成简单并可以用容量更小的开关管，
成本更低。由于没有传统隔离式双向交直流变换器中的DCAC高频斩波开关管，从而本专利技术在保证整体电路组成简单的基础上提高转换效率，由于没有母线电容，在一些应用场景中设备的使用年限可以更长。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为相关技术中双向交直流变换器的电路连接示意图；
[0013]图2为本专利技术第一实施例所提供的隔离式双向交直流变换电路的模块连接示意图；
[0014]图3为本专利技术第二实施例所提供的隔离式双向交直流变换电路的模块连接示意图；
[0015]图4为本专利技术第三实施例所提供的隔离式双向交直流变换电路的电路连接示意图；
[0016]图5为本专利技术中第一开关器件的一种电路结构示意图；
[0017]图6为本专利技术中第二开关器件的一种电路结构示意图；
[0018]图7为本专利技术隔离式双向交直流变换电路处于第一转换模式时的工作时序波形图；
[0019]图8为本专利技术隔离式双向交直流变换电路处于第二转换模式时的工作时序波形图；
[0020]图9为本专利技术第四实施例所提供的隔离式双向交直流变换电路的电路连接示意图；
[0021]图10为本专利技术第五实施例所提供的隔离式双向交直流变换电路的电路连接示意图；
[0022]图11为本专利技术功率因素校正电路应用于三相交流场景的电路连接示意图。
[0023]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0024]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0025]需要注意的是，相关术语如“第一”、“第二”等可以用于描述各种组件，但是这些术语并不限制该组件。这些术语仅用于区分一个组件和另一组件。例如，不脱离本专利技术的范围，第一组件可以被称为第二组件，并且第二组件类似地也可以被称为第一组件。术语“和/或”是指相关项和描述项的任何一个或多个的组合。
[0026]下面对于本申请中的专业术语进行解释：
[0027]高频交流功率流，指频率大小在1Khz以上的交流功率流；
[0028]高频直流功率流，指频率大小在1Khz以上的直流功率流；
[0029]工频交流功率流，指频率大小在1Khz以下的交流功率流，其频率大小是小于高频
交流功率流的频率大小；
[0030]工频直流功率流，指频率大小在1Khz以下的直流功率流，其频率大小是小于高频直流功率流的频率大小。
[0031]相关技术中，较常用的隔离型双向变换器拓扑结构如图1所示，其公开了一种两级式变换器，从其拓扑结构图可以看出，其第一级的DCDC变换主要作用是隔离和变压，其工作原理是把直流从一侧变换为高频的交流并通过变压器传递到另一侧同时整流成直流，其输入输出侧均为直流。其第二级的DCAC变换主要作用是交直流的变换，主要工作原理是把直流斩波成高频的脉冲并通过滤波电路转换为交流或把交流斩波成高频的脉冲并整流滤波为直流。因此其变换过程为直流转换为直流在转换为交流或者交流转换为直流在转换为直流。在其具体电路构成中采用母线电容C_bus、逆变电感L_inv以及高频斩波开关管Q11、Q12，存在电路结构复杂化、成本高且使用年限短的问题。
[0032]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种隔离式双向交直流变换电路，如图2所示，该电路包括第一开关模块10、第二开关模块30和切换模块40，第二开关模块30电连接于第一开关模块10和切换模块40之间。
[0033]第一开关模块10用于将直流功率流变换为高频交流功率流或将高频交流功率流变换为直流功率流；第二开关模块30用于将高频交流功率流进行整流处理或将交流功率流转换为高频交流功率流；切换模块40可以对功率流的波形进行切换(直流功率流的波形或者交流功率流的波形进行切换)。具体的，交流功率流的大小为交流电压、交流电流的乘积，交流功率流就是交流电功率；直流功率流的大小为直流电压、直流电流的乘积，直流功率流就是一种直流电功本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种隔离式双向交直流变换电路，其特征在于，所述电路包括第一开关模块、第二开关模块和切换模块，所述第二开关模块电连接于所述第一开关模块和所述切换模块之间；在所述电路处于第一转换模式时，所述第一开关模块用于将直流功率流变换为高频交流功率流，所述第二开关模块用于将所述高频交流功率流整流处理为工频直流功率流，所述切换模块用于对所述工频直流功率流的波形进行切换得到交流功率流；在所述电路处于第二转换模式时，所述切换模块用于对交流功率流的波形进行切换得到工频交流功率流，所述第二开关模块用于将所述工频交流功率流转换为高频交流功率流，所述第一开关模块用于将高频交流功率流变换为直流功率流。2.如权利要求1所述隔离式双向交直流变换电路，其特征在于，所述电路还包括第一隔离模块，所述第一隔离模块电连接于所述第一开关模块和所述第二开关模块之间；所述第一隔离模块用于将所述第一开关模块和所述第二开关模块进行隔离。3.如权利要求2所述隔离式双向交直流变换电路，其特征在于，所述第一开关模块包括第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件；所述第一开关器件的第一端同时与所述第二开关器件的第一端、所述第一隔离模块电连接，所述第三开关器件的第一端同时与所述第四开关器件的第一端、所述第一隔离模块电连接，所述第一开关器件的第二端同时与所述第三开关器件的第二端、直流侧的正极电连接，所述第二开关器件的第二端同时与所述第四开关器件的第二端、直流侧的负极电连接。4.如权利要求3所述隔离式双向交直流变换电路，其特征在于，所述第二开关模块包括第五开关器件、第六开关器件、第七开关器件和第八开关器件；所述第五开关器件的第一端与所述第一隔离模块电连接，所述第五开关器件的第二端同时与所述第六开关器件的第一端、所述切换模块电连接，所述第六开关器件的第二端与所述第一隔离模块电连接，所述第七开关器件的第一端与所述第一隔离模块电连接，所述第七开关器件的第二端同时与所述第八开关器件的第一端、切换模块电连接，所述第八开关器件的第二端与所述第一隔离模块电连接。5.如权利要求4所述隔离式双向交直流变换电路，其特征在于，所述第一隔离模块为谐振隔离模块，所述谐振隔离模块包括第一电感线圈、第二电感线圈、第三电感线圈、第一电容和变压器；所述第一电感线圈的一端同时与所...
【专利技术属性】
技术研发人员：余仕君，崔彬，胡小明，肖旭潘，
申请(专利权)人：深圳英飞源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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