一种高效率的双向直流变换器及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种高效率的双向直流变换器及其控制方法，通过检测输入电源是否存在，以据此来控制变换器工作于同步降压模式或同步升压模式以实现能量的双向传输，并且在传输过程中能量均通过同一个磁性元件。并且本发明专利技术采用功率传输支路来将能量传输给输出端并可调节输出端电压以使输入电源和负载能安全工作；此外，在需要输入限流的场合，本发明专利技术控制电路先满足负载的供电需求，然后将剩余的输入功率储存于电池中。本发明专利技术的双向直流变换器的控制方案简单，效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子领域，更具体地说，涉及。
技术介绍
直流变换器广泛应用于太阳能光伏发电系统、航空航天电源系统、移动通信备用电源系统、蓄电池充放电系统等，传统的直流变换器的电路图如图1所示，其主要包括三大部分第一功率级电路及其充电控制模块、第二功率级电路及其PWM控制模块和功率传输支路，所述直流变换器中还包含有一锂充电电池Ba。其中第一功率级电路为由第一电容Cl*、功率开关管Q1*、功率开关管Q2*、第一电感LI*、第一电阻Rl*组成的同步降压型充电电路，所述功率开关管Ql*和功率开关管Q2*由充电控制模块Ul控制其开关动作，其用以将输入功率给锂电池的充电；第二功率级电路为由第二电感L2*、功率开关管Q3*、功率开关管Q4*、第二电容C2*、分压电阻R2*和R3*组成的同步升压型电压转换电路，所述功率开关管Q3*和功率开关管Q4*由PWM控制模块U2控制其开关动作，其用以将所述锂电池电压Vbatt转换为输出电压供给负载；所述功率传输支路由开关管Q5*和开关控制电路U3组成，其用以将输入端功率传输给输出端以供给负载。传统的直流变换器的工作原理为在输入端口存在输入电源时，所述同步降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效率的双向直流变换器的控制方法，所述双向直流变换器包括有一电池且所述双向直流变换器具有一个输入端口和输出端口，其特征在于，所述双向直流变换器只包含有一个磁性元件，所述控制方法包括以下步骤：检测所述输入端口是否存在输入电源：当检测到输入端口有输入电源存在时，所述双向直流变换器以第一工作模式运行，以给所述电池充电；当检测到输入端口没有输入电源存在时，所述双向直流变换器以第二工作模式运行，以将所述电池的电能传输给输出端口以供给负载；其中，在所述第一工作模式和所述第二工作模式运行中的电能传输均通过所述磁性元件。

【技术特征摘要】
1.一种高效率的双向直流变换器的控制方法，所述双向直流变换器包括有一电池且所述双向直流变换器具有一个输入端口和输出端口，其特征在于，所述双向直流变换器只包含有一个磁性元件，所述控制方法包括以下步骤 检测所述输入端口是否存在输入电源 当检测到输入端口有输入电源存在时，所述双向直流变换器以第一工作模式运行，以给所述电池充电； 当检测到输入端口没有输入电源存在时，所述双向直流变换器以第二工作模式运行，以将所述电池的电能传输给输出端口以供给负载； 其中，在所述第一工作模式和所述第二工作模式运行中的电能传输均通过所述磁性元件。2.根据权利要求1所述的双向直流变换器的控制方法，其特征在于，在所述输入端口和输出端口之间设有一功率传输支路，所述输入电源的电能或所述电池的电能通过所述功率传输支路送至输出端口供给负载。3.根据权利要求2所述的双向直流变换器的控制方法，其特征在于，所述功率传输支路对所述功率传输支路的电流和输出电压进行调节控制，以保护所述输入电源和输出端的负载。4.根据权利要求2所述的双向直流变换器的控制方法，其特征在于，当检测到输入电源存在时，根据所述双向直流变换器的负载电流要求和输入电源的供电大小调整所述电池的充电电流，以保证所述电池能以最大功率充电且所述输入电源不会发生过载。5.根据权利要求1所述的双向直流变换器的控制方法，其特征在于，所述第一工作模式为同步降压工作模式，所述第二工作模式为同步升压工作模式。6.一种高效率的双向直流变换器，其具有一输入端口用以接收输入电源，一输出端口用以给负载供电，还包括有一电池，其特征在于，所述双向直流变换器只包含有一个磁性元件以及一检测电路， 所述检测电路用以判定输入端口是否存在输入电源 当检测到输入端口有输入电源存在时，所述双向直流变换器以第一工作模式运行，以给所述电池充电； 当检测到输入端口没有输入电源存在时，所述双向直流变换器以第二工作模式运行，以将所述电池的电能传输给输出端口以供给负载； 其中，在所述第一工作模式和所述第二工作模式运行中的电能传输均通过所述磁性元件。7.根据权利要求6所述的双向直流变换器，其特征在于，所述双向直流变换器还包括一功率传输支路， 所述功率传输支路...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：