[发明专利]一种双向DCDC变换器

权利要求书

1.一种双向DCDC变换器，其特征在于，包括：第一初级CLLLC变换器、第二初级CLLLC变换器、第一次级CLLLC变换器、第二次级CLLLC变换器、第一变压器、第二变压器、第一开关、第二开关、输出电容和负载；

所述第一初级CLLLC变换器和所述第二初级CLLLC变换器串联同一直流电源，且均与所述第一开关串联；所述第一次级CLLLC变换器和所述第二次级CLLLC变换器均串联所述负载，且均与所述第二开关串联；所述输出电容并联在所述负载两端；

所述第一初级CLLLC变换器部分集成在所述第一变压器的初级线圈内，所述第一次级CLLLC变换器部分集成在所述第一变压器的次级线圈内；所述第二初级CLLLC变换器部分集成在所述第二变压器的初级线圈内，所述第二次级CLLLC变换器部分集成在所述第二变压器的次级线圈内；

所述第一初级CLLLC变换器和所述第二初级CLLLC变换器采用移相控制，所述第一初级CLLLC变换器的第一路互补对称PWM波以及所述第二初级CLLLC变换器的第二路互补对称PWM波间相位相差为0—π，所述第一次级CLLLC变换器和所述第二次级CLLLC变换器采用移相控制，所述第一次级CLLLC变换器的第一路互补对称PWM波以及所述第二次级CLLLC变换器的第二路互补对称PWM波间相位相差为0—π；

所述第一初级CLLLC变换器和所述第二初级CLLLC变换器构成初级谐振电路，所述第一次级CLLLC变换器和所述第二次级CLLLC变换器构成次级谐振电路；

当电流从所述初级谐振电路流入所述次级谐振电路时，所述第一开关闭合，所述第二开关断开，所述第一初级CLLLC变换器的第一路互补对称PWM波以及所述第二初级CLLLC变换器的第二路互补对称PWM波以相位相差为0—π工作的方式工作，次级开关管构成同步整流；当电流从所述次级谐振电路流入所述初级谐振电路时，所述第一开关断开，所述第二开关闭合，所述第一次级CLLLC变换器的第一路互补对称PWM波以及所述第二次级CLLLC变换器的第二路互补对称PWM波以相位相差为0—π工作的方式工作，初级开关管构成同步整流。

2.如权利要求1所述的双向DCDC变换器，其特征在于，所述第一初级CLLLC变换器包括第一开关管、第二开关管、第一电容、第一电感和第二电感；

所述第二开关管与所述第一电容、第一电感、第二电感以及所述第一开关依次连接形成回路，所述第二开关管还与所述第一开关管连接，所述第一开关管和所述第二开关管串联后与所述直流电源串联；

所述第二电感与所述第一变压器的初级线圈并联；

所述第二初级CLLLC变换器包括第三开关管、第四开关管、第二电容、第三电感和第四电感；

所述第四开关管与所述第二电容、第三电感、第四电感以及所述第一开关依次连接形成回路，所述第四开关管还与所述第三开关管连接，所述第四开关管与所述第三开关管串联后与所述直流电源串联；

所述第四电感与所述第二变压器的初级线圈并联。

3.如权利要求2所述的双向DCDC变换器，其特征在于，所述初级谐振电路谐振时，所述第一次级CLLLC变换器和所述第二次级CLLLC变换器的次级谐振元件取值为：

Z_r＝Q×R_AC1

其中，R_AC1为正向运行满载情况下的交流等效电阻，n为变压器的变比，U₂为负载两端的电压，P₁为变换器正向运行满载功率，Q为最小电压输入满载工作条件下的品质因数，取值为0.66，K为电感系数，取值为0.36，M为谐振网络的增益，Z_r为满载工作条件下的特征阻抗。