【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电源领域，尤其是双向功率变换装置及其内电容器的放电方法。
技术介绍
1、功率变换器均包括母线电容器或滤波电容器等容性器件，用于在功率变换的过程中储能和/或滤波。如车载充电机，在boost变换器的输出端包括一个大电容器，高压电池两侧也并联有一个大电容器，且其上的电压一般为高压电，如400v或更高。
2、在切断功率变换器的供电源时，如对于车载充电机，在发生修车或撞车等特殊工况时，需要释放功率变换器内所有高压电以满足功能安全需求，也即需要将电容器上的电压放电到安全电压范围内。
3、如何可靠、低成本的实现电容器上的电压释放，是常见的电气功能安全问题。现有技术中，通常在电容器的两端并联一个开关电阻串联支路。当需要放电时，控制开关管导通，使得电容器通过电阻放电；不需要放电时，控制开关管断开。很明显，这增加了功率变换器的成本和体积，与目前功率变换器的设计理念相悖。
技术实现思路
1、本申请提供一种双向功率变换装置，包括：
2、双向功率变换器，包括至少一开关管和至少一电容器；
3、模式切换单元，包括至少一开关管，模式切换单元一端连接双向功率变换器的第一端，另一端用于连接第一功率源，其中双向功率变换器的第二端用于连接第二功率源；
4、阻性单元，连接模式切换单元；
5、控制器，用于输出控制所述双向功率变换器内开关管的开关控制信号以及用于控制所述模式切换单元内开关管的模式切换控制信号，其中在双向功率变换器内的电容器需要放电
6、更进一步的，其中在双向功率变换器内的电容器放电过程中，阻性单元形成电阻负载。
7、更进一步的，其中在双向功率变换器内的电容器需要放电时，电容器、双向功率变换器内工作的开关管、阻性单元、模式切换单元内闭合的开关管，形成电容器的放电回路。
8、更进一步的，其中在双向功率变换器内的电容器需要预充电时，控制模式切换单元和双向功率变换器使得阻性单元串联在电容器的充电回路中。
9、更进一步的，当双向功率变换器工作在将第一功率源变换为第二功率源，或将第二功率源变换为第一功率源时，控制使得将阻性单元短路，第一功率源通过模式切换单元连接双向功率变换器。
10、更进一步的，双向功率变换器包括：第一开关单元，包括第一开关管和第二开关管串联连接形成的第一开关桥臂，第三开关管和第四开关管串联连接形成的第二开关桥臂，第五开关管和第六开关管串联连接形成的第三开关桥臂，第一开关桥臂、第二开关桥臂和第三开关桥臂并联连接；
11、双向隔离dc/dc变换器，与第一开关单元并联连接，包括依次级联的原边开关单元、变压器和副边开关单元；
12、模式切换单元，包括第一继电器和第二继电器，第一继电器连接在第一开关桥臂的共节点与用于连接第一功率源的第一端的端子之间；第二继电器连接在第二开关桥臂的共节点与用于连接第一功率源的第一端的端子之间，用于连接第一功率源的第二端的端子连接第三开关桥臂的共节点，阻性单元与第一继电器并联连接；
13、其中，第一电容器并联连接在第一开关单元与原边开关单元之间，第二电容器连接在用于连接第二功率源的两端的端子之间。
14、更进一步的，在第一电容器和第二电容器需要放电时，控制使得第一继电器断开，第二继电器闭合，第一开关管和第四开关管常通，使得从第一电容器、第一开关管、阻性单元、闭合的第二继电器、第四开关管到第一电容器，形成第一电容器的放电路径；
15、控制使得原边开关单元和副边开关单元内的开关管高频工作以将第二电容器上的电压变换为第一电容器上的电压，以通过第一电容器的放电路径放电。
16、更进一步的，在第一电容器和第二电容器需要放电时，首先控制使得第一继电器断开，第二继电器闭合，第一开关管和第四开关管常通，使得第一电容器先通过第一电容器的放电路径放电至预定值；
17、再控制使得原边开关单元和副边开关单元内的开关管高频工作以将第二电容器上的电压变换为第一电容器上的电压，以通过第一电容器的放电路径放电。
18、更进一步的，在第一电容器需要预充电时，控制使得第一继电器和第二继电器均断开，第一开关管和第六开关管常通，则使得第一功率源通过阻性单元、第一开关管、第一电容器和第六开关管形成为第一电容器预充电的预充路径。
19、更进一步的，当双向功率变换器工作在将第一功率源变换为第二功率源，或将第二功率源变换为第一功率源时，控制使得第一继电器和第二继电器均闭合，第一开关单元和双向隔离dc/dc变换器工作以将第一功率源变换为第二功率源，或将第二功率源变换为第一功率源。
20、更进一步的，所述原边开关单元为全桥拓扑或半桥拓扑，所述副边开关单元为全桥拓扑、半桥拓扑、同步整流单元或三电平拓扑。
21、更进一步的，阻性单元包括至少一正温度系数热敏电阻。
22、本申请还提供一种双向功率变换器内电容器的放电方法，双向功率变换器包括至少一开关管和至少一电容器，双向功率变换器的第一端用于通过一模式切换单元连接第一功率源，双向功率变换器的第二端用于连接第二功率源，模式切换单元包括至少一开关管，一阻性单元连接模式切换单元，包括：
23、在双向功率变换器内的电容器需要放电时，控制使得双向功率变换器内的电容器通过阻性单元放电。
24、更进一步的，当双向功率变换器内的第一电容器需要放电时，控制使得模式切换单元中的至少一开关管闭合，双向功率变换器内至少一开关管导通，使得双向功率变换器内第一电容器、双向功率变换器内导通的开关管、阻性单元和模式切换单元内闭合的开关管，形成第一电容器的放电回路。
25、更进一步的，当双向功率变换器内的第二电容器也需要放电时，控制双向功率变换器内的双向隔离dc/dc变换器工作以将第二电容器上的电压变换为第一电容器上的电压，并经第一电容器的放电回路放电。
26、前面已经相当广泛地概述了本公开的特征和技术优点，以便可以更好地理解以下公开的详细描述。下文将描述本公开的附加特征和优点，其构成本公开权利要求的主题。本领域技术人员应当理解，所公开的概念和具体实施例可以容易地用作修改或设计用于实现本公开的相同目的的其他结构或过程的基础。本领域技术人员还应该认识到，这样的等效结构不脱离所附权利要求中阐述的本公开内容的精神和范围。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种双向功率变换装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的双向功率变换装置，其特征在于，其中在双向功率变换器内的电容器放电过程中，阻性单元形成电阻负载。
3.根据权利要求2所述的双向功率变换装置，其特征在于，其中在双向功率变换器内的电容器需要放电时，电容器、双向功率变换器内工作的开关管、阻性单元、模式切换单元内闭合的开关管，形成电容器的放电回路。
4.根据权利要求3所述的双向功率变换装置，其特征在于，其中在双向功率变换器内的电容器需要预充电时，控制模式切换单元和双向功率变换器使得阻性单元串联在电容器的充电回路中。
5.根据权利要求1或4所述的双向功率变换装置，其特征在于，当双向功率变换器工作在将第一功率源变换为第二功率源，或将第二功率源变换为第一功率源时，控制使得模式切换单元将阻性单元短路，第一功率源通过模式切换单元连接双向功率变换器。
6.根据权利要求5所述的双向功率变换装置，其特征在于，双向功率变换器包括：
7.根据权利要求6所述的双向功率变换装置，其特征在于，在第一电容器和第二电容器需要放电
8.根据权利要求7所述的双向功率变换装置，其特征在于，在第一电容器和第二电容器需要放电时，首先控制使得第一继电器断开，第二继电器闭合，第一开关管和第四开关管常通，使得第一电容器先通过第一电容器的放电路径放电至预定值；
9.根据权利要求6所述的双向功率变换装置，其特征在于，在第一电容器需要预充电时，控制使得第一继电器和第二继电器均断开，第一开关管和第六开关管常通，则使得第一功率源通过阻性单元、第一开关管、第一电容器和第六开关管形成为第一电容器预充电的预充路径。
10.根据权利要求6所述的双向功率变换装置，其特征在于，当双向功率变换器工作在将第一功率源变换为第二功率源，或将第二功率源变换为第一功率源时，控制使得第一继电器和第二继电器均闭合，第一开关单元和双向隔离DC/DC变换器工作以将第一功率源变换为第二功率源，或将第二功率源变换为第一功率源。
11.根据权利要求6所述的双向功率变换装置，其特征在于，所述原边开关单元为全桥拓扑或半桥拓扑，所述副边开关单元为全桥拓扑、半桥拓扑、同步整流单元或三电平拓扑。
12.根据权利要求1所述的双向功率变换装置，其特征在于，阻性单元包括至少一正温度系数热敏电阻。
13.一种双向功率变换器内电容器的放电方法，双向功率变换器包括至少一开关管和至少一电容器，双向功率变换器的第一端用于通过一模式切换单元连接第一功率源，双向功率变换器的第二端用于连接第二功率源，模式切换单元包括至少一开关管，一阻性单元连接模式切换单元，其特征在于，包括：
14.根据权利要求13所述的双向功率变换器内电容器的放电方法，其特征在于，当双向功率变换器内的第一电容器需要放电时，控制使得模式切换单元中的至少一开关管闭合，双向功率变换器内至少一开关管导通，使得双向功率变换器内第一电容器、双向功率变换器内导通的开关管、阻性单元和模式切换单元内闭合的开关管，形成第一电容器的放电回路。
15.根据权利要求14所述的双向功率变换器内电容器的放电方法，其特征在于，当双向功率变换器内的第二电容器也需要放电时，控制双向功率变换器内的双向隔离DC/DC变换器工作以将第二电容器上的电压变换为第一电容器上的电压，并经第一电容器的放电回路放电。
...【技术特征摘要】
1.一种双向功率变换装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的双向功率变换装置，其特征在于，其中在双向功率变换器内的电容器放电过程中，阻性单元形成电阻负载。
3.根据权利要求2所述的双向功率变换装置，其特征在于，其中在双向功率变换器内的电容器需要放电时，电容器、双向功率变换器内工作的开关管、阻性单元、模式切换单元内闭合的开关管，形成电容器的放电回路。
4.根据权利要求3所述的双向功率变换装置，其特征在于，其中在双向功率变换器内的电容器需要预充电时，控制模式切换单元和双向功率变换器使得阻性单元串联在电容器的充电回路中。
5.根据权利要求1或4所述的双向功率变换装置，其特征在于，当双向功率变换器工作在将第一功率源变换为第二功率源，或将第二功率源变换为第一功率源时，控制使得模式切换单元将阻性单元短路，第一功率源通过模式切换单元连接双向功率变换器。
6.根据权利要求5所述的双向功率变换装置，其特征在于，双向功率变换器包括：
7.根据权利要求6所述的双向功率变换装置，其特征在于，在第一电容器和第二电容器需要放电时，控制使得第一继电器断开，第二继电器闭合，第一开关管和第四开关管常通，使得从第一电容器、第一开关管、阻性单元、闭合的第二继电器、第四开关管到第一电容器，形成第一电容器的放电路径；
8.根据权利要求7所述的双向功率变换装置，其特征在于，在第一电容器和第二电容器需要放电时，首先控制使得第一继电器断开，第二继电器闭合，第一开关管和第四开关管常通，使得第一电容器先通过第一电容器的放电路径放电至预定值；
9.根据权利要求6所述的双向功率变换装置，其特征在于，在第一电容器需要预充电时，控制使得第一继电器和第二继电器均断开，第一开关管和第六开关管...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈俐宏，卢昊，何昕东，
申请(专利权)人：浙江富特科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。