d8处与开关元件S22的一端连接。开关元件S12的另一端在节点Nd42处与平滑电感器LI的另一端连接。开关元件S22的另一端在节点Nd32处与平滑电感器L2的另一端连接。
[0211]平滑电感器L1、L2在节点Nd92处连接。在开关元件S12、S22的连接点即节点Ndl02(节点Nd8)、与节点Nd92之间，连接平滑电容器C2。
[0212]开关电路22将开关元件S12的两端之间即节点Nd42、Nd8之间当作第I直流端子之间，将开关元件S22的两端之间即节点Nd32、Nd8之间当作第2直流端子之间。开关电路22进一步地将节点Nd32、Nd42之间当作交流端子之间。
[0213]电压钳位电路31具备开关元件S31、S41、以及钳位电容器Cel。在电压钳位电路31中，开关元件S31的一端与开关元件S41的一端和钳位电容器Ccl的一端连接。开关元件S31的另一端与节点Nd42连接。开关元件S41的另一端与节点Nd32连接。钳位电容器Ccl的另一端与平滑电容器C2的一端、即节点Ndl02(节点Nd8)连接。
[0214]对开关元件Hl?H4、S12、S22、S31、S41分别反并联连接了二极管DHl?DH4、DS12、DS22、DS31、DS41。
[0215]这样，第3实施方式的DC-DC转换器92与第2实施方式的DC-DC转换器91相比，
能够降低绕组的数量。
[0216]在第3实施方式中，也能够得到与第I实施方式相同的效果。
[0217]正如在第I?第3实施方式中说明了的那样，本发明对于通过变压器来连接电压型开关电路、与具备平滑电感器的电流型开关电路，并对电流型开关电路连接了电压钳位电路的DC-DC转换器来说，能够广泛地应用。
[0218](变形例)
[0219]本发明不限定于上述实施方式，包括各种变形例。例如，上述实施方式是为了容易让人理解地说明本发明而详细说明了的，不一定限定于包括所说明了的全部结构。能够将某实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构，还能够对某实施方式的构成添加其他实施方式的结构。另外，针对各实施方式的结构的一部分，还能够进行其他结构的追加、删除、置换。
[0220]关于上述各结构、功能、处理部、处理单元等，也可以通过例如集成电路等硬件来实现这些的一部分或者全部。上述各结构、功能等也可以通过处理器对实现各自的功能的程序进行解释并执行，来由软件实现。
[0221]在各实施方式中，关于控制线、信息线，示出了被认为是在说明方面必需的例子，在产品方面不一定限定于示出全部的控制线、信息线。实际上，也可以认为几乎全部的结构都相互连接。
[0222]作为本发明的变形例，例如，有下面的(a)?(C)那样的变形例。
[0223](a)本发明的DC-DC转换器也可以嵌入到例如二次电池充放电系统、不间断电源系统、电动车辆等中来使用。
[0224](b)本发明的DC-DC转换器的开关元件也可以使用MOSFET、IGBT (Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、GT0 (Gate Turn-Off thyristor，栅极可关断晶闸管)等任意的半导体元件。
[0225](C)本发明的控制部5也可以通过例如定制IC(Integrated Circuit，集成电路)、FPGA (Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、分立部件等来构成。另外，也可以通过微型计算机、与该微型计算机所读入并执行的软件程序的组合来构成。
【主权项】
1.一种DC-DC转换器，其特征在于，具备: 第I开关电路，在直流端子之间连接有第I平滑电容器，并且在交流端子之间连接有初级绕组； 第2开关电路，在直流端子之间串联连接有平滑电感器与第2平滑电容器，并且在交流端子之间连接有次级绕组； 变压器，将所述初级绕组与所述次级绕组磁耦合； 电压钳位电路，包括被串联连接了的钳位电容器与钳位开关元件，该电压钳位电路被连接在所述第2开关电路的直流端子之间、或者所述第2开关电路的交流端子与所述第2平滑电容器的一端之间； 控制部，能够以第I动作模式或者第2动作模式来进行控制，在与所述第I动作模式之后或者所述第2动作模式中断之后实施的所述第2动作模式之间，以第3动作模式来进行控制，其中，在所述第I动作模式下将输入到所述第I平滑电容器的两端之间即第I端子间的电力，输出到所述第2平滑电容器的两端之间即第2端子间，在所述第2动作模式下将输入到所述第2端子间的电力输出到所述第I端子间，在所述第3动作模式下对所述钳位开关元件进行开关而将所述钳位电容器所放电出的电力输出到所述第I端子间和/或所述第2端子间。
2.根据权利要求1所述的DC-DC转换器，其特征在于， 在所述第3动作模式下，在所述第2开关电路所包括的开关元件全部断开时，所述控制部将所述钳位开关元件控制成断开。
3.根据权利要求1所述的DC-DC转换器，其特征在于， 所述第2开关电路具备: 第I开关支路，串联连接了第I开关元件与第2开关元件；以及第2开关支路，串联连接了第3开关元件与第4开关元件，并且与所述第I开关支路并联连接， 将所述第I开关支路的两端之间当作直流端子之间， 将所述第I开关元件与所述第2开关元件的串联连接点、和所述第3开关元件与所述第4开关元件的串联连接点之间当作交流端子之间。
4.根据权利要求3所述的DC-DC转换器，其特征在于， 在所述第2开关电路的直流端子之间连接所述电压钳位电路，所述第2动作模式包括将所述钳位开关元件固定为导通状态而对所述第I开关元件至所述第4开关元件进行开关的动作。
5.根据权利要求1所述的DC-DC转换器，其特征在于， 所述次级绕组具备第I次级绕组的一端与第2次级绕组的一端的连接体， 所述第2开关电路具备第I开关元件以及第2开关元件， 将所述第I开关元件的一端连接到所述第I次级绕组的另一端， 将所述第2开关元件的一端连接到所述第2次级绕组的另一端， 连接所述第I开关元件的另一端与所述第2开关元件的另一端，将所述第I开关元件与所述第2开关元件的连接点、和所述第I次级绕组与所述第2次级绕组的连接点之间当作直流端子之间， 将所述第I开关元件的一端与所述第2开关元件的一端之间当作交流端子之间。
6.根据权利要求1所述的DC-DC转换器，其特征在于， 所述平滑电感器具备第I平滑电感器的一端与第2平滑电感器的一端的连接体， 所述第2开关电路具备第I开关元件的一端与第2开关元件的一端的连接体， 将所述第I平滑电感器的另一端连接到所述第I开关元件的另一端， 将所述第2平滑电感器的另一端连接到所述第2开关元件的另一端， 在所述第I平滑电感器与所述第2平滑电感器的连接点、和所述第I开关元件与所述第2开关元件的连接点之间，连接所述第2平滑电容器， 将所述第I开关元件的两端之间、以及所述第2开关元件的两端之间当作直流端子之间， 将所述第I开关元件的另一端与所述第2开关元件的另一端之间当作交流端子之间。
7.根据权利要求1所述的DC-DC转换器，其特征在于， 所述第3动作模式包括以比所述第I动作模式以及所述第2动作模式下的所述钳位开关元件的开关频率更低的开关频率来对所述钳位开关元件进行开关的动作。
8.根据权利要求1所述的DC-DC转换器，其特征在于， 所述第I开关电路具备: 第3开关支路，串联连接了第5开关元件与第6开关元件；以及第4开关支路，串联连接了第7开关元件与第8开关元件，并且与所述第3开关支路并联连接， 将所述第3开关支路的两端之间当作直流端子之间， 将所述第5开关元件与所述第6开关元件的串联连接点、和所述第7开关元件与所述第8开关元件的串联连接点之间当作交流端子之间。
9.根据权利要求1所述的DC-DC转换器，其特征在于， 在被连接于所述第I端子间的第I直流电源、与被连接于所述第2端子间的第2直流电源之间进行电力的收发。
10.根据权利要求1所述的DC-DC转换器，其特征在于，具备: 与所述初级绕组和/或所述次级绕组串联连接了的谐振电容器和/或谐振电感器。
11.根据权利要求1所述的DC-DC转换器，其特征在于，具备: 与所述开关元件的各个开关元件反并联连接了的二极管。
12.—种二次电池充放电系统，其特征在于，具备: 根据权利要求1所述的DC-DC转换器。
13.—种DC-DC转换器的控制方法，其特征在于， 所述DC-DC转换器具备: 第I开关电路，在直流端子之间连接有第I平滑电容器，并且在交流端子之间连接有初级绕组； 第2开关电路，在直流端子之间串联连接有第2平滑电容器与平滑电感器，并且在交流端子之间连接有次级绕组； 变压器，将所述初级绕组与所述次级绕组磁耦合； 电压钳位电路，包括被串联连接了的钳位电容器与钳位开关元件，该电压钳位电路被连接在所述第2开关电路的直流端子之间、或者所述第2开关电路的交流端子与所述第2平滑电容器的一端之间；以及 控制部，控制所述第I开关电路以及所述第2开关电路， 所述控制部执行以下步骤: 以将输入到所述第I平滑电容器的两端之间即第I端子间的电力输出到所述第2平滑电容器的两端之间即第2端子间的第I动作模式进行控制，或者，以将输入到所述第2端子间的电力输出到所述第I端子间的第2动作模式进行控制之后进行中断的步骤； 以对所述钳位开关元件进行开关而将所述钳位电容器所放电出的电力输出到所述第I端子间和/或所述第2端子间的第3动作模式进行控制的步骤；以及在所述第3动作模式之后，开始所述第2动作模式的控制的步骤。
【专利摘要】本发明涉及DC-DC转换器及其控制方法、以及二次电池充放电系统。DC-DC转换器(9)在开关电路(1)的直流端子之间连接平滑电容器(C1)，在开关电路(2)的直流端子之间串联连接平滑电感器(L)与平滑电容器(C2)且连接具备开关元件(S0)与钳位电容器(Cc)的电压钳位电路(3)。对平滑电容器(C1、C2)并联连接直流电源(V1、V2)。开关电路(1)的交流端子之间的绕组(N1)与开关电路(2)的交流端子之间的绕组(N2)通过变压器(T)磁耦合。DC-DC转换器(9)在从直流电源(V1)向直流电源(V2)供给电力的降压动作和/或从直流电源(V2)向直流电源(V1)供给电力的升压动作、与之后实施的升压动作之间，进行钳位电容器(Cc)的放电动作。
【IPC分类】H02M3-335
【公开号】CN104811043
【申请号】CN201510035347
【发明人】嶋田尊卫, 庄司浩幸, 谷口辉三彰, 渡边邦芳
【申请人】株式会社日立信息通信工程
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年1月23日
【公告号】US20150214847