一种双向ＤＣ／ＤＣ变换器（１０１），包括：推挽电路（７１），连接在电压端子（Ｔ３，Ｔ４）和绕组（Ｍ２）之间，并且具有连接到绕组（Ｍ２）的两端的开关元件（２１，２２）；以及双向正交变换电路（８２），其具有连接到推挽电路（７１）和电压端子（Ｔ３，Ｔ４）的升压电路（７２）。所述升压电路（７２）包括：电感器（４１），用于通过所累积的磁能来促使电流经由绕组（Ｍ２）、导通状态中的开关元件（２１）和导通状态中的开关元件（２２）流动；以及开关元件（２３），其导通以形成经过电压端子（Ｔ３）、电感器（４１）和电压端子（Ｔ４）而不经过开关元件（２１，２２）的电流通路。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于双向地传送和接收DC电力的一种双向DC/DC变换器和一种电力调节器。
技术介绍
在诸如对蓄电池进行充电和放电的双向地传送和接收DC电力时，已需要双向DC/ DC变换器并且迄今也已经开发了大量的这样的双向DC/DC变换器。例如，日本专利特许公开NO. 2002-165448 (专利文献1)公开了以下的隔离型双 向DC/DC变换器。S卩，在专利文献1的图1中，如下地实现了从主电池1向辅助机构电池 (auxiliary machinery battery) 5的下变换的电力馈送。当一对NMOS晶体管211和214 以及一对NMOS晶体管212和213按规定的周期交替导通时，生成单相矩形波AC电压。通 过变压器3对该单相矩形波AC电压进行下变换，作为结果的电压通过开关及整流单元41 经历单相全波整流并且通过次级侧平流电路42进行平滑，并且作为结果的电压被施加到 辅助机构电池5。同时，如下地实现从辅助机构电池5向主电池1的上变换的电力馈送。通 过使开关及整流单元41的NMOS晶体管411和412两者导通，在扼流线圈421中存储磁能。 然后，关断NMOS晶体管41。由此，通过NMOS晶体管412对来自辅助机构电池5的输出电压 进行上变换使得在变压器3的初级线圈中生成AC电压分量。然后，该AC电压分量通过单 相逆变器电路21的续流二极管D经历全波整流并且通过初级侧平流电路22进行平滑，由 此对主电池1充电。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利特许公开NO. 2002-165448
技术实现思路
本专利技术要解决的问题在专利文献1中描述的双向DC/DC变换器中，在施加作为在扼流线圈421中存储 磁能的结果而上变换后的电压以及附加的利用处于关断状态中的每个元件施加到辅助机 构电池5的电压的同时，使开关元件411和412导通。另外，由于在开关元件411和412两 者导通并且电流流过开关元件411和412的同时，应当关断开关元件411和412，所以当开 关元件411和412被关断时，施加在开关元件411和412上的负载较高。具体地，在与向光 伏电池和蓄电池提供电能以及从光伏电池和蓄电池接收电能的电力系统互连的电力调节 器中，来自电力系统的电压是AC 200V。因此，在专利文献1中描述的双向DC/DC变换器中， 被施加在开关元件411和412上的瞬态电压变大并且不可避免地应当选择具有高耐受电压 的开关元件。通常，耐受电压越高，开关元件的导通电阻越大。随着导通电阻的增加，双向 DC/DC变换器的效率降低并且用于开关元件的废热散失的散热器的尺寸增加，这产生了问 题。做出了本专利技术来解决上述的问题，并且本专利技术的目的在于提供能够实现开关元件 中的低损耗并且允许使用低耐受电压的开关元件的一种双向DC/DC变换器以及一种电力 调节器。解决问题的手段为了解决上述问题，根据本专利技术的一方面的双向DC/DC变换器是一种这样的双向 DC/DC变换器，其包括第一电压端子到第四电压端子，并且执行用于将施加到第一电压端 子和第二电压端子的DC电压变换为规定的DC电压并且将该DC电压提供给第三电压端子 和第四电压端子的正向操作，以及将施加到第三电压端子和第四电压端子的DC电压变换 为规定的DC电压并且将该DC电压提供给第一电压端子和第二电压端子的反向操作，所述 双向DC/DC变换器包括隔离变压器，其包含第一绕组和第二绕组；第一双向DC/AC变换电 路，连接在第一电压端子、第二电压端子和第一绕组之间，用于在正向操作中将施加到第一 电压端子和第二电压端子的DC电压变换为AC电压并且将该AC电压输出给第一绕组以及 在反向操作中对在第一绕组中感应的AC电压进行整流和平滑并且将该AC电压输出给第一 电压端子和第二电压端子；以及第二双向DC/AC变换电路，连接在第三电压端子、第四电压 端子和第二绕组之间，用于在正向操作中对第二绕组中感应的AC电压进行整流和平滑并 且将该AC电压输出给第三电压端子和第四电压端子以及在反向操作中将施加到第三电压 端子和第四电压端子的DC电压变换为AC电压并且将该AC电压输出给第二绕组；所述第二 双向DC/AC变换电路包括推挽电路，其包括分别耦接到第二绕组的相对端的第一开关元 件和第二开关元件，耦接到推挽电路、第三电压端子和第四电压端子的上变换电路，并且上 变换电路包括电感器，用于由于所存储的磁能而允许电流通过第二绕组、处于导通状态的 第一开关元件和处于导通状态的第二开关元件；以及第三开关元件，在其导通时形成经过 第三电压端子、该电感器和第四电压端子而不经过第一开关元件和第二开关元件的电流通 路。优选地，该电感器具有连接到第二绕组的除了相对端之外的部分的第一端和连接 到第三电压端子的第二端，第一开关元件具有连接到第二绕组的第一端的第一端和连接到 第四电压端子的第二端，第二开关元件具有连接到第二绕组的第二端的第一端和连接到第 四电压端子的第二端，而第三开关元件具有连接到该电感器的第一端的第一端和连接到第 四电压端子的第二端。优选地，第一双向DC/AC变换电路包括半桥电路。优选地，第一双向DC/AC变换电路包括第四开关元件和第五开关元件，所述第四 开关元件具有体二极管并且连接在第一绕组的第一端和第一电压端子之间，所述第五开关 元件具有体二极管并且在第一绕组的第一端和第二电压端子之间与第四开关元件并联连 接，在正向操作中，第四开关元件和第五开关元件被导通和关断，在反向操作中，第四开关 元件和第五开关元件两者均被关断，并且通过第四开关元件的体二极管和第五开关元件的 体二极管对第一绕组中感应的电流进行整流。优选地，第一开关元件和第二开关元件每一个具有体二极管，并且在反向操作中， 第一开关元件和第二开关元件被导通和关断，在正向操作中，第一开关元件和第二开关元 件两者均被关断，并且通过第一开关元件的体二极管和第二开关元件的体二极管对第二绕 组中感应的电流进行整流。优选地，蓄电池(secondary battory)耦接到第三电压端子和第四电压端子。优选地，第二双向DC/AC变换电路进一步包括连接在第三电压端子和第四电压端 子之间的平流电容器，并且双向DC/DC变换器进一步包括连接在平流电容器、电感器和第 三电压端子之间的浪涌电流防止电路，用于防止由施加到第三电压端子和第四电压端子的 DC电压产生的浪涌电流。为了解决上述问题，根据本专利技术的一方面的一种电力调节器是一种耦接到DC电 源、电力存储装置(power storage device)和电力系统(power system)的电力调节器，其 与电力系统互连并且向负载提供电能，所述电力调节器包括单向DC/DC变换器，用于将从 DC电源接收的DC电压变换为规定的DC电压并且输出该DC电压；双向DC/DC变换器，用于 在对电力存储装置充电期间执行将从单向DC/DC变换器接收的DC电压变换为规定的DC电 压并且将该DC电压提供给该电力存储装置的正向操作、以及在对电力存储装置放电期间 执行将从电力存储装置接收的DC电压变换为规定的DC电压并且将该DC电压提供给逆变 器的反向操作；以及逆变器，用于将从单向DC/DC变换器和双向DC/DC变换器接收的DC电 压变换为AC电压并且将该AC电压提本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双向ＤＣ／ＤＣ变换器，其包括第一电压端子（Ｔ１）到第四电压端子（Ｔ４），并且执行用于将施加到所述第一电压端子（Ｔ１）和第二电压端子（Ｔ２）的ＤＣ电压变换为规定的ＤＣ电压并且将该ＤＣ电压提供给第三电压端子（Ｔ３）和所述第四电压端子（Ｔ４）的正向操作、以及将施加到所述第三电压端子（Ｔ３）和所述第四电压端子（Ｔ４）的ＤＣ电压变换为规定的ＤＣ电压并且将该ＤＣ电压提供给所述第一电压端子（Ｔ１）和所述第二电压端子（Ｔ２）的反向操作，所述双向ＤＣ／ＤＣ变换器包含： 隔离变压器（５１），其包含第一绕组（Ｍ１）和第二绕组（Ｍ２）； 第一双向ＤＣ／ＡＣ变换电路（８１），连接在所述第一电压端子（Ｔ１）、所述第二电压端子（Ｔ２）和所述第一绕组（Ｍ１）之间，用于在所述正向操作中将施加到所述第一电压端子（Ｔ１）和所述第二电压端子（Ｔ２）的ＤＣ电压变换为ＡＣ电压并且将该ＡＣ电压输出给所述第一绕组（Ｍ１）、以及在所述反向操作中对在所述第一绕组（Ｍ１）中感应的ＡＣ电压进行整流和平滑并且将该ＡＣ电压输出给所述第一电压端子（Ｔ１）和所述第二电压端子（Ｔ２）；以及 第二双向ＤＣ／ＡＣ变换电路（８２），连接在所述第三电压端子（Ｔ３）、所述第四电压端子（Ｔ４）和所述第二绕组（Ｍ２）之间，用于在所述正向操作中对所述第二绕组（Ｍ２）中感应的ＡＣ电压进行整流和平滑并且将该ＡＣ电压输出给所述第三电压端子（Ｔ３）和所述第四电压端子（Ｔ４）、以及在所述反向操作中将施加到所述第三电压端子（Ｔ３）和所述第四电压端子（Ｔ４）的ＤＣ电压变换为ＡＣ电压并且将该ＡＣ电压输出给所述第二绕组（Ｍ２）； 所述第二双向ＤＣ／ＡＣ变换电路（８２）包括： 推挽电路（７１），其包括分别耦接到所述第二绕组（Ｍ２）的相对端的第一开关元件（２１）和第二开关元件（２２），以及 上变换电路（７２），耦接到所述推挽电路（７１）、所述第三电压端子（Ｔ３）和所述第四电压端子（Ｔ４），并且 所述上变换电路（７２）包括： 电感器（４１），用于由于所存储的磁能而允许电流通过所述第二绕组（Ｍ２）、处于导通状态的所述第一开关元件（２１）和处于导通状态的所述第二开关元件（２２）；以及 第三开关元件（２３），在其导通时形成经过所述第三电压端子（Ｔ３）、所述电感器（４１）和所述第四电压端子（Ｔ４）而不经过所述第一开关元件（２１）和所述第二开关元件（２２）的电流通路。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：松井亮二，西村和仁，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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