本发明专利技术提供一种谐振式双向变换器及不间断电源装置、及控制方法，谐振式双向变换器包括：滤波电容、三个原边桥臂、谐振腔、三个变压器、三个副边桥臂，其中，每个原边桥臂的两端分别与母线电容的两端相连，每个原边桥臂包括同向串联的两个半导体开关管，位于原边桥臂的同向串联的两个半导体开关管之间的任一连接点为第一连接点。通过采用三相交错并联谐振技术的谐振腔，克服了谐振变换器纹波电流大的固有缺点，有效减小了低压侧的电容（即滤波电容）纹波电流，进而减少了滤波电容的体积，提升了电源的功率密度，降低了滤波电容的成本。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种，谐振式双向变换器包括：滤波电容、三个原边桥臂、谐振腔、三个变压器、三个副边桥臂，其中，每个原边桥臂的两端分别与母线电容的两端相连，每个原边桥臂包括同向串联的两个半导体开关管，位于原边桥臂的同向串联的两个半导体开关管之间的任一连接点为第一连接点。通过采用三相交错并联谐振技术的谐振腔，克服了谐振变换器纹波电流大的固有缺点，有效减小了低压侧的电容（即滤波电容）纹波电流，进而减少了滤波电容的体积，提升了电源的功率密度，降低了滤波电容的成本。【专利说明】
本专利技术涉及电源技术，尤其涉及一种。
技术介绍
典型的不间断电源(Uninterruptible Power Supply, UPS)系统包括输入端转换器和输出端转换器，输入端转换器将市电或可再生能源(如太阳能电池板)输入的交流(Alternating Current, AC)或直流(Direct Current, DC)电压转换成稳定可控的直流母线电压即UPS高压电容两端的电压，再通过输出端转换器将直流母线电压转换成可控的DC或AC电压，提供给关键负载。其中，直流母线(即储藏能量容器，其实体为高压电容)一端连着UPS输入端转换器,另一端连着输出端转换器。为提高供电可靠性，在直流母线上并有高电压电池，如果输入端转换器掉电，则由并在直流母线上的高压电池继续为输出端转换器提供能量，保证了关键负载的不间断供电。当上述电池电压与直流母线电压不同时，需要在电池电压与直流母线电压之间增加变换器。例如，在通信领域等一些低电池电压的应用场合，直流母线电压较高，如几百伏，而通信机房的电池电压通常为48V，就需要在电池与母线之间增加一个双向变换器，当市电掉电时，双向变换器将48V电池的电压升到UPS直流母线需要的直流高压(如400V)，继续保证为关键负载不间断供电；在市电输入正常时，通过双向变换器将市电降压，以给电池充电，同时通过输出端变换器给关键负载供电。目前，单相串联谐振式变换器是一种常用的高效双向变换器。由于该双向转换器基于串联谐振变换器原理，因此存在电池侧的电容纹波电流大的缺点。为了消除电池侧的电容纹波电流，无论是从电池侧的电容到直流母线侧的电容的升压，还是从直流母线侧的电容到电池侧的电容的降压，这两个电容都需要并联较大容量的电容，导致滤波器体积变大，特别是在中大功率等级应用时，由于低压侧的纹波电流问题会变得更突出，因而，需要并联更大容量的电容，导致滤波器体积大得将不利于电源的高密度设计。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种，以减小了低压侧的电容纹波电流。本专利技术的第一个方面提供一种谐振式双向变换器，包括:滤波电容、三个原边桥臂、谐振腔、三个变压器、三个副边桥臂；每个所述原边桥臂的两端分别与母线电容的两端相连，每个所述原边桥臂包括同向串联的两个半导体开关管，位于所述原边桥臂的同向串联的两个半导体开关管之间的任一连接点为第一连接点；所述谐振腔包括三个电感电容电路，三个所述电感电容电路的一端分别一对一地与三个所述原边桥臂的所述第一连接点连接，三个所述电感电容电路的另一端分别一对一地与三个所述变压器的原边连接；每个所述副边桥臂的两端分别与所述滤波电容的两端相连，每个所述副边桥臂包括同向串联的两个半导体开关管，位于所述副边桥臂的同向串联的两个半导体开关管之间的任一连接点为第二连接点；三个所述变压器的副边分别一对一地连接三个所述副边桥臂的所述第二连接点，所述变压器的原边绕组同名端为星型连接且悬空，所述变压器的副边绕组同名端为星型连接且悬空。根据本专利技术实施例的谐振式双向变换器，通过采用三相交错并联谐振技术的谐振腔，克服了谐振变换器纹波电流大的固有缺点，有效减小了低压侧的电容(即滤波电容)纹波电流，进而减少了滤波电容的体积，提升了电源的功率密度。结合第一个方面，在第一种可能的实现方式中，所述半导体开关管为下列之一:金属氧化物场效应晶体管、双向可控金属氧化物半导体场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管、可关断晶闸管、二极管。结合第一个方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述每个所述原边桥臂的同向串联的两个半导体开关管的连接方式为:若两个所述半导体开关管为金属氧化物场效应晶体MOSFET管，则一个所述金属氧化物场效应晶体MOSFET管的源极与另一个所述金属氧化物场效应晶体MOSFET管的漏极连接；或者，·若两个所述半导体开关管为绝缘栅双极晶体IGBT管，则一个所述绝缘栅双极晶体管IGBT的发射极与另一个所述绝缘栅双极晶体IGBT管的集电极连接。结合第一个方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述每个所述副边桥臂的所述同向串联的两个半导体开关管的连接方式为:若两个所述半导体开关管为MOSFET管，则一个所述MOSFET管的源极与另一个所述MOSFET管的漏极连接；或者，若两个所述半导体开关管为IGBT管，则一个所述IGBT管的发射极与另一个所述IGBT管的集电极连接。结合第一个方面或第一个方面的上述任一一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述变换器还包括:三个电感部件，三个所述电感部件分别与三个所述变压器的高压侧线圈并联，分别产生三个所述变压器的定值励磁电感。结合第一个方面或第一个方面的上述任一一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述三个变压器包括:第一子磁芯和第二子磁芯；所述第一子磁芯具有三个中柱，所述第二子磁芯具有三个中柱，所述第一子磁芯的三个中柱的顶端以--对应的方式分别与所述第二子磁芯的三个中柱的顶端面对面设置，形成三组分别顶端面对面设置的一个所述第一子磁芯的中柱和一个所述第二子磁芯的中柱；其中，每组顶端面对面设置的一个所述第一子磁芯的中柱和一个所述第二子磁芯的中柱之间存在气隙，分别产生三个所述变压器的定值励磁电感。结合第一个方面或第一个方面的上述任一一种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，三个所述电感电容电路包括第一电感电容电路，第二电感电容电路，以及第三电感电容电路，所述第一电感电容电路包括第一电容部件和第一电感部件；所述第二电感电容电路包括第二电容部件和第二电感部件，所述第三电感电容电路包括第三电容部件和第三电感部件；所述第一电感部件、第二电感部件和第三电感部件集成在一起,所述集成在一起的第一电感部件、第二电感部件和第三电感部件包括:第三子磁芯、第四子磁芯和第五子磁-1-H心;所述第三子磁芯具有一个中柱，所述第四子磁芯具有一个中柱，所述第五子磁芯具有一个中柱，所述第三子磁芯的中柱的顶端面向一上盖，所述第三子磁芯的中柱的顶端与所述上盖之间存在气隙，以产生所述第一电感部件的电感值；所述第四子磁芯的中柱的顶端面向所述第三子磁芯的底面，所述第四子磁芯的中柱的顶端与所述第三子磁芯的底面之间存在气隙，以产生所述第二电感部件的电感值；所述第五子磁芯的中柱的顶端面向所述第四子磁芯的底面，所述第五子磁芯的中柱的顶端与所述第四子磁芯的底面之间存在气隙，以产生所述第三电感部件的电感值。结合第一个方面的第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述第一电感部件、所述第二电感部件和所述第三电感部件分别一对一地与三个所述变压器连接，所述第一电容部件、所述第二电容部件和所述第三电容部件分别一对一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种谐振式双向变换器，其特征在于，包括：滤波电容、三个原边桥臂、谐振腔、三个变压器、三个副边桥臂；每个所述原边桥臂的两端分别与母线电容的两端相连，每个所述原边桥臂包括同向串联的两个半导体开关管，位于所述原边桥臂的同向串联的两个半导体开关管之间的任一连接点为第一连接点；所述谐振腔包括三个电感电容电路，三个所述电感电容电路的一端分别一对一地与三个所述原边桥臂的所述第一连接点连接，三个所述电感电容电路的另一端分别一对一地与三个所述变压器的原边连接；每个所述副边桥臂的两端分别与所述滤波电容的两端相连，每个所述副边桥臂包括同向串联的两个半导体开关管，位于所述副边桥臂的同向串联的两个半导体开关管之间的任一连接点为第二连接点；三个所述变压器的副边分别一对一地连接三个所述副边桥臂的所述第二连接点，所述变压器的原边绕组同名端为星型连接且悬空，所述变压器的副边绕组同名端为星型连接且悬空。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄伯宁，梁永涛，陈文彬，潘灯海，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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