[发明专利]一种双向DC-DC变换器

说明书

本发明公开了一种双向DC‑DC变换器，其包括三相桥式开关电路、谐振腔、三个变压器以及三相桥式整流电路，其中，所述谐振腔包括三个谐振电路，每一谐振电路包括一电容和两电感，一所述电感的一端连接电容和另一电感的一端，三个谐振电路中每一谐振电路的任一电感的另一端分别对应连接所述三相桥式开关电路的三个桥臂的中点，该每一谐振电路中另一电感的另一端分别对应连接三个变压器初级绕组的同名端，三个变压器次级绕组的同名端分别对应连接三相桥式整流电路的三个桥臂的中点，三个所述变压器次级绕组的异名端互相连接形成Y型连接，其初级绕组的异名端互相连接形成Y型连接，且连接三个谐振电路中电容的另一端。

技术领域

本发明涉及电源转换技术领域，更具体地涉及一种双向DC-DC变换器。

背景技术

双向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。

而现有技术中的双向变换器，一般采用DAB或LLC拓扑，DAB拓扑虽然能够实现宽范围双向，但是实现软开关困难，效率低；LLC虽然可以实现正反向的电路软开关，但是整流时的增益曲线和逆变时的增益曲线不一致，其反向电压增益被限制到1，输出电压范围较窄，要实现宽范围双向就必须增加一级电路以提升反向工作时的电压增益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可实现宽电压范围且全范围实现软开关的高效率的双向DC-DC变换器。

为解决上述技术问题，根据本发明的一方面，提供一种双向DC-DC变换器，其包括三相桥式开关电路、谐振腔、三个变压器以及三相桥式整流电路，所述三相桥式开关电路的输入侧和三相桥式整流电路的输出侧分别作为变换器的第一连接侧和第二连接侧，其中，

所述谐振腔包括三个谐振电路，每一谐振电路包括一电容和两电感，一所述电感的一端连接电容和另一电感的一端，三个谐振电路中每一谐振电路的任一电感的另一端分别对应连接所述三相桥式开关电路的三个桥臂的中点，该每一谐振电路中另一电感的另一端分别对应连接三个变压器初级绕组的同名端，三个变压器次级绕组的同名端分别对应连接三相桥式整流电路的三个桥臂的中点，三个所述变压器次级绕组的异名端互相连接形成Y型连接，其初级绕组的异名端互相连接形成Y型连接，且连接三个谐振电路中电容的另一端。

其进一步技术方案为：每一所述谐振电路还包括有一第二电容，所述第二电容连接于三相桥式开关电路桥臂的中点和电感之间。

其进一步技术方案为：每一所述谐振电路还包括有一第二电容，所述第二电容连接于变压器和电感之间。

其进一步技术方案为：所述三相桥式开关电路包括六个开关管，每两个开关管串联构成一个桥臂，三个桥臂并联后其两端作为变换器的第一连接侧。

其进一步技术方案为：所述三相桥式整流电路包括六个开关管，每两个开关管串联构成一个桥臂，三个桥臂并联后其两端作为变换器的第二连接侧。

其进一步技术方案为：所述开关管选用MOSFET或IGBT。

其进一步技术方案为：所述双向DC-DC变换器还包括第一滤波电容和第二滤波电容，所述第一滤波电容两端连接至三相桥式开关电路的输入侧，所述第二滤波电容两端连接至三相桥式整流电路的输出侧。

为解决上述技术问题，根据本发明的另一方面，还提供一种双向DC-DC变换器，其包括依次连接的三相桥式开关电路、谐振腔、三个变压器以及三相桥式整流电路，所述三相桥式开关电路的输入侧和三相桥式整流电路的输出侧分别作为变换器的第一连接侧和第二连接侧，其中，