[发明专利]一种双向DC/DC变换器PWM移相控制装置

说明书

技术领域

本发明属于电力系统储能变流器领域，具体涉及一种双向DC/DC变换器PWM移相控制装置。

背景技术

在电动汽车、航天供电系统、新能源以及再生能源发电等一些应用场合，两侧都是直流电压源或直流有源负载，它们的电压极性保持不变，希望能量双向流动，也就是电流的双向流动。如果采用将两个DC-DC变换器反并联的方式实现，会使电路设计复杂化。因此，需要双向DC-DC变换器实现相应功能。

双向DC/DC变换器是当前电力电子特别重要的一个研究领域。它主要应用在太阳能电池列阵、不间断电源系统(UPS)、燃料电池电源系统、多端口混合供电系统以及直流功率放大器等领域。

在储能系统变流器中，双向DC/DC变换器的应用则体现在：能量正向流动时，将通过整流电路得到的大电压对电池进行充电，采用降压型(Buck)电路实现功能；能量反向流动时，即电池放电回馈电网，采用升压型(Boost)电路实现。

PWM(Pulse Width Modulation)控制就是对脉冲宽度进行调制的技术。PWM控制技术在电力电子变流技术中占有十分重要的位置，它在逆变、斩波、整流、变频及交流电力控制中均可应用。电力电子技术的众多控制方式，都是在PWM控制技术的基础上得以实现的。而在大容量的整流、逆变电路中，普遍采用多重化技术来减少谐波，从理论上，多重化PWM控制技术可以不再产生低次谐波，并可提高等效开关频率，减少开关损耗，减少和载波有关的谐波分量。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明提供了一种双向DC/DC变换器PWM移相控制装置，采用PWM移相控制技术，使控制策略简单且易于实现；对于多重化PWM控制技术，要使各单元电路的驱动信号相互错开，以保证各IGBT管子之间的顺序切换，达到降低开关频率，减小开关损耗的目的。

为实现上述目的，本发明提供一种双向DC/DC变换器PWM移相控制装置，其包括：死区时间控制单元和双向DC/DC变换器，其改进之处在于，所述控制装置包括PWM移相控制电路，所述死区时间控制单元、PWM移相控制电路和双向DC/DC变换器依次连接。

本发明提供的优选技术方案中，所述死区时间控制单元包括依次连接的滞环比较电路、死区时间电路和与非门单元。

本发明提供的第二优选技术方案中，所述与非门单元包括两个并列设置的与非门(1，2)，所述与非门(1，2)分别向所述PWM移相控制电路传递上管驱动信号(UP)和下管驱动信号(LO)。

本发明提供的第三优选技术方案中，所述PWM移相控制电路包括计数器和与其连接的译码器单元；所述计数器处理接收的下管驱动信号(LO)，并将处理过的信号传递给所述译码器单元；所述译码器单元分别接收上管驱动信号(UP)和下管驱动信号(LO)，并将处理后的信号传递给所述双向DC/DC变换器。

本发明提供的第四优选技术方案中，所述译码器单元包括并列设置的译码器(1，2)，所述译码器(1)将接收的所述计数器的输出信号和上管驱动信号(UP)处理后传递到所述双向DC/DC变换器；所述译码器(2)将接收的所述计数器的输出信号和下管驱动信号(LO)进行处理，将处理后的信号与所述计数器的输出信号一起传递到所述双向DC/DC变换器。

本发明提供的第五优选技术方案中，所述计数器使用型号为74HC161的芯片；所述译码器型号使用型号为74HC139的芯片。

本发明提供的第六优选技术方案中，所述双向DC/DC变换器设置有IGBT模块，所述IGBT模块包括依次并联设置的三组开关组件(S1和S2、S3和S4、S5和S6)。