[发明专利]双向DC-DC谐振转换器

权利要求书

1.一种具有双向电压控制的双向DC-DC谐振转换器(1)，包括：

-初级转换器端子(TCa1、TCa2)，限定初级电压(U1)；

-次级转换器端子(TCb1、TCb2)，限定次级电压(U2)；

-变压器器件(TD)，具有初级变压器端子(Ta1、Ta2)和次级变压器端子(Tb1、Tb2)；

-谐振回路装置(RTD)，具有限定初级谐振回路电压(Ua)的第一和第二初级谐振回路端子(a1、a2)以及限定次级谐振回路电压(Ub)的第一和第二次级谐振回路端子(b1、b2)，其中所述初级谐振回路端子(a1、a2)连接到所述次级变压器端子(Tb1、Tb2)；

-初级切换电路(10)，连接在所述初级转换器端子(TCa1、TCa2)与所述初级变压器端子(Ta1、Ta2)之间；

-次级切换电路(20)，连接在所述次级谐振回路端子(b1、b2)与所述次级转换器端子(TCb1、TCb2)之间；

其中，所述谐振回路装置(RTD)包括在第一状态与第二状态之间配置所述转换器(1)的配置开关(RS)，在所述第一状态中，电力从所述次级转换器端子(TCb1、TCb2)传输到所述初级转换器端子(TCa 1、TCa2)，并且在所述第二状态中，电力从所述初级转换器端子(TCa1、TCa2)传输到所述次级转换器端子(TCb1、TCb2)；

其中，所述谐振回路装置(RTD)包括连接到所述配置开关(RS)的谐振电感器(Lr)、磁化电感器(Lm)以及谐振电容器(Cr；Cr1、Cr2)；

其中，第一增益(Gres1)被定义为在所述第一状态中以第一串联谐振频率(ω_res1)操作时，所述次级谐振回路电压(Ub)的一阶谐波近似(Ub_FHA)与所述初级谐振回路电压(Ua)的一阶谐波近似(Ua_FHA)之间的比；

其特征在于：

第二增益(Gres2)被定义为在所述第二状态中以第二串联谐振频率(ω_res2)操作时，所述次级谐振回路电压(Ub)的一阶谐波近似(Ub_FHA)与所述初级谐振回路电压(Ua)的一阶谐波近似(Ua_FHA)之间的比；

其中，所述第一增益(Gres1)不同于所述第二增益(Gres2)。

2.根据权利要求1所述的双向DC-DC谐振转换器(1)，其中，在所述第二状态下的所述一阶谐波近似期间的所述第二串联谐振频率(ω_res2)不同于在所述第一状态下的所述一阶谐波近似期间的所述第一串联谐振频率(ω_res1)。

3.根据权利要求1或2所述的双向DC-DC谐振转换器(1)，其中，当在所述第一状态中以所述第一串联谐振频率(ω_res1)操作时，所述第一增益(Gres1)等于1。

4.根据权利要求1或2所述的双向DC-DC谐振转换器(1)，其中，当在所述第二状态中以所述第二串联谐振频率(ω_res2)操作时，所述第二增益(Gres2)由所述谐振电感器(Lr)的电感和所述磁化电感器(Lm)的电感确定为所述第二增益(Gres2)等于(Lr+Lm)/Lm，其中，Lr是所述谐振电感器(Lr)的电感，Lm是所述磁化电感器的电感。

5.根据权利要求1或2所述的双向DC-DC谐振转换器(1)，其中，所述变压器器件(TD)具有连接到所述初级变压器端子(Ta1、Ta2)的初级绕组(La)和连接到所述次级变压器端子(Tb1、Tb2)的次级绕组(Lb)。

6.根据权利要求1或2所述的双向DC-DC谐振转换器(1)，其中，所述配置开关(RS)包括第一开关端子(RS1)、第二开关端子(RS2)以及第三开关端子(RS3)。

7.根据权利要求6所述的双向DC-DC谐振转换器(1)，其中，所述磁化电感器(Lm)连接在所述第一开关端子(RS1)与所述第一初级谐振回路端子(a1)之间。