【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电源，尤其是涉及一种双向直流变换电路及户外电源。
技术介绍
1、随着新能源技术的发展，便携式户外电源也逐渐走进人类生活，成为生活中不可或缺的电子产品。同时，对便携式户外电源的要求越来越高，作为便携式户外电源能量来源的储能电池需要通过较高增益的双向dc/dc拓扑（双向直流/直流拓扑，以下简称双向直流变换拓扑）来将较低的电压升压至家用电器正常工作的电压以及更高的电压等级，满足人类生活中的用电需求，同时也需要该拓扑能够进行充放电操作，满足便携式户外电源的经济性和便利性。此外，作为户外电源能量来源的储能电池过分依赖电池管理系统的保护，因此，不仅需要通过双向直流变换拓扑对储能电池进行较高增益的升压和降压转换，还需要提高对储能电池的保护和监测。
2、但是，现有技术中双向直流变换拓扑的增益有限，无法做到输入端到输出端的高增益，对输入电压的升压或者降压幅度有限。具体地，现有技术一（cn115995966a）提出了一种双向非隔离dcdc拓扑电路，实现了能量的双向流动，也能够同时进行升压和降压操作并保证各个开关器件的电压应力均衡，但其拓扑无法实现输入端到输出端的较高增益；现有技术二（cn214480292u）提出了一种双向dcdc功率变换电路，能够实现零电流软开关和升压功能以及对开关器件的尖峰电压的抑制，但其升压增益依托于变压器的匝比导致其输入输出增益无法更高。
3、因此，目前亟需一种具有较高增益、增益灵活可调且具有监测保护功能的双向直流变换技术方案。
技术实现思路
<...【技术保护点】
1.一种双向直流变换电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的双向直流变换电路，其特征在于，所述变压器为具有两个原边线圈、一个副边线圈的三线圈变压器，且所述变压器中副边线圈的匝数大于所述变压器中原边线圈的匝数。
3.根据权利要求2所述的双向直流变换电路，其特征在于，所述原边单元分别包括保险丝及两个所述原边开关管，第i个所述原边单元中第一个所述原边开关管的第一端经串接的所述保险丝后接所述直流电源的负极，第i个所述原边单元中第一个所述原边开关管的第二端接第i个所述变压器中第一个原边线圈的同名端，第i个所述变压器中第一个原边线圈的异名端接所述直流电源的正极，第i个所述原边单元中第二个所述原边开关管的第一端接第i个所述原边单元中第一个所述原边开关管的第一端，第i个所述原边单元中第二个所述原边开关管的第二端接第i个所述变压器中第二个原边线圈的异名端，第i个所述变压器中第二个原边线圈的同名端接第i个所述变压器中第一个原边线圈的异名端，其中，i为1~n的整数。
4.根据权利要求3所述的双向直流变换电路，其特征在于，所述原边模块还包括两个霍尔电流传感器
5.根据权利要求3所述的双向直流变换电路，其特征在于，所述副边模块包括一个电感、两个副边开关管及三个电容，第1个所述变压器中副边线圈的同名端接第一个所述电容的第二端，第j个所述变压器中副边线圈的异名端接第j+1个所述变压器中副边线圈的同名端，第n个所述变压器中副边线圈的异名端接所述电感的第一端，所述电感的第二端接第一个所述副边开关管的第二端，第一个所述副边开关管的第一端接第一个所述电容的第一端，第一个所述副边开关管的第二端还接第二个所述副边开关管的第一端，第二个所述副边开关管的第二端接第二个所述电容的第二端，第二个所述电容的第一端接第一个所述电容的第二端，第三个所述电容的第一端接第一个所述副边开关管的第一端，第三个所述电容的第二端接第二个所述副边开关管的第二端，第三个所述电容的两端还与所述负载和所述额外直流电源中的一个连接，其中，j为1~n-1的整数。
6.根据权利要求5所述的双向直流变换电路，其特征在于，所述副边模块还包括霍尔电流传感器，第1个所述变压器中副边线圈的同名端与第一个所述电容的第二端之间的连接线穿过所述霍尔电流传感器。
7.根据权利要求5所述的双向直流变换电路，其特征在于，所述控制模块与各个所述原边开关管的控制端及各个所述副边开关管的控制端分别连接，以对各个所述原边开关管的开关状态及各个所述副边开关管的开关状态进行独立控制。
8.根据权利要求7所述的双向直流变换电路，其特征在于，所述控制模块被配置为：获取所述双向直流变换电路的参考输出电压及实际输出电压，通过电压控制环对所述参考输出电压与所述实际输出电压的差值进行转换处理，得到所述双向直流变换电路的参考输出电流，再获取所述双向直流变换电路的实际输出电流，通过电流控制环对所述参考输出电流与所述实际输出电流的差值进行转换处理，并将所述电流控制环的输出与载波发生器的输出做比较，得到并输出第一驱动信号，再对所述第一驱动信号取反，得到第二驱动信号。
9.根据权利要求8所述的双向直流变换电路，其特征在于，每个所述原边单元中第一个所述原边开关管的控制端接所述第一驱动信号，每个所述原边单元中第二个所述原边开关管的控制端接所述第二驱动信号。
10.根据权利要求9所述的双向直流变换电路，其特征在于，在所述双向直流变换电路的第一工作模式下，周期性地先导通后关断所述原边模块中的至少部分所述原边开关管，将所述直流电源提供的直流电压转换为多个交流电压，通过所述变压器模块对多个所述交流电压分别进行升压处理后再叠加输出，得到目标交流电压，再通过所述副边模块对所述目标交流电压进行整流处理，得到并向所述负载输出目标直流电压。
11.根据权利要求10所述的双向直流变换电路，其特征在于，在所述双向直流变换电路的第一工作模式下，通过调节2n条所述电流回路的通断状态来调节所述变压器的开启数量，基于所述变压器的开启数量调节来调节所述直流电压到所述目标直流电压的增益，通过调节2n条所述电流回路的通断状态来调节开启的各个所述变压器的增益，基于开启的各个所述变压器的增益调节来进一步调节所述直流电压到...
【技术特征摘要】
1.一种双向直流变换电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的双向直流变换电路，其特征在于，所述变压器为具有两个原边线圈、一个副边线圈的三线圈变压器，且所述变压器中副边线圈的匝数大于所述变压器中原边线圈的匝数。
3.根据权利要求2所述的双向直流变换电路，其特征在于，所述原边单元分别包括保险丝及两个所述原边开关管，第i个所述原边单元中第一个所述原边开关管的第一端经串接的所述保险丝后接所述直流电源的负极，第i个所述原边单元中第一个所述原边开关管的第二端接第i个所述变压器中第一个原边线圈的同名端，第i个所述变压器中第一个原边线圈的异名端接所述直流电源的正极，第i个所述原边单元中第二个所述原边开关管的第一端接第i个所述原边单元中第一个所述原边开关管的第一端，第i个所述原边单元中第二个所述原边开关管的第二端接第i个所述变压器中第二个原边线圈的异名端，第i个所述变压器中第二个原边线圈的同名端接第i个所述变压器中第一个原边线圈的异名端，其中，i为1~n的整数。
4.根据权利要求3所述的双向直流变换电路，其特征在于，所述原边模块还包括两个霍尔电流传感器，n个所述原边单元中第一个所述原边开关管的第一端经串接的所述保险丝后于第一节点短接，所述第一节点接所述直流电源的负极，且所述第一节点与所述直流电源的负极之间的连接线穿过第一个所述霍尔电流传感器，n个所述变压器中第一个原边线圈的异名端于第二节点短接，所述第二节点接所述直流电源的正极，且所述第二节点与所述直流电源的正极之间的连接线穿过第二个所述霍尔电流传感器。
5.根据权利要求3所述的双向直流变换电路，其特征在于，所述副边模块包括一个电感、两个副边开关管及三个电容，第1个所述变压器中副边线圈的同名端接第一个所述电容的第二端，第j个所述变压器中副边线圈的异名端接第j+1个所述变压器中副边线圈的同名端，第n个所述变压器中副边线圈的异名端接所述电感的第一端，所述电感的第二端接第一个所述副边开关管的第二端，第一个所述副边开关管的第一端接第一个所述电容的第一端，第一个所述副边开关管的第二端还接第二个所述副边开关管的第一端，第二个所述副边开关管的第二端接第二个所述电容的第二端，第二个所述电容的第一端接第一个所述电容的第二端，第三个所述电容的第一端接第一个所述副边开关管的第一端，第三个所述电容的第二端接第二个所述副边开关管的第二端，第三个所述电容的两端还与所述负载和所述额外直流电源中的一个连接，其中，j为1~n-1的整数。
6.根据权利要求5所述的双向直流变换电路，其特征在于，所述副边模块还包括霍尔电流传感器，第1个所述变压器中副边线圈的同名端与第一个所述电容的第二端之间的连接线穿过所述霍尔电流传感器。
7.根据权利要求5所述的双向直流变换电路，其特征在于，所述控制模块与各个所述原边开关管的控制端及各个所述副边开关管的控制端分别连接，以对各个所述原边开关管的开关状态及各个所...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒲强，
申请(专利权)人：深圳平创半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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