【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种直流-直流转换与控制技术，特别涉及一种直流-直流转换装置及其控制方法。
技术介绍
1、由国际能源署(international energy agency，iea)的数据显示，全球电力需求量已不断上升。同时，随着全球电力需求量的持续激增与二氧化碳(co2)的排放问题加剧，促使整个绿色能源或再生能源(如风能/太阳能/地热能)等领域的投资不断扩大。电力转换系统(power converter system；pcs)为绿色能源或再生能源的发电系统的重要设备，通过电力转换系统(pcs)的转换电路的拓扑堆叠搭配周边的控制电路，能使电力转换系统(pcs)具有电压与电流调节的功能，以达成电网并接的目标。另外，电力转换系统(pcs)为再生能源与电力系统的整合中的重要电力基础设备，且直流-直流转换器于电力转换系统(pcs)中具有电压调节能力。而风能系统逐渐往高电压(如3.3kv)发展，为提升变压器的绝缘要求而导致体积庞大，故需改善直流-直流转换器的效率及降低变压器的绝缘要求，以使电力转换系统(pcs)的效能提升。
2、图1a为现有技术的直流-直流转换器10的电路架构示意图，图1b为现有技术的直流-直流转换器10中有关第一切换开关q1与第五切换开关q5两者的开关驱动信号相差开关切换延迟时间e的波形示意图及相应的开关动作关系表12，图1c为现有技术的直流-直流转换器10中有关传输模组11的一次侧的第一端点a与第二端点b间的直流电压vab、二次侧的第三端点c与第四端点d间的直流电压vcd、以及直流-直流转换器10的输出电流
3、然而，如图1c所示，此直流-直流转换器10的缺点在于：例如传输模组11的一次侧的第一端点a与第二端点b间的直流电压为vab(暂态电压＝2vx)时，传输模组11(变压器)的二次侧的第三端点c与第四端点d间的直流电压vcd于开关切换延迟时间e(开关切换延迟区间)由正输入电压(如直流电压vcd＝vy＝13伏特)瞬间转态为负输入电压(如直流电压vcd＝-vy＝-13伏特)，会导致传输模组11(变压器)的暂态电压(如暂态电压＝2vy＝26伏特)较大，传输模组11(变压器)的电磁干扰(electromagnetic interference；emi)的问题较严重，传输模组11(变压器)在比如高压应用时的绝缘要求提升，直流-直流转换器10的输出电流iout的峰值较高(如40安培)，且直流-直流转换器10的功率密度降低。并且，此直流-直流转换器10还会产生回流电流ir与回送功率的问题，也就是说回流电流ir的能量会由二次侧的输出端回送至一次侧的输入端，故输入端需提供更多能量以抵消回流电流ir的能量，导致降低直流-直流转换器10的转换效率。
4、因此，如何提供一种创新的直流-直流转换技术或控制技术，以解决上述任一问题或提供相关的装置/方法，已成为本领域技术人员的一大研究课题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种直流-直流转换装置及其控制方法，可至少部分地解决现有技术中的问题。
2、本专利技术的直流-直流转换装置包括：隔离型直流-直流转换器，其具有隔离型传输模组、第一切换开关、第二切换开关、第三切换开关、第四切换开关、第五切换开关、第六切换开关、第七切换开关与第八切换开关，且隔离型传输模组具有变压器，其中，同样位于隔离型直流-直流转换器的一次侧的第一切换开关与第四切换开关共同组成第一切换开关组合且第二切换开关与第三切换开关共同组成第二切换开关组合，而同样位于隔离型直流-直流转换器的二次侧的第六切换开关与第七切换开关共同组成第三切换开关组合且第五切换开关与第八切换开关共同组成第四切换开关组合；以及控制器，其从隔离型直流-直流转换器的一次侧的第一直流电压模组获取第一直流电压信号并从隔离型直流-直流转换器的二次侧的第二直流电压模组获取第二直流电流信号，以由控制器依据第一直流电压模组的第一直流电压信号与第二直流电压模组的第二直流电压信号的至少一者计算出开关切换延迟时间；以及由控制器产生两个相差开关切换延迟时间的第一开关驱动信号与第四开关驱动信号以按照相同切换频率分别驱动隔离型直流-直流转换器的一次侧的第一切换开关组合的第一切换开关与第四切换开关进行运作、或由控制器产生两个相差开关切换延迟时间的第二开关驱动信号与第三开关驱动信号以按照相同切换频率分别驱动隔离型直流-直流转换器的一次侧的第二切换开关组合的第二切换开关与第三切换开关进行运作、或由控制器产生两个相差开关切换延迟时间的第六开关驱动信号与第七开关驱动信号以按照相同切换频率分别驱动隔离型直流-直流转换器的二次侧的第三切换开关组合的第六切换开关与第七切换开关进行运作、或由控制器产生两个相差开关切换延迟时间的第五开关驱动信号与第八开关驱动信号以按照相同切换频率分别驱动隔离型直流-直流转换器的二次侧的第四切换开关组合的第五切换开关与第八切换开关进行运作，以由具有变压器的隔离型传输模组将第一直流电压模组所提供的能量按照第一能量传输方向从隔离型直流-直流转换器的一次侧传输至隔离型直流-直流转换器的二次侧、或由具有变压器的隔离型传输模组将第二直流电压模组所提供的能量按照第二能量传输方向从隔离型直流-直流转换器的二次侧传输至隔离型直流-直流转换器的一次侧。
3、本专利技术的直流-直流转换装置的控制方法包括：提供包括隔离型直流-直流转换器与控制器的直流-直流转换装置，隔离型直流-直流转换器具有隔离型传输模组、第一切换开关、第二切换开关、第三切换开关、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种直流-直流转换装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的直流-直流转换装置，其特征在于，所述隔离型直流-直流转换器还具有第一电容器与第二电容器，所述第一直流电压模组分别电性连接所述隔离型直流-直流转换器的一次侧的所述第一电容器、所述第一切换开关、所述第二切换开关、所述第三切换开关与所述第四切换开关，且所述第二直流电压模组分别电性连接所述隔离型直流-直流转换器的二次侧的所述第二电容器、所述第五切换开关、所述第六切换开关、所述第七切换开关与所述第八切换开关。
3.根据权利要求1所述的直流-直流转换装置，其特征在于，所述隔离型直流-直流转换器的所述第一切换开关的源极与所述第二切换开关的漏极共同电性连接至所述隔离型传输模组的一次侧的第一端点，所述隔离型直流-直流转换器的所述第三切换开关的源极与所述第四切换开关的漏极共同电性连接至所述隔离型传输模组的一次侧的第二端点，所述隔离型直流-直流转换器的所述第五切换开关的源极与所述第六切换开关的漏极共同电性连接至所述隔离型传输模组的二次侧的第三端点，且所述隔离型直流-直流转换器的所述第七切换开关的源极与所述第
4.根据权利要求1所述的直流-直流转换装置，其特征在于，所述控制器具有开关延迟时间计算单元，以由所述开关延迟时间计算单元从所述第一直流电压模组与所述第二直流电压模组分别获取所述第一直流电压信号与所述第二直流电压信号，再由所述开关延迟时间计算单元依据所述第一直流电压模组的所述第一直流电压信号与所述第二直流电压模组的所述第二直流电压信号的至少一者计算出所述开关切换延迟时间。
5.根据权利要求1所述的直流-直流转换装置，其特征在于，所述控制器具有开关信号控制单元，以由所述开关信号控制单元产生相差所述开关切换延迟时间的所述第一开关驱动信号与所述第四开关驱动信号以按照所述相同切换频率分别驱动所述隔离型直流-直流转换器的一次侧的所述第一切换开关组合的所述第一切换开关与所述第四切换开关进行运作，或由所述开关信号控制单元产生相差所述开关切换延迟时间的所述第二开关驱动信号与所述第三开关驱动信号以按照所述相同切换频率分别驱动所述隔离型直流-直流转换器的一次侧的所述第二切换开关组合的所述第二切换开关与所述第三切换开关进行运作，或由所述开关信号控制单元产生相差所述开关切换延迟时间的所述第六开关驱动信号与所述第七开关驱动信号以按照所述相同切换频率分别驱动所述隔离型直流-直流转换器的二次侧的所述第三切换开关组合的所述第六切换开关与所述第七切换开关进行运作，或由所述开关信号控制单元产生相差所述开关切换延迟时间的所述第五开关驱动信号与所述第八开关驱动信号以按照所述相同切换频率分别驱动所述隔离型直流-直流转换器的二次侧的所述第四切换开关组合的所述第五切换开关与所述第八切换开关进行运作。
6.根据权利要求1所述的直流-直流转换装置，其特征在于，所述隔离型传输模组具有谐振电感器与所述变压器，所述谐振电感器的一端作为所述隔离型传输模组的一次侧的端点以电性连接至所述第一切换开关的源极与所述第二切换开关的漏极，且所述谐振电感器的另一端电性连接至所述变压器的一次侧。
7.根据权利要求1所述的直流-直流转换装置，其特征在于，所述隔离型传输模组具有谐振电感器、谐振电容器与所述变压器，所述谐振电感器或所述谐振电容器的一端作为所述隔离型传输模组的一次侧的端点以电性连接至所述第一切换开关的源极与所述第二切换开关的漏极，且所述谐振电感器与所述谐振电容器串联连接至所述变压器的一次侧。
8.根据权利要求1所述的直流-直流转换装置，其特征在于，所述隔离型传输模组具有谐振电感器、谐振电容器与所述变压器，所述谐振电感器或所述谐振电容器的一端作为所述隔离型传输模组的二次侧的端点以电性连接至所述第五切换开关的源极与所述第六切换开关的漏极，且所述谐振电感器与所述谐振电容器串联连接至所述变压器的二次侧。
9.根据权利要求1所述的直流-直流转换装置，其特征在于，所述隔离型传输模组具有第一谐振电感器、第二谐振电感器、第一谐振电容器、第二谐振电容器与所述变压器，所述第一谐振电感器或所述第一谐振电容器的一端作为所述隔离型传输模组的一次侧的端点以电性连接至所述第一切换开关的源极与所述第二切换开关的漏极，所述第一谐振电感器与所述第一谐振电容器串联连接至所述变压器的一次侧，所述第二谐振电感器或所述第二谐振电容器的一端作为所述隔离型传输模组的二次侧的端点以电性连接至所述第五切换开关的源极与所述第六切换开关的漏极，且所述第二谐振电感器与所述第二谐振电容器串联连接至所述变压器的二次侧。
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【技术特征摘要】
1.一种直流-直流转换装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的直流-直流转换装置，其特征在于，所述隔离型直流-直流转换器还具有第一电容器与第二电容器，所述第一直流电压模组分别电性连接所述隔离型直流-直流转换器的一次侧的所述第一电容器、所述第一切换开关、所述第二切换开关、所述第三切换开关与所述第四切换开关，且所述第二直流电压模组分别电性连接所述隔离型直流-直流转换器的二次侧的所述第二电容器、所述第五切换开关、所述第六切换开关、所述第七切换开关与所述第八切换开关。
3.根据权利要求1所述的直流-直流转换装置，其特征在于，所述隔离型直流-直流转换器的所述第一切换开关的源极与所述第二切换开关的漏极共同电性连接至所述隔离型传输模组的一次侧的第一端点，所述隔离型直流-直流转换器的所述第三切换开关的源极与所述第四切换开关的漏极共同电性连接至所述隔离型传输模组的一次侧的第二端点，所述隔离型直流-直流转换器的所述第五切换开关的源极与所述第六切换开关的漏极共同电性连接至所述隔离型传输模组的二次侧的第三端点，且所述隔离型直流-直流转换器的所述第七切换开关的源极与所述第八切换开关的漏极共同电性连接至所述隔离型传输模组的二次侧的第四端点。
4.根据权利要求1所述的直流-直流转换装置，其特征在于，所述控制器具有开关延迟时间计算单元，以由所述开关延迟时间计算单元从所述第一直流电压模组与所述第二直流电压模组分别获取所述第一直流电压信号与所述第二直流电压信号，再由所述开关延迟时间计算单元依据所述第一直流电压模组的所述第一直流电压信号与所述第二直流电压模组的所述第二直流电压信号的至少一者计算出所述开关切换延迟时间。
5.根据权利要求1所述的直流-直流转换装置，其特征在于，所述控制器具有开关信号控制单元，以由所述开关信号控制单元产生相差所述开关切换延迟时间的所述第一开关驱动信号与所述第四开关驱动信号以按照所述相同切换频率分别驱动所述隔离型直流-直流转换器的一次侧的所述第一切换开关组合的所述第一切换开关与所述第四切换开关进行运作，或由所述开关信号控制单元产生相差所述开关切换延迟时间的所述第二开关驱动信号与所述第三开关驱动信号以按照所述相同切换频率分别驱动所述隔离型直流-直流转换器的一次侧的所述第二切换开关组合的所述第二切换开关与所述第三切换开关进行运作，或由所述开关信号控制单元产生相差所述开关切换延迟时间的所述第六开关驱动信号与所述第七开关驱动信号以按照所述相同切换频率分别驱动所述隔离型直流-直流转换器的二次侧的所述第三切换开关组合的所述第六切换开关与所述第七切换开关进行运作，或由所述开关信号控制单元产生相差所述开关切换延迟时间的所述第五开关驱动信号与所述第八开关驱动信号以按照所述相同切换频率分别驱动所述隔离型直流-直流转换器的二次侧的所述第四切换开关组合的所述第五切换开关与所述第八切换开关进行运作。
6.根据权利要求1所述的直流-直流转换装置，其特征在于，所述隔离型传输模组具有谐振电感器与所述变压器，所述谐振电感器的一端作为所述隔离型传输模组的一次侧的端点以电性连接至所述第一切换开关的源极与所述第二切换开关的漏极，且所述谐振电感器的另一端电性连接至所述变压器的一次侧。
7.根据权利要求1所述的直流-直流转换装置，其特征在于，所述隔离型传输模组具有谐振电感器、谐振电容器与所述变压器，所述谐振电感器或所述谐振电容器的一端作为所述隔离型传输模组的一次侧的端点以电性连接至所述第一切换开关的源极与所述第二切换开关的漏极，且所述谐振电感器与所述谐振电容器串联连接至所述变压器的一次侧。
8.根据权利要求1所述的直流-直流转换装置，其特征在于，所述隔离型传输模组具有谐振电感器、谐振电容器与所述变压器，所述谐振电感器或所述谐振电容器的一端作为所述隔离型传输模组的二次侧的端点以电性连接至所述第五切换开关的源极与所述第六切换开关的漏极，且所述谐振电感器与所述谐振电容器串联连接至所述变压器的二次侧。
9.根据权利要求1所述的直流-直流转换装置，其特征在于，所述隔离型传输模组具有第一谐振电感器、第二谐振电感器、第一谐振电容器、第二谐振电容器与所述变压器，所述第一谐振电感器或所述第一谐振电容器的一端作为所述隔离型传输模组的一次侧的端点以电性连接至所述第一切换开关的源极与所述第二切换开关的漏极，所述第一谐振电感器与所述第一谐振电容器串联连接至所述变压器的一次侧，所述第二谐振电感器或所述第二谐振电容器的一端作为所述隔离型传输模组的二次侧的端点以电性连接至所述第五切换开关的源极与所述第六切换开关的漏极，且所述第二谐振电感器与所述第二谐振电容器串联连接至所述变压器的二次侧。
10.一种直流-直流转换装置的控制方法，其特征在于，包括：
11.根据权利要求10所述的直流-直流转换装置的控制方法，其特征在于，当所述第一切换开关组合的所述第一切换开关的所述第一开关驱动信号与所述第四切换开关的所述第四开关驱动信号两者相差所述开关切换延迟时间时，所述第一切换开关的所述第一开关驱动信号、所述第五切换开关的所述第五开关驱动信号与所述第八切换开关的所述第八开关驱动信号都相同，所述第一切换开关的所述第一开关驱动信号与所述第二切换开关的所述第二开关驱动信号为互补，所述第三切换开关的所述第三开关驱动信号与所述第四切换开关的所述第四开关驱动...
【专利技术属性】
技术研发人员：李昱伸，游明弘，陈冠文，陈柏宏，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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