[发明专利]耦合电感交错并联四开关升降压双向变换器的控制电路

权利要求书

1.耦合电感交错并联四开关升降压双向变换器的控制电路，所述双向变换器包括耦合电感、第一～第八开关管，电池，与电池并联的滤波电容，以及相互并联的直流电源和母线电容；母线电容的正极连接第一和第五开关管的漏极，负极连接第二，第六，第四和第八开关管的源极；第一开关管的源极作为第一公共端连接第二开关管的漏极，第三开关管的源极作为第二公共端连接第四开关管的漏极；第一公共端经耦合电感的原边连接第第一公共端，第五开关管的源极作为第三公共端连接第六开关管的漏极，第七开关管的源极作为第四公共端连接第八开关管的漏极，第三公共端经耦合电感的副边连接第四公共端；第三和第七开关管的漏极连接滤波电容的正极，第四和第八开关管的源极连接滤波电容的负极；

其特征在于：该控制电路包括第一，第二电压传感器、电流传感器、第一，第二减法器、第一，第二数据总线、第一，第四运算器、电压调节器、电流调节器、第一乘法器、第一，第二比较器、第一，第二选通器、比例器、PWM信号发生器以及移相器；

第一电压传感器采样直流电源的电压U_i，第一电压传感器的输出端与第一比较器的负输入端、第二比较器的负输入端及第二数据总线连接；当双向变换器工作在放电状态时，第一电压传感器的输出端还与第一减法器的负输入端连接；第二电压传感器采样电池的电压U_o，输出端与第一比较器的正输入端、比例器的输入端、第二数据总线连接，当双向变换器工作在充电状态时，第二电压传感器的输出端还与第一减法器的负输入端连接；电流传感器采样耦合电感上的电流，并与第二减法器的负输入端连接；第一减法器的正输入端接入电压参考值U_ref，第一减法器的输出端连接电压调节器的输入端；电压调节器的输出端连接第二减法器的正输入端，第二减法器的输出端连接电流调节器的输入端，电流调节器的输出端连接第一乘法器的一个输入端，第一乘法器的另一个输入端接入时间调整常数T_j，第一乘法器的输出端连接第一数据总线；常数π、电阻值R、第一～第八开关管的结电容值C_s、耦合电感原边的电感值L及耦合电感互感值M均接入至第二数据总线，当双向变换器工作在放电模式时，R值为双向变换器直流电源侧的等效电阻值，工作在充电模式时，R值为电池等效电阻值，第二数据总线将收到的实际数据均送至第一运算器和第二运算器的输入端，第一运算器输出端连接至第二选通器的第一输入端，第二运算器的输出端连接第二选通器的第二输入端，比例器的输出端连接第二比较器的正输入端，第二比较器的输出端连接第二选通器的第三输入端，第一比较器的输出端连接第二选通器的第四输入端及第一选通器的第一输入端；第二选通器的输出端连接第一数据总线，第一数据总线将收到的数据分别送至第三运算器和第四运算器的输入端，第三运算器的输出端连接第一选通器的第二输入端，第四运算器的输出端连接第一选通器的第三输入端，第一选通器的输出端连接PWM信号发生器信号发生器，得到第一～第四开关管的驱动信号，PWM信号发生器将第一～第四开关管的驱动信号同时传送至移相器，得到第五～第八开关管的驱动信号。

2.根据权利要求1所述的耦合电感交错并联四开关升降压双向变换器的控制电路，其特征在于：对于第一选通器，根据当前第一比较器的输出端输出的逻辑值选择第四运算器或者第三运算器的输出传送至PWM信号发生器，具体过程如下：

当第一比较器的输出为1时，将第四运算器的输出送至PWM信号发生器；当第一比较器的输出为0时，将第三运算器的输出送至PWM信号发生器；

对于第二选通器，根据当前第一比较器的输出端逻辑值和第二比较器的输出端逻辑值将选择第一运算器或者第二运算器的输出送给第一数据总线，具体过程如下：

当第一比较器的输出为0且第二比较器的输出为1，或第一比较器的输出为1且第二比较器的输出为0时，将第一运算器的输出送至第一数据总线；当第一比较器的输出为1且第二比较器的输出为1，或第一比较器的输出为0且第二比较器的输出为0时，将第二运算器的输出送至第一数据总线。

3.根据权利要求1所述的耦合电感交错并联四开关升降压双向变换器的控制电路，其特征在于：比例器的比例系数为2×(1-M/L)，时间调整常数T_j的值为1/100000。