[发明专利]双有源桥电路、电源及DC-DC转换器

说明书

本申请实施例提供了一种双有源桥电路、电源及DC‑DC转换器；双有源桥电路包括：依次连接的原边直流电源、原边单相全桥电路、变压模块、副边单相全桥电路以及副边直流负载。变压模块包括：变压器，用于对原边直流电源输入的、经过原边单相全桥电路得到的输入电压进行电压转换，得到输出电压；第一开关单元，用于根据输入电压和输出电压，切换变压器的匝数比；电感单元，用于在第一开关单元切换匝数比时提供相应的电感量，以调整原边单相全桥电路和/或副边单相全桥电路的电能转换效率；隔直单元，用于隔离变压器的副边的直流电压，将变压器的副边的交流电压向副边单相全桥电路输出。这样，提高了双有源桥电路在宽范围条件下的电能转换效率。

技术领域

本申请属于直流和直流之间的转换的技术领域，具体涉及一种双有源桥电路、电源及DC-DC转换器。

背景技术

目前，随着新能源行业和新型电池近年来的快速发展，电能双向流动的需求逐渐开始取代传统单向流动的需求。在隔离型的双向拓扑中，双有源桥拓扑（DualActiveBridge，DAB）具有宽电压增益转换比、高功率密度、输入输出电气隔离、高转换效率等优点，在电池充放电以及其他需要能量双向流动的领域有很大的发展前景。

双有源桥拓扑常用电感电流有效值最小作为其控制方式，目前已有根据不同的输出状态切换变压器匝比，以实现拓扑的宽范围电压输出。因为电感感量对其控制方式以及最终控制效果下的最大电感电流有很大的影响。若感量太大，则会导致拓扑整体的输出能力较小以及电感电流有效值过大；感量太小，则很难保证高压下开关管的零电压开通（ZVS）。因此对于不同的工作状态，其最优的电感感量是不同的。而目前的大部分设计电感感量是固定的，这是在牺牲一部分性能的前提下，保证双有源桥拓扑的宽范围输出。因此，现有技术的双有源桥电路在任何工况下，电感感量不变，使得电路的电能转化效率在某些工况下较低。

发明内容

本申请提供了一种双有源桥电路、电源及DC-DC转换器，以期提升双有源桥电路在宽范围条件下的转换效率。

第一方面，本申请提供了一种双有源桥电路，包括：依次连接的原边直流电源、原边单相全桥电路、变压模块、副边单相全桥电路以及副边直流负载；

所述变压模块包括：

变压器，用于对所述原边直流电源输入的、经过所述原边单相全桥电路得到的输入电压进行电压转换，得到输出电压；

第一开关单元，用于根据所述输入电压和所述输出电压，切换变压器的匝数比；

电感单元，用于在第一开关单元切换所述匝数比时提供相应的电感量，以提升所述原边单相全桥电路和/或所述副边单相全桥电路的效率；

隔直单元，用于隔离所述变压器的副边的直流电压，将所述变压器的副边的交流电压向副边单相全桥电路输出。

第二方面，本申请提供了一种电源，包括如第一方面所述的双有源桥电路。

第三方面，本申请提供了一种DC-DC转换器，包括如第一方面所述的双有源桥电路。

可以看出，本申请中，根据输入电压和输出电压切换第一开关单元，以切换变压器的匝数比，同时调整所述电感单元接入的电感量，使得原边单相全桥电路和副边单相全桥电路均能够满足相应的开关管软开关需求。这样，根据不同的输入输出状态切换变压器匝比以调整电感感量，以提高电路开关的控制效果，提升了双有源桥电路在宽范围条件下的电能转换效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种双有源桥电路的结构示意图；