DC/DC转换器的制作方法与工艺

文档序号:11803995阅读:来源:国知局
DC/DC转换器的制作方法与工艺

技术特征:
1.一种DC/DC转换器,进行第1直流电源与第2直流电源之间的双向的电力传送,其特征在于,具备:变压器,具有分别为两端子构造的第1绕组以及第2绕组;第1转换器部,具有多个半导体开关元件,连接于所述第1直流电源与所述变压器的所述第1绕组之间,在直流/交流之间进行电力变换;第2转换器部,具有多个半导体开关元件,连接于所述第2直流电源与所述变压器的所述第2绕组之间,在直流/交流之间进行电力变换;以及控制电路,对所述第1、第2转换器部内的各所述半导体开关元件进行驱动控制,而控制所述第1、第2转换器部,所述第1、第2转换器部分别用基于两个桥电路的全桥电路构成,具有:电容器,与各所述半导体开关元件并联连接;以及第1、第2电抗器,与交流输入输出线连接,在所述控制电路中,控制为在从所述第1直流电源向所述第2直流电源的电力传送时,利用所述第1电抗器而使所述第1转换器部内的各所述半导体开关元件进行零电压开关,并且控制为在所述第2直流电源的电压高于所述变压器的所述第2绕组中发生的电压的情况下,在所述第1转换器部对所述变压器的所述第1绕组施加电压的期间,使所述第2转换器部的正侧的两个半导体开关元件都导通、或者使负侧的两个半导体开关元件都导通,使所述第2电抗器励磁,从而使所述第2转换器部进行升压动作,控制为在从所述第2直流电源向所述第1直流电源的电力传送时,利用所述第2电抗器而使所述第2转换器部内的各所述半导体开关元件进行零电压开关,并且控制为在所述第1直流电源的电压高于所述变压器的所述第1绕组中发生的电压的情况下,在所述第2转换 器部对所述变压器的所述第2绕组施加电压的期间,使所述第1转换器部的正侧的两个半导体开关元件都导通、或者使负侧的两个半导体开关元件都导通,使所述第1电抗器励磁,从而使所述第1转换器部进行升压动作。2.根据权利要求1所述的DC/DC转换器,其特征在于,在所述控制电路中,在从所述第1直流电源向所述第2直流电源的电力传送时,在所述第2直流电源的电压高于所述变压器的所述第2绕组中发生的电压、且控制为使所述第2转换器部进行升压动作时,控制所述第1转换器部,以使得向所述变压器的所述第1绕组施加电压的时间成为预先设定的最大时间,在从所述第2直流电源向所述第1直流电源的电力传送时,在所述第1直流电源的电压高于所述变压器的所述第1绕组中发生的电压、且控制为使所述第1转换器部进行升压动作时,控制所述第2转换器部,以使得向所述变压器的所述第2绕组施加电压的时间成为预先设定的最大时间。3.根据权利要求2所述的DC/DC转换器,其特征在于,根据用于使所述第1、第2转换器部内的各所述半导体开关元件进行所述零电压开关的时间,设定各所述最大时间。4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的DC/DC转换器,其特征在于,在所述控制电路中,如果忽略短路防止时间,则分别设为50%的导通时间比例而用相同相位相反极性的驱动信号控制构成所述第1、第2转换器部的所述全桥电路的各桥电路的正侧的半导体开关元件以及负侧的半导体开关元件,通过相同相位的驱动信号控制作为所述第1转换器部内的一方的桥电路的正侧/负侧的某一个半导体开关元件的第1基准元件、和作为所述第2转换器部内的一方的桥电路的正侧/负侧的某一个半导体 开关元件的第2基准元件。5.一种DC/DC转换器,进行第1直流电源与第2直流电源之间的双向的电力传送,其特征在于,具备:变压器;第1转换器部,具有多个半导体开关元件,连接于所述第1直流电源与所述变压器的第1绕组之间,在直流/交流之间进行电力变换;第2转换器部,具有多个半导体开关元件,连接于所述第2直流电源与所述变压器的第2绕组之间,在直流/交流之间进行电力变换;以及控制电路,对所述第1、第2转换器部内的各所述半导体开关元件进行驱动控制,而控制所述第1、第2转换器部,所述第1、第2转换器部分别用基于两个桥电路的全桥电路构成,具有:电容器,与各所述半导体开关元件并联连接;以及第1、第2电抗器,与交流输入输出线连接,在所述控制电路中,控制为在从所述第1直流电源向所述第2直流电源的电力传送时,利用所述第1电抗器而使所述第1转换器部内的各所述半导体开关元件进行零电压开关,并且控制为在所述第2直流电源的电压高于所述变压器的所述第2绕组中发生的电压的情况下,使用所述第2电抗器而使所述第2转换器部进行升压动作,控制为在从所述第2直流电源向所述第1直流电源的电力传送时,利用所述第2电抗器而使所述第2转换器部内的各所述半导体开关元件进行零电压开关,并且控制为在所述第1直流电源的电压高于所述变压器的所述第1绕组中发生的电压的情况下,使用所述第1电抗器而使所述第1转换器部进行升压动作,如果忽略短路防止时间,则关于构成所述第1、第2转换器部的所述全桥电路的各桥电路的正侧的半导体开关元件以及负侧的半导体开关元件,分别设为50%的导通时间比例,通过相同相位的驱动信号控制作为所述第1转换器部内的一方的桥电路的正侧/负侧的某一 个半导体开关元件的第1基准元件、和作为所述第2转换器部内的一方的桥电路的正侧/负侧的某一个半导体开关元件的第2基准元件,将在所述第1转换器部内与所述第1基准元件处于对角的关系的半导体开关元件和所述第1基准元件一起导通的第1对角导通时间、以及在所述第2转换器部内与所述第2基准元件处于对角的关系的半导体开关元件和所述第2基准元件一起导通的第2对角导通时间都为所设定的最大导通时间的点作为基准点,控制所述第1、第2转换器,以在比所述基准点增大从所述第1直流电源向所述第2直流电源的电力传送的控制量时,将所述第1对角导通时间保持为所述最大导通时间,并且使所述第2对角导通时间减少,在比所述基准点减少从所述第1直流电源向所述第2直流电源的电力传送的控制量时,将所述第2对角导通时间保持为所述最大导通时间,并且使所述第1对角导通时间减少,从而在所述第1直流电源与所述第2直流电源之间进行双向的电力传送。6.根据权利要求5所述的DC/DC转换器,其特征在于,根据用于使所述第1、第2转换器部内的各所述半导体开关元件进行所述零电压开关的时间,设定所述最大导通时间。7.一种DC/DC转换器,进行第1直流电源与第2直流电源之间的双向的电力传送,其特征在于,具备:变压器,具有分别为两端子构造的第1绕组以及第2绕组;第1转换器部,具有多个半导体开关元件,连接于所述第1直流电源与所述变压器的所述第1绕组之间,在直流/交流之间进行电力变换;第2转换器部,具有多个半导体开关元件,连接于所述第2直流电源与所述变压器的所述第2绕组之间,在直流/交流之间进行电力变换;以及控制电路,对所述第1、第2转换器部内的各所述半导体开关元件进行驱动控制,而控制所述第1、第2转换器部,所述第1、第2转换器部分别用基于两个桥电路的全桥电路构成, 具有:电容器,与各所述半导体开关元件并联连接;以及第1、第2电抗器,与交流输入输出线连接,在所述控制电路中,控制为在从所述第1直流电源向所述第2直流电源的电力传送时,利用所述第1电抗器而使所述第1转换器部内的各所述半导体开关元件进行零电压开关,并且控制为在所述第2直流电源的电压高于所述变压器的所述第2绕组中发生的电压的情况下,在所述第1转换器部对所述变压器的所述第1绕组施加电压的期间,使所述第2转换器部的正侧的两个半导体开关元件都导通、或者使负侧的两个半导体开关元件都导通,使所述第2电抗器励磁,从而使所述第2转换器部进行升压动作,控制为在从所述第2直流电源向所述第1直流电源的电力传送时,利用所述第2电抗器而使所述第2转换器部内的各所述半导体开关元件进行零电压开关,并且控制为在所述第1直流电源的电压高于所述变压器的所述第1绕组中发生的电压的情况下,在所述第2转换器部对所述变压器的所述第2绕组施加电压的期间,使所述第1转换器部的正侧的两个半导体开关元件都导通、或者使负侧的两个半导体开关元件都导通,使所述第1电抗器励磁,从而使所述第1转换器部进行升压动作,如果忽略短路防止时间,则关于构成所述第1、第2转换器部的所述全桥电路的各桥电路的正侧的半导体开关元件以及负侧的半导体开关元件,分别设为50%的导通时间比例,通过相同相位的驱动信号控制作为所述第1转换器部内的一方的桥电路的正侧/负侧的某一个半导体开关元件的第1基准元件、和作为所述第2转换器部内的一方的桥电路的正侧/负侧的某一个半导体开关元件的第2基准元件,将在所述第1转换器部内与所述第1基准元件处于对角的关系的半导体开关元件和所述第1基准元件一起导通的第1对角导通时间、以及在所述第2转换器部内与所述第2基准元件处于对角的关系的半导体开关元件和所述第2基准元件一起导通的第2对角导通时间都为 所设定的最大导通时间的点作为基准点,控制所述第1、第2转换器,以在比所述基准点增大从所述第1直流电源向所述第2直流电源的电力传送的控制量时,将所述第1对角导通时间保持为所述最大导通时间,并且使所述第2对角导通时间减少,在比所述基准点减少从所述第1直流电源向所述第2直流电源的电力传送的控制量时,将所述第2对角导通时间保持为所述最大导通时间,并且使所述第1对角导通时间减少,从而在所述第1直流电源与所述第2直流电源之间进行双向的电力传送。8.根据权利要求5至7中任意一项所述的DC/DC转换器,其特征在于,在所述控制电路中,反馈从电压指令值减去所述第1直流电源或者所述第2直流电源的电压而得到的差分,制作在所述第1、第2直流电源之间流过的电流的电流指令值,根据所述电流指令值的极性,切换所述第1、第2直流电源之间的电力传送方向,并且调整所述第1转换器部的所述第1对角导通时间、或者所述第2转换器部的所述第2对角导通时间。9.根据权利要求8所述的DC/DC转换器,其特征在于,在所述控制电路中,在从所述第1直流电源向所述第2直流电源的电力传送时,在从电压指令值减去所述第2直流电源的电压而得到的第1差分的极性为正的情况下,保持向所述第2直流电源的电力传送方向,调整所述第2转换器部的所述第2对角导通时间,如果所述第1差分为负,则切换为向所述第1直流电源的电力传送方向,调整所述第1转换器部的所述第1对角导通时间,在从所述第2直流电源向所述第1直流电源的电力传送时,在从电压指令值减去所述第1直流电源的电压而得到的第2差分的极性为正的情况下,保持向所述第1直流电源的电力传送方向,调整所述第1转换器部的所述第1对角导通时间,如果所述第2差分为负,则切换为向所述第2直流电源的电力传送方向,调整所述第2转换器部的 所述第2对角导通时间。10.根据权利要求1至3、权利要求5至7中的任意一项所述的DC/DC转换器,其特征在于,用所述变压器的泄露电感构成所述第1、第2电抗器的一方或者双方。11.根据权利要求1至3、权利要求5至7中的任意一项所述的DC/DC转换器,其特征在于,用电池构成所述第1、第2直流电源的一方或者双方,进行所述第1直流电源与所述第2直流电源之间的双向的电力传送,从而进行所述电池的充放电。
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