[发明专利]一种基于LCLC谐振的双向混合整流器

说明书

本发明公开了一种基于LCLC谐振的双向混合整流器，该双向混合整流器第一级采用图腾柱式交错无桥功率因数校正（PFC），可以处理大功率，获得高质量的电网电流。Q_e、Q_f与Q_g、Q_h并联使用，降低了传导损耗，提高了充电器效率。LCLC谐振式双向DC/DC变换器电路结构对称，正反向的工作性能一致，具有高效率和高功率密度，且没有利用变压器励磁电感参与谐振，在大的电感比情况下，仍可以实现较大的增益，作为该新型双向混合整流器的第二级。其中第一级AC/DC电路作为电网侧和第二级的接口电路，负责控制交流侧电流和直流母线电压，从而获得较好的网侧电流质量和为第二级电路提供稳定的直流；第二级双向DC/DC电路负责控制输出侧电压和电流，可以根据调度信号进行合理有序的充放电。

技术领域

本发明涉及三相电能变换领域，具体涉及一种新型AC/DC变换器。

技术背景

随着化石能源逐渐枯竭、传统燃油车对环境的污染受到越来越多人的重视。电动汽车使用的电能可以通过可再生能源获得，于是受到全世界的广泛关注和推广。电动汽车车载充电机将电网交流电转化为直流电给电动汽车充电，其性能对于电动汽车和电网有着非常重要的影响。电动汽车的电能均是由电动汽车充电机将交流电能通过电力电子变换器转化成的直流电。因此研究高效率、高性能、对电网污染小的电力电子变换器不仅可以实现电能的高效使用，对于延长电动汽车和电池的使用寿命具有重要意义。综上所述，电动汽车双向充电机正向工作实现AC－DC，电网接入，为电动汽车动力电池充电；反向工作实现DC－AC，电能从电池组反向逆变，产生家用交流电。这可以很好地将充电与放电功能集成在一个电力电子变换器中，实现电力电子变换器的高效利用与高功率密度集成，降低产品成本与体积。在变换的过程中会产生谐波电流，为了从根源上消除谐波电流，采用功率因数校正技术，改善电力电子装置的谐波水平和功率因数。

发明内容

为了实现AC-DC、DC-AC的双向变换，获得高质量的电网电流，本发明提出了一种基于LCLC谐振的双向混合整流器。与传统的AC/DC变换器相比，实现了双向传输，降低传导损耗，提高充电器效率，可以根据调度信号进行合理有序的充放电，在大的电感比情况下，仍可以实现较大的增益，应用前景非常广泛。

本发明采取的技术方案为：

一种基于LCLC谐振的双向混合整流器，它包括主电路和控制电路，所述主电路包含两级，第一级采用图腾柱式交错无桥PFC，开关管Qe、Qf与开关管Qg、Qh并联使用；LCLC谐振式双向DC/DC变换器作为该新型双向混合整流器的第二级；所述图腾柱式交错无桥PFC是在传统图腾柱式无桥PFC的基础上，将两个续流二极管换做两个功率开关器件，从而可以实现能量的双向流动，并且通过并联的方式将图腾柱式无桥PFC并联使用，进一步降低损耗，提高充电器效率；LCLC谐振式双向DC-DC变换器包含第一端口、第二端口、谐振电路、开关回路和一个变压器，所述第一端口为电源端，另外一个则对应地作为负载端，电源端与图腾柱式交错无桥PFC的直流输出端相连。