[发明专利]一种隔离型双向交直流变换电路及其控制方法

说明书

本发明公开一种隔离型双向交直流变换电路及其控制方法，该变换电路包括输入滤波器、输入变压器、交流整流单元、储能滤波单元、直流‑直流变换单元、输出储能单元。本发明的电路根据外部通讯命令或者对外部其他电压、电流信号的判断，可使该电路工作于不同模式‑‑整流和逆变或者待机三种工作模式；同时输入变压器可实现本电路的逆变或者整流模式下的储能功能的同时又可以有效抑制交流侧的共模电流以及交流防偏检测功能，并有效降低交流整流单元对地共模干扰。

技术领域

本发明涉及开关电源，尤其涉及一种隔离型双向交直流变换电路及其控制方法。

背景技术

如今储能系统的逆变器、混合供电离并网逆变器、锂电池电池厂化成分容、老化检测等环节，都是需要进行交直流双向变换(即有整流及逆变模式)的应用场合，其中尤其是检测设备，精度要求较高；因为低频变压器隔离技术相对成熟稳定，传统的多以高频逆变器配合低频隔离变压器的方案为主，因此体积庞大，在功率较小的领域性价比差；后来或者以整流及逆变两套电路来实现，但是性价比还是较差，究其原因主要是用同一主电路的高频隔离双向变换技术实现难度较大，尤其是功率较大的应用场景难以满足需求使用受限。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种隔离型双向交直流变换电路及其控制方法，以及可工作于待机模式、整流模式和逆变模式工作的控制方法，以解决现有的交直流双向变换电路设计复杂、难以实现高频隔离且工作效率低的技术问题。

本发明提供一种隔离型双向交直流变换电路，包括输入滤波器、输入变压器、交流整流单元、直流-直流变换单元、储能滤波单元、输出储能单元；

所述输入滤波器的输入端接入交流信号，所述输入滤波器的输出端与所述输入变压器的两个异名端连接，所述输入变压器的另外两个异名端与所述交流整流单元的输入端连接，所述交流整流单元的输出端的输出端与所述储能滤波单元的输入端连接，所述储能滤波单元的输出端与所述直流-直流变换单元的输入端连接，所述直流-直流变换单元的输出端与所述输出储能单元的输入端连接，所述输出储能单元的输出端接入直流信号。

优选地，所述直流-直流变换单元可以采用多个并联一起工作。

优选地，所述高频变换单元可以是半桥变换电路，也可以是全桥变换电路。

优选地，所述直流侧整流单元可以是全波整流电路，也可以是全桥整流电路，也可以是倍压整流电路，如果是全波整流电路，则与之相连的隔离变压器有两个绕组，如果是全桥或者倍压整流电路，则与之相连的隔离变压器有一个绕组。

优选地，所述交流整流单元，高频变换单元、直流侧整流单元中的半导体均是开关管，且是可高频驱动信号控制开通与关断的半导体器件，如MOS管或IGBT管等。开关管反并二极管可以是集成或者寄生的二极管，也可以是外加的单独二极管。

优选地，所述直流侧整流单元如果采用全波整流电路，则两路的开关管采用源极相连，漏极分别接变压器线圈的方式。

本发明还提供了一种前述的隔离型双向交直流变换电路的控制方法，用于控制所述变换电路在待机模式、整流模式和逆变模式之间切换工作，所述控制方法包括：当所述电路工作于整流模式时，控制所述交流整流单元对输入的信号进行整流；控制高频变换单元对经过整流的信号进行高频变换；当所述输出储能单元的输出端接入的直流信号的电流等于或大于预设定值时，使所述直流整流单元处于同步整流状态；当所述电路工作于逆变模式时，控制所述直流整流单元对所述输出储能单元的输出端接入的直流信号进行整流，同时控制所述交流整流单元工作于交直流逆变离网稳压状态或者进行并网锁相回馈；当所述输出储能单元的输出端接入的直流信号的电流等于或大于预设定值时，使所述高频变换单元处于同步整流状态；当所诉电路工作于待机模式时，对所述电路不施加驱动信号，等待整流模式或者逆变模式的转换。