专利名称：一种高效率的双向直流变换器及其控制方法
技术领域：
本发明涉及电力电子领域，更具体地说，涉及一种高效率的双向直流变换器及其控制方法。
背景技术：
直流变换器广泛应用于太阳能光伏发电系统、航空航天电源系统、移动通信备用电源系统、蓄电池充放电系统等，传统的直流变换器的电路图如图1所示，其主要包括三大部分第一功率级电路及其充电控制模块、第二功率级电路及其PWM控制模块和功率传输支路，所述直流变换器中还包含有一锂充电电池Ba。其中第一功率级电路为由第一电容Cl*、功率开关管Q1*、功率开关管Q2*、第一电感LI*、第一电阻Rl*组成的同步降压型充电电路，所述功率开关管Ql*和功率开关管Q2*由充电控制模块Ul控制其开关动作，其用以将输入功率给锂电池的充电；第二功率级电路为由第二电感L2*、功率开关管Q3*、功率开关管Q4*、第二电容C2*、分压电阻R2*和R3*组成的同步升压型电压转换电路，所述功率开关管Q3*和功率开关管Q4*由PWM控制模块U2控制其开关动作，其用以将所述锂电池电压Vbatt转换为输出电压供给负载；所述功率传输支路由开关管Q5*和开关控制电路U3组成，其用以将输入端功率传输给输出端以供给负载。传统的直流变换器的工作原理为在输入端口存在输入电源时，所述同步降压充电电路给所述锂电池充电；在输入端口无输入电源时，通过所述同步升压电压转换电路将所述锂电池电压转换为输出电压以供给负载。从上图1可以看出，现有技术的直流变换器中的双向直流变换器至少需要四个开关管、两个电感、两个电容、其元器件较多，并且控制电路也非常复杂，因此，有必要对现有的直流变换电路进一步改进，以减少电路元器件，并且使控制电路简单易行。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高效率的双向直流变换器及其控制方法，其通过对输入电源的检测，当有输入电源存在时，控制所述双向直流变换器工作于第一工作模式，以对充电电池充电；当输入电源不存在时，控制所述双向直流变换器工作于第二工作模式，以将充电电池的能量供给负载，其中，所述第一工作模式和第二工作模式工作过程中的能量传输均通过同一磁性元件。另外，本发明还提供了一功率传输支路，在负载为有效状态时，所述功率传输支路将输入电源或充电电池上的能量传输给负载。依据本发明的一种高效率的双向直流变换器的控制方法，所述双向直流变换器包括有一电池且所述双向直流变换器具有一个输入端口和输出端口，所述双向直流变换器只包含有一个磁性元件，所述控制方法包括以下步骤检测所述输入端口是否存在输入电源当检测到输入端口有输入电源存在时，所述双向直流变换器以第一工作模式运行，以给所述电池充电；
当检测到输入端口没有输入电源存在时，所述双向直流变换器以第二工作模式运行，以将所述电池的电能传输给输出端口以供给负载；其中，在所述第一工作模式和所述第二工作模式运行中的电能传输均通过所述磁性元件。进一步的，在所述输入端口和输出端口之间设有一功率传输支路，所述输入电源的电能或所述电池的电能通过所述功率传输支路送至输出端口供给负载。优选的，所述功率传输支路对所述功率传输支路的电流和输出电压进行调节控制，以保护所述输入电源和输出端的负载。优选的，当检测到输入电源存在时，根据所述双向直流变换器的负载电流要求和输入电源的供电大小调整所述电池的充电电流，以保证所述电池能以最大功率充电且所述输入电源不会发生过载。优选的，所述第一工作模式为同步降压工作模式，所述第二工作模式为同步升压工作模式。依据本发明的一种高效率的双向直流变换器，其具有一输入端口用以接收输入电源，一输出端口用以给负载供电，还包括有一电池，所述双向直流变换器只包含有一个磁性元件以及一检测电路，所述检测电路用以判定输入端口是否存在输入电源当检测到输入端口有输入电源存在时，所述双向直流变换器以第一工作模式运行，以给所述电池充电；当检测到输入端口没有输入电源存在时，所述双向直流变换器以第二工作模式运行，以将所述电池的电能传输给输出端口以供给负载；其中，在所述第一工作模式和所述第二工作模式运行中的电能传输均通过所述磁性元件。进一步的，所述双向直流变换器还包括一功率传输支路，所述功率传输支路连接于所述输入端口和所述输出端口之间，用以将输入电源的电能或所述电池的电能送至输出端口供给负载。优选的，所述功率传输支路对功率传输支路的电流和输出电压进行调节控制，以保护所述输入电源和输出端的负载。优选的，当检测到输入电源存在时，所述功率传输支路根据所述双向直流变换器的负载状态和输入电源的供电大小调整所述电池的充电电流，以保证所述充电电池能以最大功率充电且所述输入电源不会发生过载。进一步的，所述双向直流变换器还包括一负载检测电路，用以检测负载的状态，当所述负载为有效状态时，所述功率传输支路导通。优选的，所述检测电路检测输入端口的输入电流以判定所述输入电源是否存在当所述输入电流大于零时，则输入端口存在所述输入电源；当所述输入电流等于零时，则输入端口不存在所述输入电源。进一步的，所述双向直流变换器还包括第一反馈电路、第二反馈电路、第一选择电路和PWM控制电路，所述第一反馈电路将所述电池的电流反馈信号和一第一基准电压进行比较，以产生第一误差信号；将所述电池的电压反馈信号和一第二基准电压进行比较，以产生第二误差信号；然后选取所述第一误差信号和所述第二误差信号中较低者作为所述第一反馈信号;所述第二反馈电路接收将所述双向直流变换器的输出电压和一第三基准电压，以
产生第二反馈信号；所述第一选择电路接收所述第一反馈信号和所述第二反馈信号，以选择所述第一反馈信号或第二反馈信号传输给所述PWM控制电路；所述PWM控制电路根据所述第一反馈信号或第二反馈信号控制所述电池的充电电流或电压。进一步的，所述第一反馈电路还包括输入电流限制电路，所述输入电流限制电路比较所述输入电压和一电阻电压与第四基准电压之和，并产生第三误差信号；其中，所述电阻电压为利用一检测电阻检测输入电流获得；所述第一反馈电路选取所述第一误差信号、第二误差信号和第三误差信号，中较低者作为所述第一反馈信号。通过上述的一种高效率的双向直流变换器及其控制方法，通过对输入电源的检测，以控制所述双向直流变换器工作于不同的工作模式以实现能量的双向传输。并且本发明采用功率传输支路来将能量传输给输出端并为负载提供过压保护功能；此外，在需要输入电流限制的场合，所述功率传输支路先满足负载的供电需求，再将剩余的输入功率给电池充电。本发明的双向直流变换器的控制方案简单，效率高。
图1所示为传统的直流变换器的电路图；图2所示为依据本发明的一种高效率的双向直流变换器的一实施例的原理图；图3-1所示为依据本发明的一种高效率的双向直流变换器的第一实施例的具体电路图；图3-2所示为依据本发明的一种高效率的双向直流变换器的第二实施例的具体电路图；图4所示为依据本发明的一种高效率的双向直流变换器的控制方法的一实施例的流程具体实施例方式以下结合附图对本发明的几个优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。参考图2，所示为依据本发明的一种高效率的双向直流变换器的原理框图，所述双向直流变换器具有一输入端口用以接收外部的输入电源，具有一输出端口用以给负载供电，还包括有一电池，所述电池优选为锂电池Ba。此外，所述双向直流变换器中还包括有输入电容Cl、功率开关管Ql、功率开关管Q2和电阻Rl，另外，所述双向直流变换器包括且只包括一个磁性元件，如电感LI。本发明实施例的双向直流变换器中的检测电路包括第一检测电路201和第二检测电路202，还包括第一反馈电路203、第二反馈电路204、功率传输支路205和PWM控制电路206。其中，所述检测电路检测输入端口的输入电流以判定所述输入电源是否存在，具体为所述第一检测电路201用以检测所述双向直流变换器的输入电流，以产生第一检测信号Vdlg ;所述第二检测电路202接收所述第一检测信号Vdlg和表征所述双向直流变换的负载状态的电压信号，以根据所述负载的状态和所述第一检测信号产生第二检测信号Vdisdl ;这里，所述负载的状态由负载检测电路检测，由电压信号VlMd表征所述负载的状态，当负载为有效状态时，所述电压信号VlMd为高电平状态，反之，所述电压信号Vltjad为低电平状态。所述负载检测电路为已知技术中的任一种检测电路，在图2中没有示出。所述第一反馈电路203将所述电池的电流反馈信号和一第一 基准电压Vkefi进行比较，以产生第一误差信号；将所述电池的电压反馈信号和一第二基准电压Vkef2进行比较，以产生第二误差信号；然后选取所述第一误差信号和所述第二误差信号中较低者作为所述第一反馈信号Vdlgramp ;所述第二反馈电路接收所述双向直流变换器的输出电压Vwt和一第三基准电压Veef3,以产生第二反馈信号
Vdischcomp 当检测到输入电源存在时，所述PWM控制电路206根据所述第一检测信号Vehg和第一反馈信号Vdlgramp以控制所述双向直流变换器以第一工作模式运行，这里，所述第一工作模式为同步降压工作模式，下文中均相同，所述输入电容Cl、功率开关管Q1、功率开关管Q2、电感LI形成一同步降压器，以将输入功率对所述电池Ba的充电。当检测到输入电源不存在时，并且所述负载为有效状态时，所述PWM控制电路206根据所述第二检测信号Vdisdl和第二反馈信号Vdisdramp以控制所述双向直流变换器以第二工作模式运行，这里，所述第二工作模式为同步升压工作模式，下文中均相同，输入电容Cl、功率开关管Q1、功率开关管Q2、电感LI形成一同步升压器，以将所述电池的电能送至输出端供给负载。从上述工作过程可以看出，本发明实施例的直流变换器实现双向能量传输，在输入电源有效时，所述双向直流变换器工作于降压模式，以在满足负载供电情况下，将输入端剩余的输入功率储存在锂电池中，当输入电源不存在时，所述双向直流变换器工作于升压模式，以将储存在锂电池中的能量输出给输出端以供给负载。其中，在所述第一工作模式和所述第二工作模式运行中的电能传输均通过所述电感LI。本发明的双向直流变换器相对于现有技术能够减少元器件数量，并且控制电路简单，效率高。参考图3-1，所示为依据本发明的一种高效率的双向直流变换器的第一实施例的具体电路图；本实施例具体介绍了所述第一检测电路201、第二检测电路202、第一反馈电路203、第二反馈电路204和功率传输支路205的一种实现方式，并据此阐述了本发明实施例的双向直流变换器的工作过程。具体地，所述第一检测电路201包括检测电阻Rs和第一比较器CMP1，所述检测电阻Rs的第一端接所述输入电压Vin，第二端接所述双向直流变换器的输入端，所述检测电阻的第二端电压为电阻电压Vins ;所述第一比较器CMPl的第一输入端接收所述输入电压Vin，其第二输入端接收所述电阻电压Vins，其输出端输出所述第一检测信号Vdlg。进一步的，所述第二检测电路202包括第一反相器Il和第一与门12，所述第一反相器Il的输入端接收所述第一检测信号Vdlg，经反相处理后传输给所述第一与门12 ;所述第一与门12的第一输入端接收经反相处理后的第一检测信号，其第二输入端接收所述表征负载状态的电压信号Vltjad,输出端输出所述第二检测信号VdisdlO进一步的，所述第一反馈电路203具体包括电流控制回路、电压控制回路和第二选择电路。具体地，所述电流控制回路包括第一放大器AMP1，所述第一放大器AMPl比较所述电池的电流反馈信号和一第一基准电压Vkefi，并产生第一误差信号Va;所述电压控制回路包括第二放大器AMP2，所述第二放大器AMP2比较所述电池的电压反馈信号和一第二基准电压VKEF2，并产生第二误差信号;所述第二选择电路接收所述第一误差信号Va和第二误差信号，并选取其中较低者作为所述第一反馈信号ν__ρ。图3-1中示出了第二选择电路的一种实施例，其通过电流源Is、第一二极管Dl和第二二极管D2来进行信号的选择，其他具有相同功能的电路均可用作第二选择电路。 进一步的，所述第二反馈电路204具体包括第三放大器AMP3，所述第三放大器AMP3的第一输入端接收所述双向直流变换器的输出电压Vwt，其第二输入端接收所述第三基准电压Vkef3，其输出端输出所述第二反馈信号VdisdTC(MP。进一步的，所述双向直流变换器还包括由第一开关管SI和第二开关管S2组成的第一选择电路307，其中，所述第一开关管SI由所述第一检测信号Vdlg控制其开关状态，所述第二开关管S2由所述第二检测信号Vdisdl控制其开关状态，所述第一开关管SI的第一端接所述第一反馈信号Vdlgramp ;所述第二开关管第一端接所述第二反馈信号;所述第一开关管SI的第二端和第二开关管S2的第二端相连接，其公共连接端作为所述第一选择电路307的输出端，其输出端与所述PWM控制电路连接；所述第一选择电路307根据所述第一开关管SI和第二开关管S2的开关状态选择将所述第一反馈信号Vdlgramp或第二反馈信号Vdischcomp传输给所述PWM控制电路。具体地，所述功率传输支路205具体包括第三开关管Q3和保护控制电路308，所述第三开关管Q3的第一功率端接所述双向直流变换器的输入端，其第二功率端接所述双向直流变换器的输出端，其控制端与所述保护控制电路308的输出端连接。所述保护控制电路308接收表征负载状态的电压信号Vltjad、输出电压Vrat和通过第三开关管Q3的电流信号Iout,在所述电压信号Vltjad为高电平有效状态时，所述保护控制电路根据所述输出电压Vwt和电流信号Iwt对通过第三开关管Q3的电流和输出电压进行调节控制，以保护所述输入电源和输出端的负载。上述的第一检测电路201、第二检测电路202、第一反馈电路203、第二反馈电路204和功率传输支路205各给出了一种具体实施例方式，本领域技术人员可知，任何能实现相同功能的电路均可应用至本发明实施例，均落在本发明实施例的保护范围之内。结合上述的电路连接关系，对本发明实施例的双向直流变换器的工作原理进行说明当输入电源存在时，流过检测电阻Rs的电流Iin大于零，这时，所述第一比较器CMPl输出的第一检测信号Vdlg为高电平有效状态，则第二检测信号Vdisdl为低电平无效状态。所述第一开关管SI导通，所述第二开关管S2关断，所述PWM控制电路接收所述第一反馈信号Vehgramp和第一检测信号Vchg以控制功率开关管Ql和功率开关管Q2的开关动作以使所述双向直流变换器工作于同步降压模式，对所述锂电池充电。这里，当所述第一误差信号Vci小于所述第二误差信号时，所述所述第一误差信号Va作为第一反馈信号传输给所述PWM控制电路时，所述锂电池以恒流充电模式进行充电；当所述第二误差信号\2小于所述第一误差信号Va时，所述第一误差信号Va作为第一反馈信号传输给所述PWM控制电路时，所述锂电池以恒压充电模式进行充电。这里，当负载为有效状态时，所述第三开关管Q3导通，输入电源除通过功率开关管Ql和功率开关管Q2对锂电池充电外，也直接对负载供电。当所述输入电源不存在时，所述输入电流Iin等于零，所述第一检测信号Vdlg为低电平无效状态，这时，如果负载为有效状态时，所述电压信号Vltjad为高电平状态，则所述第二检测信号Vdisdl为高电平有效状态，所述第二开关管S2导通，所述第一开关管SI关断，所述PWM控制电路接收所述第二反馈信号V—和第二检测信号Vdisdl以控制功率开关管Ql和功率开关管Q2的开关动作以使所述双向直流变换器工作于同步升压模式，同时，所述过压保护电压控制所述第三开关管Q3导通，所述锂电池的电能转换为输出电压通过所述 功率传输支路供给负载，这里，所述功率传输支路可对输出端电压进行调节，例如，当所述锂电池电压大于所述负载所需的供电电压时，所述功率传输支路可调节所述第三开关管Q3的压降以降低输出端电压，可为负载提供稳定的输出电压。综上，依据本发明实施例的一种双向直流变换器，其通过控制双向直流变换器在输入电源存在时工作于同步降压模式，以正向给锂电池充电，在输入电源不存在时，所述双向直流变换器工作于同步升压模式，以反向将锂电池的能量传输给输出端供给负载，另外，本发明实施例通过功率传输支路将输入电源或电池的能量传输给输出端供给负载，可为输入电源进行限流保护或为负载提供稳定电压。参考图3-2，所示为依据本发明的一种高效率的双向直流变换器的第二实施例的具体电路图；本实施例中的第一检测电路、第二检测电路、第二反馈电路和功率传输支路以及PWM控制电路均相同，所不同的是，本实施例中的第一反馈电路在上述第一实施例的基础上增加了输入电流限制电路，以满足对输入电流需要限制的场合，以避免前级电路功率不够而不能正常工作的情况。进一步的，所述第一反馈电路还包括输入电流限制电路，所述输入电流限制电路包括第四放大器AMP4，所述第四放大器AMP4比较所述输入电压和所述电阻电压Vins与一第四基准电压之和Vkef4，并产生第三误差信号Va。相应的，所述第二选择电路还包括一第三二极管D3,当所述第一误差信号Va、第二误差信号Ve2、第三误差信号Vra哪一信号为低则对应的二极管导通，则较低的误差信号作为所述第一反馈信号ν__ρ。本实施例的双向直流变换器的控制电路的工作原理与上述的第一实施例基本相同，有所差别的是，所述第二选择电路选取第一误差号Vc1、第二误差信号Vc2、第二误差fg号Vra哪一信号为低则作为所述第一反馈信号，当所述第一误差信号Va作为第一反馈信号传输给所述PWM控制电路时，所述锂电池以恒流充电模式进行充电；当所述第二误差信号Ve2作为第一反馈信号传输给所述PWM控制电路时，所述锂电池以恒压充电模式进行充电。当所述第三误差信号Vra作为第一反馈信号传输给所述PWM控制电路时，所述PWM控制电路控制功率开关管Ql、功率开关管Q2和电感LI以输入电源所允许的最大电流给电池充电，这时，当负载为有效状态时，所述第三开关管Q3导通，所述功率传输支路尽可能多的吸取输入功率以优先满足负载的供电要求，剩余的输入功率被用来给电池充电。通过本实施例的双向直流变换器，通过输入电流限制电路的设计可满足对输入电流需要限制的场合，用输入电源所允许的最大电流给电池充电，在有负载存在的情况下，所述输入电流限制电路一方面可保证负载能够正常工作，另一方面将剩余的输入功率用来给电池充电，提高系统的效率。参考图4，所示为依据本发明的一种高效率的双向直流变换器的控制方法的流程图；所述双向直流变换器包括有一电池且所述双向直流变换器具有一个输入端口和输出端口，且只包含有一个磁性元件，在该实施例中，所述双向直流变换器的控制方法包括以下步骤S401 :检测所述输入端口是否存在输入电源S402 :当检测到输入端口有输入电源存在时，所述双向直流变换器以第一工作模式运行，以给所述电池充电；S403 :当检测到输入端口没有输入电源存在时，所述双向直流变换器以第二工作模式运行，以将所述电池的电能传输给输出端口以供给负载；S404 :其中，在所述第一工作模式和所述第二工作模式运行中的电能传输均通过所述磁性元件。进一步的，在所述输入端口和输出端口之间设有一功率传输支路，所述输入电源的电能或所述电池的电能通过所述功率传输支路送至输出端口供给负载。优选的，所述功率传输支路根据输入电源的供电大小和负载的电流要求对所述功率传输支路的电流和输出电压进行控制，以保护所述输入电源和输出端的负载。优选的，当检测到输入电源存在时，根据所述双向直流变换器的负载状态和输入电源的供电大小调整所述电池的充电电流，以保证所述电池能以最大功率充电且所述输入电源不会发生过载。综上所述，依照本发明所公开的双向直流变换器及其控制方法，通过对输入电源是否存在的检测，以据此来控制双向直流变换器工作于同步降压模式或同步升压模式以实现能量的双向传输，并且两种工作模式中能量的传输均通过同一个磁性元件，减少了器件的数量；此外本发明采用功率传输支路来将输入电源电能或电池电能传输给输出端，并可进行限流和限压保护，可保护输入电源和负载；另外，在需要输入电流限制的场合，本发明的双向直流变换器先满足负载的供电需求，再将剩余的输入功率给电池充电。本发明的双向直流变换器的控制方案简单，效率高。依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
权利要求
1.一种高效率的双向直流变换器的控制方法，所述双向直流变换器包括有一电池且所述双向直流变换器具有一个输入端口和输出端口，其特征在于，所述双向直流变换器只包含有一个磁性元件，所述控制方法包括以下步骤 检测所述输入端口是否存在输入电源 当检测到输入端口有输入电源存在时，所述双向直流变换器以第一工作模式运行，以给所述电池充电； 当检测到输入端口没有输入电源存在时，所述双向直流变换器以第二工作模式运行，以将所述电池的电能传输给输出端口以供给负载； 其中，在所述第一工作模式和所述第二工作模式运行中的电能传输均通过所述磁性元件。
2.根据权利要求1所述的双向直流变换器的控制方法，其特征在于，在所述输入端口和输出端口之间设有一功率传输支路，所述输入电源的电能或所述电池的电能通过所述功率传输支路送至输出端口供给负载。
3.根据权利要求2所述的双向直流变换器的控制方法，其特征在于，所述功率传输支路对所述功率传输支路的电流和输出电压进行调节控制，以保护所述输入电源和输出端的负载。
4.根据权利要求2所述的双向直流变换器的控制方法，其特征在于，当检测到输入电源存在时，根据所述双向直流变换器的负载电流要求和输入电源的供电大小调整所述电池的充电电流，以保证所述电池能以最大功率充电且所述输入电源不会发生过载。
5.根据权利要求1所述的双向直流变换器的控制方法，其特征在于，所述第一工作模式为同步降压工作模式，所述第二工作模式为同步升压工作模式。
6.一种高效率的双向直流变换器，其具有一输入端口用以接收输入电源，一输出端口用以给负载供电，还包括有一电池，其特征在于，所述双向直流变换器只包含有一个磁性元件以及一检测电路， 所述检测电路用以判定输入端口是否存在输入电源 当检测到输入端口有输入电源存在时，所述双向直流变换器以第一工作模式运行，以给所述电池充电； 当检测到输入端口没有输入电源存在时，所述双向直流变换器以第二工作模式运行，以将所述电池的电能传输给输出端口以供给负载； 其中，在所述第一工作模式和所述第二工作模式运行中的电能传输均通过所述磁性元件。
7.根据权利要求6所述的双向直流变换器，其特征在于，所述双向直流变换器还包括一功率传输支路， 所述功率传输支路连接于所述输入端口和所述输出端口之间，用以将输入电源的电能或所述电池的电能送至输出端口供给负载。
8.根据权利要求7所述的双向直流变换器，其特征在于，所述功率传输支路对功率传输支路的电流和输出电压进行调节控制，以保护所述输入电源和输出端的负载。
9.根据权利要求7所述的双向直流变换器，其特征在于，当检测到输入电源存在时，所述功率传输支路根据所述双向直流变换器的负载状态和输入电源的供电大小调整所述电池的充电电流，以保证所述充电电池能以最大功率充电且所述输入电源不会发生过载。
10.根据权利要求7所述的双向直流变换器，其特征在于，所述双向直流变换器还包括一负载检测电路，用以检测负载的状态，当所述负载为有效状态时，所述功率传输支路导通。
11.根据权利要求6所述的双向直流变换器，其特征在于，所述检测电路检测输入端口的输入电流以判定所述输入电源是否存在 当所述输入电流大于零时，则输入端口存在所述输入电源； 当所述输入电流等于零时，则输入端口不存在所述输入电源。
12.根据权利要求6所述的双向直流变换器，其特征在于，所述双向直流变换器还包括第一反馈电路、第二反馈电路、第一选择电路和PWM控制电路， 所述第一反馈电路将所述电池的电流反馈信号和一第一基准电压进行比较，以产生第一误差信号；将所述电池的电压反馈信号和一第二基准电压进行比较，以产生第二误差信号；然后选取所述第一误差信号和所述第二误差信号中较低者作为所述第一反馈信号；所述第二反馈电路接收将所述双向直流变换器的输出电压和一第三基准电压，以产生第二反馈信号； 所述第一选择电路接收所述第一反馈信号和所述第二反馈信号，以选择所述第一反馈信号或第二反馈信号传输给所述PWM控制电路； 所述PWM控制电路根据所述第一反馈信号或第二反馈信号控制所述电池的充电电流或电压。
13.根据权利要求12所述的双向直流变换器，其特征在于，所述第一反馈电路进一步包括输入电流限制电路， 所述输入电流限制电路比较所述输入电压和一电阻电压与第四基准电压之和，并产生第三误差信号；其中，所述电阻电压为利用一检测电阻检测输入电流获得； 所述第一反馈电路选取所述第一误差信号、第二误差信号和第三误差信号，中较低者作为所述第一反馈信号。
全文摘要
本发明公开了一种高效率的双向直流变换器及其控制方法，通过检测输入电源是否存在，以据此来控制变换器工作于同步降压模式或同步升压模式以实现能量的双向传输，并且在传输过程中能量均通过同一个磁性元件。并且本发明采用功率传输支路来将能量传输给输出端并可调节输出端电压以使输入电源和负载能安全工作；此外，在需要输入限流的场合，本发明控制电路先满足负载的供电需求，然后将剩余的输入功率储存于电池中。本发明的双向直流变换器的控制方案简单，效率高。
文档编号H02M3/155GK103023320SQ201210484789
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者陈伟 申请人:矽力杰半导体技术(杭州)有限公司