[实用新型]一种高效双向变换器

说明书

本实用新型公开一种高效双向变换器，包括逆变电路、谐振电路、变压器及整流电路，所述谐振电路包括第一电容、第二电容、第一自耦电感及第二自耦电感，所述第一自耦电感初级绕组的异名端与第二自耦电感初级绕组的同名端及第二电容的一端连接，第二电容的另一端连接第一自耦电感次级绕组的同名端及第二自耦电感次级绕组的异名端，第一自耦电感初级绕组的同名端连接第一电容，该第一电容的另一端及第一自耦电感次级绕组的异名端连接逆变电路，且第二自耦电感初级绕组的异名端和次级绕组的同名端连接变压器的初级绕组，变压器的次级绕组连接整流电路的输入侧，整流电路的输出侧及逆变电路的输入侧分别作为该高效双向变换器的第二外接端和第一外接端。

技术领域

本实用新型涉及电源转换技术领域，更具体地涉及一种高效双向变换器。

背景技术

双向隔离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。

在传统的LLC谐振高效双向变换器中，无论正反向工作均能够实现原边侧开关管的ZVS导通以及整流侧二极管的ZCS导通，但其在能量反向流动时，其电路特性不再是LLC谐振特性而退化为LC谐振特性，LC谐振最大的电压增益变为1，大大降低了反向工作时的电压增益，使输出电压范围极大变窄，并加剧了开关管实现软开关的难度，降低了转换效率，因此不太适合工作在宽范围能量双向流动的状态，限制了其应用场景。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种正反向工作时均能提升输出电压范围且能全范围实现软开关的高效双向变换器。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种高效双向变换器，包括逆变电路、谐振电路、变压器以及整流电路，其中，所述谐振电路包括第一电容、第二电容、第一自耦电感以及第二自耦电感，所述第一自耦电感初级绕组的异名端与第二自耦电感初级绕组的同名端以及第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端连接第一自耦电感次级绕组的同名端以及第二自耦电感次级绕组的异名端，该第一自耦电感初级绕组的同名端连接第一电容，该第一电容的另一端及第一自耦电感次级绕组的异名端连接逆变电路，且第二自耦电感初级绕组的异名端和次级绕组的同名端连接变压器的初级绕组，所述变压器的次级绕组连接整流电路的输入侧，所述整流电路的输出侧以及逆变电路的输入侧分别作为该高效双向变换器的第二外接端和第一外接端。

其进一步技术方案为：所述逆变电路为半桥式逆变电路，包括两个开关管，两个所述开关管串联构成一个桥臂。

其进一步技术方案为：所述第一电容连接至桥臂的中点，所述第一自耦电感次级绕组的异名端连接至桥臂的最下端。

其进一步技术方案为：所述第一电容连接至桥臂的最上端，所述第一自耦电感次级绕组的异名端连接至桥臂的中点。

其进一步技术方案为：所述逆变电路包括四个开关管，每两个开关管串联构成一个桥臂，两个桥臂并联后其两端作为高效双向变换器的第一外接端，所述第一电容和第一自耦电感次级绕组分别连接至两个桥臂的中点。

其进一步技术方案为：所述整流电路包括四个开关管，每两个开关管串联构成一个桥臂，两个桥臂并联后其两端作为高效双向变换器的第二外接端，所述变压器次级绕组的同名端和异名端分别连接至两个桥臂的中点。

其进一步技术方案为：所述高效双向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逆变电路的输入侧，所述第二滤波电容两端连接至整流电路的输出侧。