[发明专利]双向DC/DC变换装置

权利要求书

1.一种双向DC/DC变换装置，用于对高压电池组内的电池单元进行充放电均衡，其特征在于，包括：

功率变换单元，用于不同电压之间的变换，且其输入端用于与一电压范围一定且具备拉/灌电流能力的输入端电压总线连接，其输出端用于与所述电池单元连接，其中在所述电池单元放电时所述功率变换单元采用至少两级升压；

输入电压采样单元，与所述输入端电压总线连接，用于检测所述输入端电压总线的第一电压信号，以利用所述第一电压信号的值判断在所述电池单元均衡放电时是否出现所述输入端电压总线开路过压；

输出电压采样单元，与所述电池单元的输出端连接，用于检测功率变换单元的输出端的第二电压信号，以判断所述电池单元处于恒流充电还是恒压充电以及放电时是否出现欠压情况；

电流采样及处理单元，与所述功率变换单元连接，用于检测通过所述电池单元的电流信号；

PWM控制器单元，与所述功率变换单元、输出电压采样单元、电流采样及处理单元连接，用于产生一定占空比的PWM信号，并根据反馈信号调节PWM信号的占空比；

功能控制单元，与所述输入电压采样单元、PWM控制器单元连接，用于发出使能、放电允许信号及充电允许信号以控制所述PWM控制器单元的运行。

2.根据权利要求1所述的双向DC/DC变换装置，其特征在于，所述功率变换单元包括：一变压器，所述变压器的原边绕组的一端连接于一第一电容的一端，所述第一电容的另一端连接于一第一二极管的阳极和地，所述变压器的原边绕组的另一端连接于一第一电子开关的一连接端、所述第一二极管的阴极，所述第一电子开关的另一端连接于地；所述变压器的副边绕组的一端连接于一第二电子开关的一连接端，所述变压器的副边绕组的另一端连接于一第三电子开关的一连接端、一电感的一端，所述第二电子开关的另一连接端、所述第三电子开关的另一连接端连接于一采样电阻的一端，所述采样电阻的另一端、所述电感的另一端之间连接一第二电容，并且所述第二电容的两端用于和所述电池单元的两端连接；

所述第一电子开关的控制端、所述第二电子开关的控制端、所述第三电子开关的控制端与所述PWM控制器单元连接以接收关断和导通信号，所述采样电阻的两端与所述电流采样及处理单元连接。

3.根据权利要求2所述的双向DC/DC变换装置，其特征在于，所述第一电子开关、所述第二电子开关、所述第三电子开关为MOS管。

4.根据权利要求2或3所述的双向DC/DC变换装置，其特征在于，还包括驱动单元，所述PWM控制器单元通过所述驱动单元与所述第一电子开关、所述第二电子开关、所述第三电子开关连接。

5.根据权利要求1所述的双向DC/DC变换装置，其特征在于，还包括：

反接保护单元，连接于所述功率变换单元和所述电池单元之间，用于保护当所述电池单元反极性接入所述功率变换单元的输出端时，所述功率变换单元的输出端与所述电池单元不导通，以保护所述功率变换单元的输出级和所述电池单元本身。

6.根据权利要求2所述的双向DC/DC变换装置，其特征在于，所述变压器还包括复位绕组和磁芯，所述复位绕组用于在所述第一电子开关关断期间，将所述磁芯复位，以保证下一次磁化正常进行及不出现饱和；且所述复位绕组的一端连接于一第二二极管的阴极，所述第二二极管的阳极连接于地。

7.根据权利要求2所述的双向DC/DC变换装置，其特征在于，所述电流采样及处理单元包括两个放大器电路，任一所述放大器电路包括：一运算放大器，所述运算放大器的同相输入端连接于一第二电阻的一端、一第三电阻的一端，所述第二电阻的另一端用于和一基准电压连接，所述第三电阻的另一端和所述采样电阻的一端连接，所述运算放大器的反相输入端连接于一第四电阻的一端、一第五电阻的一端，所述第四电阻的另一端连接于所述采样电阻的另一端及地，所述运算放大器的输出端连接于一第三二极管的正极，所述第三二极管的负极连接于所述第五电阻的另一端并作为所述电流采样及处理单元的输出端。

8.根据权利要求2所述的双向DC/DC变换装置，其特征在于，所述采样电阻为精密功率电阻。