[发明专利]双向直流变换器及系统

权利要求书

1.一种双向直流变换系统，其特征在于，包括：

双向直流变换器，包括：

桥式开关单元，包括至少一开关管，并包括第一端至第四端，所述桥式开关单元的第一端和第二端分别连接母线电容的第一端和第二端，并分别连接第一电压的正端和负端；

变压器单元，包括一次侧绕组和二次侧绕组，所述一次侧绕组的第一端和第二端分别连接所述桥式开关单元的第三端和第四端；

整流单元，包括至少一开关管和一电感，并包括第一端至第四端，所述整流单元的第一端和第二端分别连接所述二次侧绕组的第一端和第二端，所述整流单元的第三端和第四端分别连接第二电容的第一端和第二端，并且所述整流单元的第三端和第四端中的至少一者通过第一开关管连接第二电压的正端和负端中的其中一者，所述整流单元的第三端和第四端中的另一者连接所述第二电压的正端和负端中的另一者，其中第一开关管的两端并联一开关电阻串联支路，所述开关电阻串联支路包括串联连接的第二开关管和第一电阻；

控制器，被配置为输出开关控制信号至所述桥式开关单元和所述整流单元内的开关管的控制端，以及所述第一开关管和所述第二开关管的控制端，从而控制使得所述双向直流变换器工作在将所述第一电压变换为所述第二电压的正向直流变换模式，或，将所述第二电压变换为所述第一电压的反向直流变换模式。

2.根据权利要求1所述的双向直流变换系统，其特征在于，所述正向直流变换模式为：所述控制器控制使得所述第一开关管导通，所述第二开关管关断，所述桥式开关单元和所述整流单元内的开关管工作以将所述第一电压变换为所述第二电压。

3.根据权利要求1或2所述的双向直流变换系统，其特征在于，所述反向直流变换模式包括：

第一工作模式，所述控制器控制使得所述第二开关管导通，所述第一开关管关断，所述整流单元和所述桥式开关单元内的开关管工作以对所述第二电压进行变换而为所述母线电容充电；

第二工作模式，所述控制器控制使得所述第一开关管导通，所述第二开关管关断，所述整流单元和所述桥式开关单元内的开关管工作以将所述第二电压变换为所述第一电压。

4.根据权利要求3所述的双向直流变换系统，其特征在于，所述变压器单元的一次侧绕组与二次侧绕组的变比为Np：Ns，在处于所述第一工作模式的过程中，当所述母线电容上的电压被充电至大于等于n倍的Np：Ns与所述第二电压的积时，所述反向直流变换模式由所述第一工作模式切换为所述第二工作模式，其中n为正整数。

5.根据权利要求3所述的双向直流变换系统，其特征在于，所述第一工作模式包括；

储能工作模式，所述整流单元内的至少一开关管导通，以将所述第二电压变换为所述变压器单元的二次侧绕组上的第一交流电，所述桥式开关单元内二极管导通，以将所述变压器单元的一次侧绕组上的第二交流电整流为直流电而为所述母线电容充电，其中所述二极管与所述桥式开关单元内的开关管反并联；

续流工作模式，所述整流单元内的至少一开关管工作，以与所述整流单元内的电感和所述第二电压形成续流回路。

6.根据权利要求3所述的双向直流变换系统，其特征在于，所述第二工作模式依次包括：

第一储能工作模式，所述整流单元内的至少一开关管导通，以将所述第二电压变换为所述变压器单元的二次侧绕组上的第一交流电，所述桥式开关单元内的至少一开关管导通，以将所述变压器单元的一次侧绕组上的第二交流电整流为直流电；

第一续流工作模式，所述整流单元内的至少一开关管导通，以与所述整流单元内的电感和所述第二电压形成续流回路；

第二储能工作模式，所述整流单元内的至少一开关管导通，以将所述第二电压变换为所述变压器单元的二次侧绕组上的第一交流电，所述桥式开关单元内的至少一开关管导通，以将所述变压器单元的一次侧绕组上的第二交流电整流为直流电，其中所述整流单元内和所述桥式开关单元内在所述第二储能工作模式中导通的开关管与在所述第一储能工作模式中导通的开关管不同；

第二续流工作模式，所述整流单元内的至少一开关管导通，以与所述整流单元内的电感和所述第二电压形成续流回路。