一种双向交直流变换器装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及交直流变换器领域，具体的说是一种双向交直流变换器装置，包括变换器本体，所述变换器本体由功率管桥臂、继电器切换开关、电感电容和控制器组成，所述变换器本体一端为交直流共用接口AC_L/DC+、AC_N/DC

【技术实现步骤摘要】
一种双向交直流变换器装置


[0001]本技术涉及交直流变换器领域，具体的说是一种双向交直流变换器装置。

技术介绍

[0002]随着新能源的日益普及以及新能源车的推广使用，多种能源常常在经过电力电子变换之后形成共直流母线的应用，同样，高压直流母线也要求进行DC
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DC变换转换为低压来使用或者进行DC
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AC逆变成交流为交流设备供电，因此兼容交流和直流应用，同时具备双向功能的电力电子装置有一定的市场需求。
[0003]另外，新能源的应用，不仅仅是电动汽车领域和电网，还有家庭储能、户外电源领域，因此高效率、高功率密度、低成本会是电力电子领域的热点。
[0004]传统的直流和交流应用，是由独立的DC
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DC变换器和AC
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DC变换器组成，体积会比较大，成本也相对高。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的问题，本技术提供了一种双向交直流变换器装置。
[0006]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双向交直流变换器装置，包括变换器本体，所述变换器本体由功率管桥臂、继电器切换开关、电感电容和控制器组成，所述变换器本体一端为交直流共用接口AC_L/DC+、AC_N/DC
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，所述变换器本体的另外一端为直流母线接口BUS+、BUS
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，所述变换器本体包含有S1、S2、S3、S4、S5、S6继电器开关或者等同的接触器开关，其中S2、S3为一组转换型继电器开关，S2的NC触点连接到 S3的NO触点；
[0007]所述变换器本体包含Q1、D1、Q2、D2组成的桥臂A，Q3、D3、Q4、D4组成的桥臂B 及Q5、D5、Q6、D6组成的桥臂C，所述桥臂A、B、C的上端都连接到BUS+接口，所述桥臂A、B、C的下端都连接到BUS
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接口，其中，桥臂A的下端、桥臂B的下端通过一组转换继电器S2连接，S2的COM触点连接在AC_N/DC
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端口，S2的NO触点接到桥臂A的中点， S2的NC触点连接到一组转换型继电器S3的NO触点，S3的NC触点连接在桥臂A的下端，S3的COM触点连接在桥臂B的下端即BUS
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网络；
[0008]所述开关S1连接在AC_L/DC+端口和电感L1和电容C1的公共点，所述开关S4连接在 AC_L/DC+端口和电感L2和电容C3的公共点，所述开关S5连接在AC_N/DC
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端口和桥臂C 和电容C3的公共点即母线BUS
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网络，所述开关S6一端连接在电容C3，另外一端连接在 S4、L2的公共连接点上；
[0009]所述控制器由数据采集模块、继电器开关驱动模块、功率管驱动模块、辅助电源和通讯线组成。
[0010]所述桥臂A的中点连接到C1的一端和S2的NO触点所构成的公共点，所述桥臂B的中点连接到电感L1的一端，电感L1的另外一端连接在S1触点和电容C1另外一端所构成的公共点，所述桥臂C的中点连接到电感L2的一端，电感L2的另外一端连接在S4、S6 的公共点，所述电容C2、C4接在BUS+、BUS
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网络，所述电容C3一端接在S6的一端，所述C3的另外一端接在
S5的一端即BUS
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网络，所述电感L1、电感L2感量设计成相同。
[0011]所述电容C3、开关S6、电感L2、桥臂C、电容C2、C4构成一组buckboost双向直流变换器，所述Q5、Q6驱动互补，即相位相差180度。
[0012]所述电容C3、开关S6、开关S4、开关S1、开关S2COM
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NC、开关S3COM
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NO、电感 L1、桥臂B、电容C2、C4构成一组buckboost双向直流变换器，所述Q3、Q4驱动互补，即相位相差180度。
[0013]所述开关S1、开关S2COM
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NO、电容C1、电感L1、开关S3COM
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NC、桥臂A、桥臂B、电容C2、电容C4构成一组双向ACDC变换器，所述Q1、Q2驱动互补，即相位相差180度； Q3、Q4驱动互补，即相位相差180度。
[0014]所述开关S1、开关S2COM
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NO、电容C1、开关S4、电感L2、开关S3COM
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NC、桥臂A、桥臂C、电容C2、电容C4构成一组双向ACDC变换器，所述Q1、Q2驱动互补，即相位相差180度；Q5、Q6驱动互补，即相位相差180度。
[0015]所述电容C3、开关S6、电感L2、桥臂C、电容C2、C4、开关S4、开关S1、开关S2COM
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NC、开关S3COM
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NO、电感L1、桥臂B构成一组交错并联双向buckboost变换器，所述Q5、Q6 驱动相位相差180度，所述Q3、Q4驱动相位相差180度，所述Q3、Q5的载波相位相差180 度。
[0016]所述开关S1、开关S2COM
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NO、电容C1、电感L1、开关S3COM
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NC、桥臂A、桥臂B、开关S4、电感L2、桥臂C、电容C2、电容C4构成一组交错并联双向ACDC变换器，所述 Q1、Q2驱动相位相差180度，所述Q5、Q6驱动相位相差180度，所述Q3、Q4驱动相位相差180度，所述Q3、Q5的载波相位相差180度。
[0017]所述控制器通过采集交直流端口电压、直流母线电压、电容电压、电感电流及接收上位机指令，对双向交直流变换器的工作状态进行控制。
[0018]本技术的有益效果：
[0019]本技术所述的一种双向交直流变换器装置，AC
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DC变换，功率较小时，变换器仅需两个桥臂工作，功率较大时，变换器三个桥臂都在工作；DC
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DC变换，功率较小时，变换器仅需一个桥臂工作，功率较大时，变换器两个桥臂在工作，整个操作的过程中，通过控制器的逻辑控制实现桥臂间交错并联，提高功率和充放电速度，减小电容纹波电流，改善功率器件散热，从而提高效率和功率密度，减小体积和成本。
附图说明
[0020]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0021]图1为本技术提供的一种双向交直流变换器装置的主功率电路结构示意图；
[0022]图2为本技术提供的一种双向交直流变换器装置的控制器结构示意图；
[0023]图3为本技术提供的一种双向交直流变换器装置的一组buckboost双向变换器结构示意图；
[0024]图4为本技术提供的一种双向交直流变换器装置的一组buckboost双向变换器结构示意图；
[0025]图5为本技术提供的一种双向交直流变换器装置的两组buckboost双向变换器交错并联结构示意图；
[0026]图6为本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双向交直流变换器装置，其特征在于：包括变换器本体，所述变换器本体由功率管桥臂、继电器切换开关、电感电容和控制器组成，所述变换器本体一端为交直流共用接口AC_L/DC+、AC_N/DC
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，所述变换器本体的另外一端为直流母线接口BUS+、BUS
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，所述变换器本体包含有S1、S2、S3、S4、S5、S6继电器开关或者等同的接触器开关，其中S2、S3为一组转换型继电器开关，S2的NC触点连接到S3的NO触点；所述变换器本体包含Q1、D1、Q2、D2组成的桥臂A，Q3、D3、Q4、D4组成的桥臂B及Q5、D5、Q6、D6组成的桥臂C，所述桥臂A、B、C的上端都连接到BUS+接口，所述桥臂A、B、C的下端都连接到BUS
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接口，其中，桥臂A的下端、桥臂B的下端通过一组转换继电器S2连接，S2的COM触点连接在AC_N/DC
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端口，S2的NO触点接到桥臂A的中点，S2的NC触点连接到一组转换型继电器S3的NO触点，S3的NC触点连接在桥臂A的下端，S3的COM触点连接在桥臂B的下端即BUS
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网络；所述开关S1连接在AC_L/DC+端口和电感L1和电容C1的公共点，所述开关S4连接在AC_L/DC+端口和电感L2和电容C3的公共点，所述开关S5连接在AC_N/DC
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端口和桥臂C和电容C3的公共点即母线BUS
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网络，所述开关S6一端连接在电容C3，另外一端连接在S4、L2的公共连接点上；所述控制器由数据采集模块、继电器开关驱动模块、功率管驱动模块、辅助电源和通讯线组成。2.根据权利要求1所述的一种双向交直流变换器装置，其特征在于：所述桥臂A的中点连接到C1的一端和S2的NO触点所构成的公共点，所述桥臂B的中点连接到电感L1的一端，电感L1的另外一端连接在S1触点和电容C1另外一端所构成的公共点，所述桥臂C的中点连接到电感L2的一端，电感L2的另外一端连接在S4、S6的公共点，所述电容C2、C4接在BUS+、BUS
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网络，所述电容C3一端接在S6的一端，所述C3的另外一端接在S5的一端即BUS
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网络，所述电感L1、电感L2感量设计成相同。3.根据权利要求2所述的一种双向交直流变换器装置，其特征在于：所述电容C3、开关S6、电感L2、桥臂C、电容C2、C4构成一组buckboost双向直...

【专利技术属性】
技术研发人员：任玉伟，刘立刚，张玉喜，尚冲，
申请(专利权)人：深圳市斯康达电子有限公司，
类型：新型
国别省市：