[发明专利]一种双向DCDC变换电路、驱动方法及双向直流变换器

说明书

本发明公开了一种双向DCDC变换电路、驱动方法及双向直流变换器，属于电力电子技术领域，该电路包括第一电源侧共用电容支路、第二电源侧共用电容支路、双向升降压单元，所述双向升降压单元一端两极之间与第一电源侧共用电容支路连接构成第一电压源接口，另一端两极之间与第二电源侧共用电容支路连接构成第二电压源接口；该方法包括正向过程和反向过程；该变换器包括上述的变换电路、采样单元、控制单元和驱动单元；该变换器采用多相交错并联形式，可以应用大功率变换场合。相比于现有的直流变换器，该变换器减少了功率器件数量，提高了功率器件的利用率，降低了系统成本。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，尤其涉及一种双向DCDC变换电路、驱动方法及双向直流变换器。

背景技术

在新能源发电领域，可以利用双向直流变换器将新能源所发电能存储于蓄电池中，然后按计划将蓄电池中电能送入电网，这样可以解决新能源发电的间歇性、难以预测性，提高新能源发电的调度计划和跟踪能力，同时平抑风光出力的快速波动，减少由于大幅度的风光出力突变对电网造成的冲击；在用户侧，可以利用双向直流变换器在谷时对蓄电池充电，在峰时向电网放电，实现电网削峰填谷，获得峰谷差价利润。

目前，双向直流变换器通常采用图1所示的电路，其还可以继续衍生出图2和图3所示电路。

在图1～图3所示电路中，需要的开关管数量多，如图1所示的单相电路需要8个功率管，若采用如图3所示的3相交错并联拓扑，需要24个功率管。此外，在升压或是降压过程中，总会有部分功率管处于断开状态，造成了功率管使用率降低。功率管数量多，使用率低，进一步造成了系统成本升高。同时，该种拓扑存在桥臂直通风险，降低了系统的可靠性。减小功率管数量，降低系统成本，增加系统可靠性，成了双向直流变换器亟待解决的问题。

发明内容

本发明为了解决上述缺陷，提出一种双向DCDC变换电路、驱动方法及双向直流变换器。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种双向DCDC变换电路，包括：

第一电源侧共用电容支路；

第二电源侧共用电容支路；

双向升降压单元，所述双向升降压单元一端两极之间与第一电源侧共用电容支路连接构成第一电压源接口，另一端两极之间与第二电源侧共用电容支路连接构成第二电压源接口。

本电路的进一步改进在于：所述双向升降压单元为N个，N为大于1的正整数，N个双向升降压单元交错并联，交错并联后一端两极之间与第一电源侧共用电容支路连接，交错并联后另一端两极之间与第二电源侧共用电容支路连接。

本电路的进一步改进在于：所述双向升降压单元包括左桥臂和右桥臂，其中：

左桥臂包括第一开关管、第三开关管和电感，第一开关管的发射极与电感一端连接，电感另一端与第三开关集电极连接；

右桥臂包括第二开关管、第四开关管和电感，第二开关管的集电极与电感一端连接，第四开关管的发射极与电感另一端连接。

本电路的进一步改进在于：所述第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管为IGBT管或MOS管。

一种双向DCDC变换电路驱动方法，该方法包括：应用于上述的变换电路，该方法包括正向过程如下：

控制P个双向升降压单元的左桥臂导通、右桥臂关断，其中，P个双向升降压单元的左桥臂驱动信号之间相位差为360°/P，P为正整数；

控制P个双向升降压单元的左桥臂关断、右桥臂导通，其中，P个双向升降压单元的左桥臂驱动信号之间相位差为360°/P；