DCDC变换器的控制方法、DCDC变换器及充电机技术

本发明专利技术提供了一种DCDC变换器的控制方法、DCDC变换器及充电机，涉及电动汽车技术领域。本发明专利技术所述的DCDC变换器，包括正极输入端、负极输入端、第一变压器、第一功率开关管、钳位单元、第一整流器件、第二滤波电容、第一电容、第二变压器、第二电容、第一电感、第二整流器件和第三滤波电容；控制方法包括：根据DCDC变换器的目标输出电压和实际输出电压向第一功率开关管和钳位单元发送驱动信号。本发明专利技术所述的技术方案，能够提高DCDC变换器的电压增益，实现零电压开通和关断，减少开关损耗，提高整体效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
DCDC变换器的控制方法、DCDC变换器及充电机


[0001]本专利技术涉及电动汽车
，具体而言，涉及一种DCDC变换器的控制方法、DCDC变换器及充电机。

技术介绍

[0002]常用车载充电器(OBC，OBC的英文全称为“On
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Board Charger”，意思是“车载充电器”)的充电水平为3.3千瓦，因为车载充电器装载在车辆上，并在几个小时内为高能电池组充电，因此其尺寸和重量受到限制；由于OBC通常从交流公用电网为电池充电，充电器通常由功率因数校正(PFC，PFC的英文全称为“PowerFactor Correction”，意思是“功率因数校正”)和隔离直流
‑
直流变换器组成；由于尺寸的限制，要求DCDC变换器具有高转换效率。
[0003]在现有OBC中DCDC变换器部分常用的是移相全桥(PSFB，PSFB的英文全称为“Phase
‑
Shifted Full
‑
Bridge”，意思是“移相全桥”)或谐振变换器；PSFB结构简单，易于控制，且能实现零电压开关(ZVS，ZVS的英文全称是“Zero Voltage Switch”，意思是“零电压开关”)；但是，PSFB中滞后支路的零电压开关受漏感能量的影响，使得实现零电压开关范围较小，而且PSFB在关断时是硬关断，关断损耗较大；另外，桥式谐振变换器，如串联谐振变换器和谐振转换电路，虽然能在较大范围实现零电压导通，但是由于开关频率较高，而且开关管关断处于硬关断，导致关断损耗大，影响整体效率，且电压增益不高。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术提供一种能够拓宽电压增益、减少开关损耗的DCDC变换器的控制方法、DCDC变换器及充电机。
[0005]一方面，本专利技术提供一种DCDC变换器的控制方法，所述DCDC变换器包括：正极输入端、负极输入端、第一变压器、第一功率开关管、钳位单元、第一整流器件、第二滤波电容、第一电容、第二变压器、第二电容、第一电感、第二整流器件和第三滤波电容；
[0006]所述第一变压器包括第一原边绕组和第一副边绕组；所述第一原边绕组的第一端与所述第一副边绕组的第二端互为同名端；所述第一变压器包括原边励磁电感；
[0007]所述正极输入端与所述第一原边绕组的第一端连接；所述第一副边绕组的第一端与所述第二滤波电容的第一端连接；所述第一副边绕组的第二端与所述第一整流器件的第二端连接；所述第一整流器件的第一端与所述第二滤波电容的第二端连接；
[0008]所述钳位单元的一端与所述第一原边绕组的第二端连接；所述钳位单元的另一端与所述正极输入端或所述负极输入端连接；
[0009]所述第二变压器包括第二原边绕组和第二副边绕组；所述第二原边绕组的第一端与所述第二副边绕组的第一端互为同名端；所述第二变压器包括原边励磁电感；
[0010]所述第一电容的第一端与所述第一功率开关管的漏极连接；所述第一电容的第二端与所述第二原边绕组的第一端连接；所述第二原边绕组的第二端与所述第一功率开关管的源极连接；所述第二副边绕组的第一端与所述第二电容的第一端连接；所述第二电容的
第二端与所述第一电感的第一端连接；所述第二电容的第二端还与所述第二整流器件的第二端连接；所述第二整流器件的第一端与所述第三滤波电容的第一端连接；所述第三滤波电容的第二端与所述第二副边绕组的第二端连接；所述第二副边绕组的第一端还与所述第二整流器件的第二端连接；所述第三滤波电容的第二端与所述第二副边绕组的第二端连接；
[0011]所述控制方法包括：根据DCDC变换器的目标输出电压和实际输出电压向第一功率开关管和钳位单元发送驱动信号。
[0012]可选地，所述钳位单元包括第二功率开关管和钳位电容器；所述第二功率开关管与所述钳位电容器串联连接；所述第一原边绕组的第二端与所述第二功率开关管的源极连接；所述钳位电容器的第一端与所述第二功率开关管的漏极连接，所述钳位电容器的第二端与所述负极输入端连接；
[0013]所述根据DCDC变换器的目标输出电压和实际输出电压向第一功率开关管和钳位单元发送驱动信号，包括：
[0014]根据DCDC变换器的目标输出电压和实际输出电压向第一功率开关管和第二功率开关管发送驱动信号。
[0015]可选地，向所述DCDC变换器第一功率开关管发送的驱动信号与向所述第二功率开关管发送的驱动信号互补；
[0016]或，所述第一功率开关管关断后延迟预设时间，开启所述第二功率开关管，所述第二功率开关管的关断时间由所述第一功率开关管下一周期的导通时间决定。
[0017]本专利技术提供的DCDC变换器的控制方法，可实现高电压增益，通过驱动该钳位单元以抑制第一功率开关管上的浪涌电压，并回收储存在变压器的励磁电感和漏感能量，实现第一功率开关管零电压导通和零电压关断，从而减少开关损耗。应用本专利技术实施例提供的DCDC变换器的控制方法，可提高整体效率，降低器件应力，减少器件成本。
[0018]又一方面，本专利技术还提供一种DCDC变换器，包括：正极输入端、负极输入端、第一变压器、第一功率开关管、钳位单元、第一整流器件、第二滤波电容、第一电容、第二变压器、第二电容、第一电感、第二整流器件和第三滤波电容；
[0019]所述第一变压器包括第一原边绕组和第一副边绕组；所述第一原边绕组的第一端与所述第一副边绕组的第二端互为同名端；所述第一变压器包括原边励磁电感；
[0020]所述正极输入端与所述第一原边绕组的第一端连接；所述第一副边绕组的第一端与所述第二滤波电容的第一端连接；所述第一副边绕组的第二端与所述第一整流器件的第二端连接；所述第一整流器件的第一端与所述第二滤波电容的第二端连接；
[0021]所述钳位单元的一端与所述第一原边绕组的第二端连接；所述钳位单元的另一端与所述正极输入端或所述负极输入端连接；
[0022]所述第二变压器包括第二原边绕组和第二副边绕组；所述第二原边绕组的第一端与所述第二副边绕组的第一端互为同名端；所述第二变压器包括原边励磁电感；
[0023]所述第一电容的第一端与所述第一功率开关管的漏极连接；所述第一电容的第二端与所述第二原边绕组的第一端连接；所述第二原边绕组的第二端与所述第一功率开关管的源极连接；所述第二副边绕组的第一端与所述第二电容的第一端连接；所述第二电容的第二端与所述第一电感的第一端连接；所述第二电容的第二端还与所述第二整流器件的第
二端连接；所述第二整流器件的第一端与所述第三滤波电容的第一端连接；所述第三滤波电容的第二端与所述第二副边绕组的第二端连接；所述第二副边绕组的第一端还与所述第二整流器件的第二端连接；所述第三滤波电容的第二端与所述第二副边绕组的第二端连接。
[0024]可选地，所述钳位单元包括第二功率开关管和钳位电容器；所述第二功率开关管与所述钳位电容器串联连接；所述DCDC变换器还包括控制器，所述控制器具体用于根据目标输出电压和实际输出电压向所述第一功率开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DCDC变换器的控制方法，其特征在于，所述DCDC变换器包括：正极输入端、负极输入端、第一变压器、第一功率开关管、钳位单元、第一整流器件、第二滤波电容、第一电容、第二变压器、第二电容、第一电感、第二整流器件和第三滤波电容；所述第一变压器包括第一原边绕组和第一副边绕组；所述第一原边绕组的第一端与所述第一副边绕组的第二端互为同名端；所述第一变压器包括原边励磁电感；所述正极输入端与所述第一原边绕组的第一端连接；所述第一副边绕组的第一端与所述第二滤波电容的第一端连接；所述第一副边绕组的第二端与所述第一整流器件的第二端连接；所述第一整流器件的第一端与所述第二滤波电容的第二端连接；所述钳位单元的一端与所述第一原边绕组的第二端连接；所述钳位单元的另一端与所述正极输入端或所述负极输入端连接；所述第二变压器包括第二原边绕组和第二副边绕组；所述第二原边绕组的第一端与所述第二副边绕组的第一端互为同名端；所述第二变压器包括原边励磁电感；所述第一电容的第一端与所述第一功率开关管的漏极连接；所述第一电容的第二端与所述第二原边绕组的第一端连接；所述第二原边绕组的第二端与所述第一功率开关管的源极连接；所述第二副边绕组的第一端与所述第二电容的第一端连接；所述第二电容的第二端与所述第一电感的第一端连接；所述第二电容的第二端还与所述第二整流器件的第二端连接；所述第二整流器件的第一端与所述第三滤波电容的第一端连接；所述第三滤波电容的第二端与所述第二副边绕组的第二端连接；所述第二副边绕组的第一端还与所述第二整流器件的第二端连接；所述第三滤波电容的第二端与所述第二副边绕组的第二端连接；所述控制方法包括：根据DCDC变换器的目标输出电压和实际输出电压向第一功率开关管和钳位单元发送驱动信号。2.根据权利要求1所述的DCDC变换器的控制方法，其特征在于，所述钳位单元包括第二功率开关管和钳位电容器；所述第二功率开关管与所述钳位电容器串联连接；所述第一原边绕组的第二端与所述第二功率开关管的源极连接；所述钳位电容器的第一端与所述第二功率开关管的漏极连接，所述钳位电容器的第二端与所述负极输入端连接；所述根据DCDC变换器的目标输出电压和实际输出电压向第一功率开关管和钳位单元发送驱动信号，包括：根据DCDC变换器的目标输出电压和实际输出电压向第一功率开关管和第二功率开关管发送驱动信号。3.根据权利要求2所述的DCDC变换器的控制方法，其特征在于，向所述DCDC变换器第一功率开关管发送的驱动信号与向所述第二功率开关管发送的驱动信号互补；或，所述第一功率开关管关断后延迟预设时间，开启所述第二功率开关管，所述第二功率开关管的关断时间由所述第一功率开关管下一周期的导通时间决定。4.一种DCDC变换器，其特征在于，包括：正极输入端、负极输入端、第一变压器、第一功率开关管、钳位单元、第一整流器件、第二滤波电容、第一电容、第二变压器、第二电容、第一电感、第二整流器件和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海威，李鹏，陈岱岱，张翼，姜钊，黄呈武，廖政伟，胡晓东，苏静燕，
申请(专利权)人：宁波均胜新能源研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：