一種雙向直流變換電路及開關(guān)電源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙向直流變換電路及開關(guān)電源，通過采用諧振電路、兩個全橋變換電路和Boost-Buck變換電路對母線電容兩端的直流電壓進(jìn)行降壓、整流后為電池充電，或者對電池輸出的直流電壓進(jìn)行升壓整流后，輸出到后續(xù)電路，實(shí)現(xiàn)了采用同一個電路對電池充電和放電，減小了電源的體積，降低了電源的成本。
【專利說明】—種雙向直流變換電路及開關(guān)電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電源技術(shù)，尤其涉及一種雙向直流變換電路及開關(guān)電源。
【背景技術(shù)】
[0002]在使用蓄電池作為儲能裝置的系統(tǒng)中，比如并離網(wǎng)逆變器、獨(dú)立光伏逆變器、UPS(Uninterruptible Power System,不間斷電源系統(tǒng))等電源產(chǎn)品中，經(jīng)常涉及到能量的儲存和釋放。能量往電池里儲存的過程稱為電池充電過程，能量從電池里釋放出來的過程稱為電池放電過程。在充電和放電過程中需要不同的直流變換電路來進(jìn)行整流、升壓或降壓。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，在充電過程通常使用正激或反激拓?fù)渥鳛槌潆婋娐?，放電過程通常采用推挽拓?fù)渥鳛榉烹婋娐罚丛诔潆娺^程中使用一種直流變換電路進(jìn)行整流降壓，在放電過程中使用另一種直流變換電路進(jìn)行整流升壓。這樣，充放電需要采用兩個不同的直流變換電路，導(dǎo)致電源的體積增加，同時也增加了電源產(chǎn)品的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種雙向直流變換電路及開關(guān)電源，實(shí)現(xiàn)了充電和放電雙重功能，從而減小了電源的體積，降低了電源的成本。
[0005]一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種雙向直流變換電路，所述電路包括:LLC變換電路和Boost-Buck變換電路，
[0006]所述LLC變換電路包括第一全橋變換電路、諧振電路和第二全橋變換電路，所述第一全橋變換電路的第一端用于與電池的正極相連，所述第一全橋變換電路的第二端用于與所述電池的負(fù)極相連，所述第一全橋變換電路的第三端與所述諧振電路的第一端相連，所述第一全橋變換電路的第四端與所述諧振電路的第二端相連，所述諧振電路的第三端與所述第二全橋變換電路的第一端相連，所述諧振電路的第四端與所述第二全橋變換電路的第二端相連，所述第二全橋變換電路的第三端和第四端分別與所述Boost-Buck變換電路相連；
[0007]在對所述電池的充電過程中，所述Boost-Buck變換電路用于對母線電容的直流電壓進(jìn)行第一次降壓；所述第二全橋變換電路用于將所述Boost-Buck變換電路降壓后的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流方波電壓；所述諧振電路用于對所述交流方波電壓進(jìn)行第二次降壓，并將交流方波電壓轉(zhuǎn)換成交流正弦電壓；所述第一全橋變換電路用于對所述諧振電路輸出的交流正弦電壓進(jìn)行整流、濾波后，輸出給所述電池；
[0008]在所述電池的放電過程中，所述第一全橋變換電路用于將所述電池輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流方波電壓；所述諧振電路用于對所述交流方波電壓進(jìn)行第一次升壓，并將交流方波電壓轉(zhuǎn)換成交流正弦電壓；所述第二全橋變換電路用于對所述諧振電路輸出的交流正弦電壓進(jìn)行整流、濾波后輸出給所述Boost-Buck變換電路進(jìn)行第二次升壓。
[0009]進(jìn)一步的，所述Boost-Buck變換電路包括第一電感、第一開關(guān)管和第二開關(guān)管，所述第一電感的第一端與所述第二全橋變換電路的第三端相連，所述第一電感的第二端與所述第一開關(guān)管的源極和所述第二開關(guān)管的漏極相連，所述第一開關(guān)管的漏極用于與所述母線電容的第一極板相連，所述第二開關(guān)管的源極與所述第二全橋變換電路的第四端相連，所述第二開關(guān)管的源極用于與所述母線電容的第二極板相連。
[0010]進(jìn)一步的，所述第一全橋變換電路包括:第一電容、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管和第六開關(guān)管，所述第一電容的第一極板用于與所述電池的正極相連，所述第一電容的第二極板用于所述電池的負(fù)極相連，所述第三開關(guān)管的漏極與所述第五開關(guān)管的漏極和所述第一電容的第一極板相連，所述第三開關(guān)管的源極與所述第四開關(guān)管的漏極和所述諧振電路的第一端相連，所述第四開關(guān)管的源極和所述第六開關(guān)管的源極和所述第一電容的第二極板相連，所述第五開關(guān)管的源極和所述第六開關(guān)管的漏極和所述諧振電路的第二端相連。
[0011]進(jìn)一步的，所述第二全橋變換電路包括:第七開關(guān)管、第八開關(guān)管、第九開關(guān)管、第十開關(guān)管和第二電容，所述七開關(guān)管的源極與所述第八開關(guān)管的漏極和所述諧振電路的第三端相連，所述第七開關(guān)管的漏極與所述第九開關(guān)管的漏極和所述第一電感的第一端相連，所述第八開關(guān)管的源極和所述第十開關(guān)管的源極和所述第二開關(guān)管的源極相連，所述第九開關(guān)管的源極與所述第十開關(guān)管的漏極和所述諧振電路的第四端相連，所述第二電容的第一極板與所述第九開關(guān)管的漏極相連，所述第二電容的第二極板與所述第十開關(guān)管的源極相連。
[0012]進(jìn)一步的，所述第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第七開關(guān)管、第八開關(guān)管、第九開關(guān)管和第十開關(guān)管均為MOS管或IGBT管。
[0013]進(jìn)一步的，所述第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第七開關(guān)管、第八開關(guān)管、第九開關(guān)管和第十開關(guān)管的工作頻率等于所述諧振電路的諧振頻率；
[0014]在對所述電池的充電過程中，所述第八開關(guān)管與所述第九開關(guān)管的驅(qū)動信號相同，占空比為D，所述第七開關(guān)管和所述第十開關(guān)管的驅(qū)動信號相同，與所述第八開關(guān)管的驅(qū)動信號互補(bǔ)，所述第七開關(guān)管和所述第十開關(guān)管的驅(qū)動信號的占空比為D，所述第三開關(guān)管和所述第六開關(guān)管的驅(qū)動信號相同，與所述第七開關(guān)管在相同時刻開啟，所述第四開關(guān)管和所述第五開關(guān)管的驅(qū)動信號相同，與所述第八開關(guān)管在相同時刻開啟，所述第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管和第六開關(guān)管的驅(qū)動信號的占空比小于或等于D ;
[0015]在所述電池的放電過程中，所述第三開關(guān)管與所述第六開關(guān)管的驅(qū)動信號相同，占空比為D，所述第四開關(guān)管與所述第五開關(guān)管的驅(qū)動信號相同，占空比為D，與所述第三開關(guān)管的驅(qū)動信號互補(bǔ)，所述第七開關(guān)管和第十開關(guān)管的驅(qū)動信號相同，與所述第三開關(guān)管在相同時刻開啟，所述第八開關(guān)管和所述第九開關(guān)管的驅(qū)動信號相同，與所述第四開關(guān)管在相同時刻開啟，所述第七開關(guān)管、第八開關(guān)管、第九開關(guān)管和第十開關(guān)管的驅(qū)動信號的占空比小于或等于D。
[0016]進(jìn)一步的，所述Boost-Buck變換電路工作在閉環(huán)狀態(tài)，所述LLC變換電路工作在開環(huán)狀態(tài)。。
[0017]進(jìn)一步的，所述諧振電路包括:變壓器、第二電感和第三電容，
[0018]所述變壓器的第一端與所述第三開關(guān)管的源極相連，所述變壓器的第二端與所述第五開關(guān)管的源極相連，所述變壓器的第三端與所述第二電感的第一端相連，所述第三電容的第一極板與所述第二電感的第二端相連，所述第三電容的第二極板與所述第七開關(guān)管的源極相連，所述變壓器的第四端與所述第九開關(guān)管的源極相連；或者
[0019]所述第二電感的第一端與所述第三開關(guān)管的源極相連，所述第三電容的第一極板與所述第二電感的第二端相連，所述第三電容的第二極板與所述變壓器的第一端相連，所述變壓器的第二端與所述第五開關(guān)管的源極相連，所述變壓器的第三端與所述第七開關(guān)管的源極相連，所述變壓器的第四端與所述第九開關(guān)管的源極相連。
[0020]進(jìn)一步的，還包括:第四電容和第五電容中的至少一個，所述第四電容的第一極板與所述第一開關(guān)管的漏極相連，第二極板與所述第一開關(guān)管的源極相連，所述第五電容的第一極板與所述第二開關(guān)管的漏極相連，第二極板與所述第二開關(guān)管的源極相連。
[0021]另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種開關(guān)電源，包括電池、母線電容和上述雙向直流變換電路提供的雙向直流變換電路，所述雙向直流變換電路分別與所述電池和所述母線電容相連，用于在所述電池充電過程中，對所述母線電容兩端的直流電壓進(jìn)行兩次降壓、整流、濾波后輸出給所述電池，在所述電池放電過程中，對所述電池輸出的直流電壓進(jìn)行第一次升壓、整流、濾波和第二次升壓。
[0022]本發(fā)明實(shí)施例提供的雙向直流變換電路及開關(guān)電源，通過諧振電路、兩個全橋變換電路和Boost-Buck變換電路對母線電容兩端的直流電壓進(jìn)行降壓、整流后為電池充電，或者對電池輸出的直流電壓進(jìn)行升壓整流后，輸出到后續(xù)電路，實(shí)現(xiàn)了采用同一個電路對電池充電和放電，減小了電源的體積，降低了電源的成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種雙向直流變換電路的示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的雙向直流變換電路中Boost-Buck變換電路的示意圖；
[0025]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種雙向直流變換電路的示意圖；
[0026]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的雙向直流變換電路中另一種諧振電路的不意圖；
[0027]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種開關(guān)電源的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。
[0029]圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種雙向直流變換電路的示意圖，本發(fā)明實(shí)施例提供的雙向直流變換電路可用于并離網(wǎng)逆變器、獨(dú)立光伏逆變器、UPS等產(chǎn)品中，主要用于對電池充電或放電。如圖1所示，所述雙向直流變換電路包括:LLC變換電路I和Boost-Buck變換電路2，其中，所述LLC變換電路I可包括第一全橋變換電路11、諧振電路12和第二全橋變換電路13。
[0030]所述第一全橋變換電路11的第一端用于與電池的正極相連，所述第一全橋變換電路11的第二端用于與所述電池的負(fù)極相連，所述第一全橋變換電路的第三端與所述諧振電路12的第一端相連，所述第一全橋變換電路11的第四端與所述諧振電路12的第二端相連，所述諧振電路12的第三端與所述第二全橋變換電路13的第一端相連，所述諧振電路12的第四端與所述第二全橋變換電路13的第二端相連，所述第二全橋變換電路13的第三端和第四端分別與所述Boost-Buck變換電路2相連。
[0031 ] 在對所述電池的充電過程中，所述Boost-Buck變換電路2用于對母線電容兩端的直流電壓進(jìn)行第一次降壓；所述第二全橋變換電路13用于將所述Boost-Buck變換電路2降壓后的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流方波電壓；所述諧振電路12用于對所述交流電壓進(jìn)行第二次降壓，并將交流方波電壓轉(zhuǎn)換成交流正弦電壓；所述第一全橋變換電路11用于對所述諧振電路12輸出的交流正弦電壓進(jìn)行整流、濾波后，輸出給所述電池。
[0032]在所述電池的放電過程中，所述第一全橋變換電路11用于將所述電池輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流方波電壓；所述諧振電路12用于對所述交流方波電壓進(jìn)行第一次升壓，并將交流方波電壓轉(zhuǎn)換成交流正弦電壓；所述第二全橋變換電路13用于對所述諧振電路12輸出的交流正弦電壓進(jìn)行整流、濾波后輸出給所述Boost-Buck變換電路2進(jìn)行第二次升壓。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例提供的雙向直流變換電路，通過采用諧振電路、兩個全橋變換電路和Boost-Buck變換電路對母線電容兩端的直流電壓進(jìn)行降壓、整流后為電池充電，或者對電池輸出的直流電壓進(jìn)行升壓整流后，輸出到后續(xù)電路，從而實(shí)現(xiàn)了采用同一個電路對電池充電和放電，減小了電源的體積，降低了電源的成本。
[0034]在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述Boost-Buck變換電路2，如圖2所示，可包括第一電感L1、第一開關(guān)管Ql和第二開關(guān)管Q2，所述第一電感LI的第一端與所述第二全橋變換電路13的第三端相連，所述第一電感LI的第二端與所述第一開關(guān)管Ql的源極和所述第二開關(guān)管Q2的漏極相連，所述第一開關(guān)管Ql的漏極用于與所述母線電容的第一極板相連，所述第二開關(guān)管Q2的源極與所述第二全橋變換電路13的第四端相連，所述第二開關(guān)管Q2的源極用于與所述母線電容的第二極板相連。所述第一開關(guān)管Ql和所述第二開關(guān)管Q2的柵極均連接驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路由控制系統(tǒng)來控制，用于驅(qū)動所述第一開關(guān)管Ql和所述第二開關(guān)管Q2導(dǎo)通或截止。
[0035]在對所述電池充電的過程中，所述Boost-Buck變換電路2工作在Buck狀態(tài)，所述第一開關(guān)管Ql工作在高頻狀態(tài)，此時所述第二開關(guān)管Q2相當(dāng)于一個二極管，與所述第一開關(guān)管Ql的工作狀態(tài)互補(bǔ)，即所述第一開關(guān)管Ql導(dǎo)通，所述第二開關(guān)管Q2截止，或者所述第一開關(guān)管Ql截止，所述第二開關(guān)管Q2導(dǎo)通。
[0036]在所述電池放電的過程中，所述Boost-Buck變換電路2工作在Boost狀態(tài)，所述第二開關(guān)管Q2工作在高頻狀態(tài)，此時所述第一開關(guān)管Ql相當(dāng)于一個二極管，與所述第二開關(guān)管Q2的工作狀態(tài)互補(bǔ)。
[0037]上述實(shí)施例中，所述Boost-Buck變換電路2可工作在閉環(huán)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對輸出電壓或電流的控制。當(dāng)工作在充電狀態(tài)時，控制系統(tǒng)通過采樣電路檢測電池電壓和充電電流，并與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較產(chǎn)生誤差信號，誤差信號經(jīng)過處理后產(chǎn)生相應(yīng)脈寬的PWM(Pulse WidthModulation，脈沖寬度調(diào)制)信號去控制Boost-Buck變換電路2，使其輸出參數(shù)在設(shè)定的范圍內(nèi)。當(dāng)工作在放電狀態(tài)時，控制系統(tǒng)通過采樣電路采樣母線電壓，并將母線電壓作為控制量，與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較產(chǎn)生誤差信號，誤差信號經(jīng)過處理后產(chǎn)生相應(yīng)脈寬的PWM信號去控制Boost-Buck變換電路2，使母線電壓在設(shè)定的范圍內(nèi)。
[0038]上述實(shí)施例中，所述Boost-Buck變換電路2還可包括:第四電容C4和第五電容C5中的至少一個，所述第四電容C4的第一極板與所述第一開關(guān)管Ql的漏極相連，第二極板與所述第一開關(guān)管Ql的源極相連，所述第五電容C5的第一極板與所述第二開關(guān)管Q2的漏極相連，第二極板與所述第二開關(guān)管Q2的源極相連，通過參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，調(diào)節(jié)所述第一電感LI的值和所述四電容C4與第五電容C5中的至少一個電容值，可以使所述Boost-Buck變換電路工作在軟開關(guān)狀態(tài)，從而減小了開關(guān)管的能量損耗，提高了能量轉(zhuǎn)換的效率。
[0039]圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例的另一種雙向直流變換器的示意圖，如圖3所示，本實(shí)施例中的Boost-Buck變換電路與圖2所示的Boost-Buck變換電路相同,在此不再贅述。本實(shí)施例中，所述第一全橋變換電路11，具體的，可包括:第一電容Cl、第三開關(guān)管Q3、第四開關(guān)管Q4、第五開關(guān)管Q5和第六開關(guān)管Q6，所述第一電容Cl的第一極板用于與所述電池的正極相連，所述第一電容Cl的第二極板用于所述電池的負(fù)極相連，所述第三開關(guān)管Q3的漏極與所述第五開關(guān)管Q5的漏極和所述第一電容Cl的第一極板相連，所述第三開關(guān)管Q3的源極與所述第四開關(guān)管Q4的漏極和所述諧振電路12的第一端相連，所述第四開關(guān)管Q4的源極和所述第六開關(guān)管Q6的源極和所述第一電容Cl的第二極板相連，所述第五開關(guān)管Q5的源極和所述第六開關(guān)管Q6的漏極和所述諧振電路12的第二端相連。本實(shí)施例中，所述第一全橋變換電路11的第一端為所述第三開關(guān)管Q3的漏極，所述第一全橋變換電路11的第二端為所述第四開關(guān)管Q4的源極，所述第一全橋變換電路11的第三端為所述第三開關(guān)管Q3的源極，所述第一全橋變換電路11的第四端為所述第五開關(guān)管Q5的源極。
[0040]所述第二全橋變換電路13，具體的，可包括:第七開關(guān)管Q7、第八開關(guān)管Q8、第九開關(guān)管Q9、第十開關(guān)管QlO和第二電容C2，所述七開關(guān)管Q7的源極與所述第八開關(guān)管Q8的漏極和所述諧振電路12的第三端相連，所述第七開關(guān)管Q7的漏極與所述第九開關(guān)管Q9的漏極和所述第一電感LI的第一端相連，所述第八開關(guān)管Q8的源極和所述第十開關(guān)管QlO的源極和所述第二開關(guān)管Q2的源極相連，所述第九開關(guān)管Q9的源極與所述第十開關(guān)管QlO的漏極和所述諧振電路12的第四端相連，所述第二電容C2的第一極板與所述第九開關(guān)管Q9的漏極相連，所述第二電容C2的第二極板與所述第十開關(guān)管QlO的源極相連。本實(shí)施例中，所述第二全橋變換電路13的第一端為所述第七開關(guān)管Q7的源極，所述第二全橋變換電路13的第二端為所述第九開關(guān)管Q9的源極，所述第二全橋變換電路13的第三端為所述第九開關(guān)管Q9的漏極，所述第二全橋變換電路13的第四端為所述第十開關(guān)管QlO的源極。
[0041]本發(fā)明實(shí)施例中，所述第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3、第四開關(guān)管Q4、第五開關(guān)管Q5、第六開關(guān)管Q6、第七開關(guān)管Q7、第八開關(guān)管Q8、第九開關(guān)管Q9和第十開關(guān)管QlO的柵極與驅(qū)動電路相連，所述驅(qū)動電路用于控制所述第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3、第四開關(guān)管Q4、第五開關(guān)管Q5、第六開關(guān)管Q6、第七開關(guān)管Q7、第八開關(guān)管Q8、第九開關(guān)管Q9和第十開關(guān)管QlO的導(dǎo)通與關(guān)閉。所述第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3、第四開關(guān)管Q4、第五開關(guān)管Q5、第六開關(guān)管Q6、第七開關(guān)管Q7、第八開關(guān)管Q8、第九開關(guān)管Q9和第十開關(guān)管QlO可以都為MOS (Metal Oxide Semiconductor,金屬氧化物半導(dǎo)體型場效應(yīng)管)管，也可以都為IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)管。圖3所示的雙向直流變換電路以MOS管為例。
[0042]本發(fā)明實(shí)施例中，所述第三開關(guān)管Q3、第四開關(guān)管Q4、第五開關(guān)管Q5、第六開關(guān)管Q6、第七開關(guān)管Q7、第八開關(guān)管Q8、第九開關(guān)管Q9和第十開關(guān)管QlO的工作頻率&固定，都等于所述諧振電路12的諧振頻率，即
【權(quán)利要求】
1.一種雙向直流變換電路，其特征在于，所述電路包括:LLC變換電路和Boost-Buck變換電路， 所述LLC變換電路包括第一全橋變換電路、諧振電路和第二全橋變換電路，所述第一全橋變換電路的第一端用于與電池的正極相連，所述第一全橋變換電路的第二端用于與所述電池的負(fù)極相連，所述第一全橋變換電路的第三端與所述諧振電路的第一端相連，所述第一全橋變換電路的第四端與所述諧振電路的第二端相連，所述諧振電路的第三端與所述第二全橋變換電路的第一端相連，所述諧振電路的第四端與所述第二全橋變換電路的第二端相連，所述第二全橋變換電路的第三端和第四端分別與所述Boost-Buck變換電路相連； 在對所述電池的充電過程中，所述Boost-Buck變換電路用于對母線電容的直流電壓進(jìn)行第一次降壓；所述第二全橋變換電路用于將所述Boost-Buck變換電路降壓后的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流方波電壓；所述諧振電路用于對所述交流方波電壓進(jìn)行第二次降壓，并將交流方波電壓轉(zhuǎn)換成交流正弦電壓(文中其他地方也請一并修改)；所述第一全橋變換電路用于對所述諧振電路輸出的交流正弦電壓進(jìn)行整流、濾波后，輸出給所述電池； 在所述電池的放電過程中，所述第一全橋變換電路用于將所述電池輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流方波電壓；所述諧振電路用于對所述交流方波電壓進(jìn)行第一次升壓，并將交流方波電壓轉(zhuǎn)換成交流正弦電壓(文中其他地方也請一并修改)；所述第二全橋變換電路用于對所述諧振電路輸出的交流正弦電壓進(jìn)行整流、濾波后輸出給所述Boost-Buck變換電路進(jìn)行第二次升壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向直流變換電路，其特征在于， 所述Boost-Buck變換電路包括第一電感、第一開關(guān)管和第二開關(guān)管，所述第一電感的第一端與所述第二全橋變 換電路的第三端相連，所述第一電感的第二端與所述第一開關(guān)管的源極和所述第二開關(guān)管的漏極相連，所述第一開關(guān)管的漏極用于與所述母線電容的第一極板相連，所述第二開關(guān)管的源極用于與所述母線電容的第二極板相連，所述第二開關(guān)管的源極還與所述第二全橋變換電路的第四端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙向直流變換電路，其特征在于，所述第一全橋變換電路包括:第一電容、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管和第六開關(guān)管，所述第一電容的第一極板用于與所述電池的正極相連，所述第一電容的第二極板用于所述電池的負(fù)極相連，所述第三開關(guān)管的漏極與所述第五開關(guān)管的漏極和所述第一電容的第一極板相連，所述第三開關(guān)管的源極與所述第四開關(guān)管的漏極和所述諧振電路的第一端相連，所述第四開關(guān)管的源極和所述第六開關(guān)管的源極和所述第一電容的第二極板相連，所述第五開關(guān)管的源極和所述第六開關(guān)管的漏極和所述諧振電路的第二端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙向直流變換電路，其特征在于，所述第二全橋變換電路包括:第七開關(guān)管、第八開關(guān)管、第九開關(guān)管、第十開關(guān)管和第二電容，所述七開關(guān)管的源極與所述第八開關(guān)管的漏極和所述諧振電路的第三端相連，所述第七開關(guān)管的漏極與所述第九開關(guān)管的漏極和所述第一電感的第一端相連，所述第八開關(guān)管的源極和所述第十開關(guān)管的源極和所述第二開關(guān)管的源極相連，所述第九開關(guān)管的源極與所述第十開關(guān)管的漏極和所述諧振電路的第四端相連，所述第二電容的第一極板與所述第九開關(guān)管的漏極相連，所述第二電容的第二極板與所述第十開關(guān)管的源極相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙向直流變換電路，其特征在于，所述第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第七開關(guān)管、第八開關(guān)管、第九開關(guān)管和第十開關(guān)管均為MOS管或IGBT管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙向直流變換電路，其特征在于，所述第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第七開關(guān)管、第八開關(guān)管、第九開關(guān)管和第十開關(guān)管的工作頻率等于所述諧振電路的諧振頻率； 在對所述電池的充電過程中，所述第八開關(guān)管與所述第九開關(guān)管的驅(qū)動信號相同，占空比為D，所述第七開關(guān)管和所述第十開關(guān)管的驅(qū)動信號相同，與所述第八開關(guān)管的驅(qū)動信號互補(bǔ)，所述第七開關(guān)管和所述第十開關(guān)管的驅(qū)動信號的占空比為D，所述第三開關(guān)管和所述第六開關(guān)管的驅(qū)動信號相同，與所述第七開關(guān)管在相同時刻開啟，所述第四開關(guān)管和所述第五開關(guān)管的驅(qū)動信號相同，與所述第八開關(guān)管在相同時刻開啟，所述第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管和第六開關(guān)管的驅(qū)動信號的占空比小于或等于D ; 在所述電池的放電過程中，所述第三開關(guān)管與所述第六開關(guān)管的驅(qū)動信號相同，占空比為D，所述第四開關(guān)管與所述第五開關(guān)管的驅(qū)動信號相同，與所述第三開關(guān)管的驅(qū)動信號互補(bǔ)，所述第四開關(guān)管與所述第五開關(guān)管的驅(qū)動信號占空比為D，所述第七開關(guān)管和第十開關(guān)管的驅(qū)動信號相同，與所述第三開關(guān)管在相同時刻開啟，所述第八開關(guān)管和所述第九開關(guān)管的驅(qū)動信號相同，與所述第四開關(guān)管在相同時刻開啟，所述第七開關(guān)管、第八開關(guān)管、第九開關(guān)管和第十開關(guān)管的驅(qū)動信號的占空比小于或等于D。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的雙向直流變換電路,其特征在于,所述Boost-Buck變換電路工作在閉環(huán)狀態(tài)，所述LLC變換電路工作在開環(huán)狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙向直流變換電路，其特征在于，所述諧振電路包括:變壓器、第二電感和第三電容， 所述變壓器的第一端與所述第三開關(guān)管的源極相連，所述變壓器的第二端與所述第五開關(guān)管的源極相連，所述變壓器`的第三端與所述第二電感的第一端相連，所述第三電容的第一極板與所述第二電感的第二端相連，所述第三電容的第二極板與所述第七開關(guān)管的源極相連，所述變壓器的第四端與所述第九開關(guān)管的源極相連；或者 所述第二電感的第一端與所述第三開關(guān)管的源極相連，所述第三電容的第一極板與所述第二電感的第二端相連，所述第三電容的第二極板與所述變壓器的第一端相連，所述變壓器的第二端與所述第五開關(guān)管的源極相連，所述變壓器的第三端與所述第七開關(guān)管的源極相連，所述變壓器的第四端與所述第九開關(guān)管的源極相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙向直流變換電路，其特征在于，還包括:第四電容和第五電容中的至少一個，所述第四電容的第一極板與所述第一開關(guān)管的漏極相連，第二極板與所述第一開關(guān)管的源極相連，所述第五電容的第一極板與所述第二開關(guān)管的漏極相連，第二極板與所述第二開關(guān)管的源極相連。
10.一種開關(guān)電源，其特征在于，包括電池、母線電容和上述權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的雙向直流變換電路，所述雙向直流變換電路分別與所述電池和所述母線電容相連，用于在所述電池充電過程中，對所述母線電容兩端的直流電壓進(jìn)行整流、降壓后輸出給所述電池，在所述電池放電過程中，對所述電池輸出的直流電壓進(jìn)行升壓、整流。
【文檔編號】H02M3/338GK103780099SQ201410027890
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】陳書生 申請人:廣東易事特電源股份有限公司