[发明专利]一种车载隔离式双向DCDC变换器

说明书

本发明公开了一种车载隔离式双向DCDC变换器，包括：Boost同步整流电路，用于正向工作时将高压电池直流电压升压以降低后级输入电流，反向工作时降压实现高压电池充电；对称半桥倍流整流电路，用于正向时降压实现低压电池充电，反向工作时低压电池升压供电；反激电路，用于反向工作时调整开关管的频率和占空比实现输出电压的调节，同时隔离输出电路的影响。上述技术方案通过Boost同步整流电路、对称半桥倍流整流电路和反激电路之间的配合，确保能量双向传输，不受电压范围限制，输入、输出电压范围宽，并且反向工作时MOS使用交错控制，控制简单，轻载和重载分别工作在反激和Boost倍流模式，切换自然，结构可靠，确保了反向功率和工作效率。

技术领域

本发明涉及变换器技术领域，尤其涉及一种车载隔离式双向DCDC变换器。

背景技术

通常情况下，车载充电机在母线上并有容值较大的电解电容用来实现稳压的功能，因此传统的预充电路通常在车载充电机启动前对母线电容进行预充，从而抑制输入脉冲电流，其中，预充电路由一个继电器与电阻组成；或者在高压电池侧的母线上，为了防止浪涌电流，增加了一组预充电路。但是这样额外设置预充电路，虽然保证了电路安全，但是造成车载充电机的体积较大，成本较高等问题。

有资料显示，现有技术中较好的做法是使用隔离式双向DC-DC变换器，这样既可以实现车载充电机给低压电池的正向充电，也可以实现低压电池到车载充电机的反向充电，从而实现低压电池对OBC母线以及整车高压电池侧的预充功能，省去OBC与高压电池侧的预充电路。但现有的隔离式双向DC-DC变换器受限于拓扑结构，大多只能在较窄的电压范围内工作，且控制复杂。本次提出的一种新型隔离式双向DC-DC变换器，不仅结构简单，能实现能量双向传输，并且可以满足输入、输出电压宽范围要求。

中国专利文献CN208369473U公开了一种“车载DCDC变换器”。包括：电压转换电路，所述电压转换电路包括：第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第一电感、第二电感、第二电容和第三电容；所述第一MOS管的漏极连接电压输入端的正极，第一MOS管的源极连接第二MOS管的漏极，第二MOS管的源极连接电压输入端的负极，第三MOS管的漏极连接第一MOS管的漏极，第三MOS管的源极连接第四MOS管的漏极。上述技术方案功能单一，应用场景单一，难以满足用户多种需求。

发明内容

本发明主要解决原有的技术方案功能单一，无法适用多种应用场景的技术问题，提供一种车载隔离式双向DCDC变换器，通过Boost同步整流电路、对称半桥倍流整流电路和反激电路之间的配合，确保能量双向传输，不受电压范围限制，输入、输出电压范围宽，并且反向工作时MOS使用交错控制，控制简单，轻载和重载分别工作在反激和Boost倍流模式，切换自然，结构可靠，确保了反向功率和工作效率。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括：Boost同步整流电路，用于正向工作时将高压电池直流电压升压以降低后级输入电流，反向工作时降压实现高压电池充电；

对称半桥倍流整流电路，用于正向时降压实现低压电池充电，反向工作时低压电池升压供电；

反激电路，用于反向工作时调整开关管的频率和占空比实现输出电压的调节，同时隔离输出电路的影响。

作为优选，所述的Boost同步整流电路包括:电容C1，电容C1一端与电感L1一端相连，电感L1另一端分别与场效应管Q1的漏极、场效应管Q2的源极相连，场效应管Q1的源极与电容C1另一端相连，场效应管Q2的漏极与电容C3一端相连，电容C3另一端与电容C4一端相连，电容C4另一端与场效应管Q1的源极相连。

正向工作时，场效应管Q1和场效应管Q2互补导通将高压电池VDC的直流电压升压。反向工作时场效应管Q1、场效应管Q2互补导通将高压进一步降压给高压电池VDC充电，此时分两类情况：