[发明专利]一种高效双向DC-DC变换器

说明书

本发明公开一种高效双向DC‑DC变换器，包括逆变电路、谐振电路、选择电路、变压器及整流电路，所述谐振电路包括第一电感、第二电感及第一电容，所述第二电感一端连接第一电容和第一电感的一端，第二电感和第一电容的另一端作为谐振电路的第一连接端，且第二电感的该另一端和第一电感的另一端作为谐振电路的第二连接端，所述选择电路与谐振电路连接，以在第一状态时使得第一连接端连接逆变电路，第二连接端连接变压器的初级绕组，在第二状态时使得第二连接端连接逆变电路，第一连接端连接变压器，变压器的次级绕组连接整流电路的输入侧，整流电路的输出侧以及逆变电路的输入侧分别作为该高效双向DC‑DC变换器的第二外接端和第一外接端。

技术领域

本发明涉及电源转换技术领域，更具体地涉及一种高效双向DC-DC变换器。

背景技术

DC-DC变换器是能够根据需要调节能量双向传输的直流/直流的变换器，其主要运用于储能系统、车载电源系统、回馈充放电系统、混合能源电动汽车等场合。

在传统的LLC谐振DC-DC变换器中，无论正反向工作均能够实现原边侧开关管的ZVS导通以及整流侧二极管的ZCS导通，但其在能量反向流动时，其电路特性不再是LLC谐振特性而退化为LC谐振特性，LC谐振最大的电压增益变为1，大大降低了反向工作时的电压增益，使输出电压范围极大变窄，因此不太适合工作在宽范围能量双向流动的状态，限制了其应用场景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种正反向工作时损耗较小，能提升输出电压范围的高效双向DC-DC变换器。

为解决上述技术问题，本发明提供一种高效双向DC-DC变换器，包括逆变电路、谐振电路、选择电路、变压器以及整流电路，其中，所述谐振电路包括第一电感、第二电感及第一电容，所述第二电感一端连接第一电容和第一电感的一端，所述第二电感和第一电容的另一端作为该谐振电路的第一连接端，且第二电感的该另一端和第一电感的另一端作为谐振电路的第二连接端，所述选择电路与谐振电路连接，以在高效双向DC-DC变换器工作在第一状态时使得谐振电路的第一连接端连接逆变电路，第二连接端连接变压器的初级绕组，在第二状态时使得谐振电路的第二连接端连接逆变电路，第一连接端连接变压器的初级绕组，所述变压器的次级绕组连接整流电路的输入侧，所述整流电路的输出侧以及逆变电路的输入侧分别作为该高效双向DC-DC变换器的第二外接端和第一外接端，在所述第一状态时，电力从所述第一外接端传输到第二外接端，而在所述第二状态时，电力从第二外接端传输到第一外接端。

其进一步技术方案为：所述选择电路包括第一选择开关和第二选择开关，所述第一选择开关的共用端和常闭端连接于逆变电路和谐振电路之间，所述第二选择开关的共用端和常闭端连接于变压器和谐振电路之间，且该第二选择开关的常闭端和常开端分别连接第一选择开关的常开端和常闭端，在第一状态时第一选择开关和第二选择开关的共用端均连接其常闭端，在第二状态时第一选择开关和第二选择开关的共用端均连接其常开端，以在高效双向DC-DC变换器工作在第一状态时使得谐振电路的第一连接端连接逆变电路，第二连接端连接变压器的初级绕组，在第二状态时使得谐振电路的第二连接端连接逆变电路，第一连接端连接变压器的初级绕组。

其进一步技术方案为：所述逆变电路包括两个开关管，两个所述开关管串联构成一个桥臂，该桥臂两端作为高效双向DC-DC变换器的第一外接端，所述第一连接端/第二连接端连接至桥臂的中点和最下端；且所述谐振电路还包括第二电容，所述第二电容连接于第一选择开关的共用端和逆变电路或者是第二电感和逆变电路之间。

其进一步技术方案为：所述逆变电路包括两个开关管，两个所述开关管串联构成一个桥臂，该桥臂两端作为高效双向DC-DC变换器的第一外接端，所述第一连接端/第二连接端连接至桥臂的最上端和中点；且所述谐振电路还包括第二电容，所述第二电容连接于第一选择开关的共用端和逆变电路或者是第二电感和逆变电路之间。