logo好方法网

交直流双向变换装置及其控制方法


技术摘要:
本发明公开一种交直流双向变换装置及其控制方法,该交直流双向变换装置包括整流逆变电路、直流降压升压电路、谐振隔离电压变换电路、第一控制器和第二控制器;该整流逆变电路连接公共电网,该谐振隔离电压变换电路连接负载接;该第一控制器与该整流逆变电路连接,用于  全部
背景技术:
交直流双向变换广泛应用于储能系统的逆变器、混合供电离并网逆变器、锂电池 电池厂化成分容、老化检测等环节。然而目前的交直流双向变换装置存在功率利用率低及 效率低等问题。
技术实现要素:
为了解决现有技术中存在的问题,本发明提供了一种交直流双向变换装置及其控 制方法,旨在提高交直流双向变换装置的功率利用率及效率。 本发明实施例提供一种交直流双向变换装置,包括整流逆变电路、直流降压升压 电路、谐振隔离电压变换电路、第一控制器和第二控制器; 所述整流逆变电路连接公共电网,所述谐振隔离电压变换电路连接负载,所述整 流逆变电路、所述直流降压升压电路和所述谐振隔离电压变换电路依次连接;所述第一控 制器与所述整流逆变电路连接,用于给所述整流逆变电路提供第一驱动发波及第一信号采 集; 所述第二控制器分别与所述直流降压升压电路、所述谐振隔离电压变换电路连 接,所述第二控制器用于给所述直流降压升压电路提供第二驱动发波及第二信号采集,用 于给所述谐振隔离电压变换电路提供第三驱动发波及第三信号采集;所述第一控制器与所 述第二控制器连接。 在一些实施例中,所述整流逆变电路为全桥整流逆变电路; 所述谐振隔离电压变换电路包括三相LLC隔离变换单元和直流电压变换单元,其 中三相LLC通过相位交错120°。 在一些实施例中,所述全桥整流逆变电路包括第一电感、第二电感、第一开关管、 第二开关管、第三开关管、第四开关管和第一电容; 所述第一电感的第二端分别与所述第一开关管的发射极第一开关管的发射极和 所述第三开关管的集电极连接,所述第一开关管的集电极、所述第二开关管的集电极及所 述第一电容的正极共接,所述第三开关管的发射极、所述第四开关管的发射极及所述第一 电容的负极共接,所述第二电感的第二端与所述第二开关管和所述第四开关管串联中点连 接; 所述第一开关管的基极、所述第二开关管的基极、所述第三开关管的基极及所述 第四开关管的基极与所述第一控制器的控制端连接。 在一些实施例中,所述直流降压升压电路包括:第二电容、第五开关管、第六开关 管及第三电感; 5 CN 111600499 A 说 明 书 2/9 页 所述第五开关管的发射极、所述第六开关管的集电极及所述第三电感的第一端共 接,所述第三电感的第二端与所述第二电容的正极连接,所述第六开关管的发射极与所述 第二电容的负极连接; 所述第五开关管的基极、所述六开关管的栅极与所述第二控制器的第一控制端连 接。 在一些实施例中,所述三相LLC隔离变换单元包括:第七开关管、第八开关管、第九 开关管、第十开关管、第十一开关管、第十二开关管、第三电容、第四电容、第五电容、第四电 感、第五电感、第六电感、第一变压器、第二变压器和第三变压器; 所述第七开关管的漏极、所述第八开关管的漏极及所述第九开关管的漏极共接, 所述第十开关管的源极、所述第十一开关管的源极及所述第十二开关管的源极共接,所述 第三电容的正极与所述第七开关管的源极和所述第十开关管的漏极串联中点连接,所述第 四电容的正极与所述第八开关管的源极和所述第十一开关管的漏极串联中点连接,所述第 五电容的正极与所述第九开关管的源极和所述第十二开关管的漏极串联中点连接,所述第 三电容的负极与所述第四电感的第一端连接,所述第四电感的第二端与所述第一变压器的 原边的第一端连接,所述第四电容的负极与所述第五电感的第一端连接,所述第五电感的 第二端与所述第二变压器的原边的第一端连接,所述第五电容的负极与所述第六电感的第 一端连接,所述第六电感的第二端与所述第三变压器的原边的第一端连接,所述第一变压 器的原边的第二端、所述第二变压器的原边的第二端和所述第三变压器的原边的第二端并 联,所述第一变压器的副边的第一端、所述第二变压器的副边的第一端和所述第三变压器 的副边的第一端并联; 所述第七开关管的栅极、所述第八开关管的栅极、所述第九开关管的栅极、所述第 十开关管的栅极、所述第十一开关管的栅极、所述第十二开关管的栅极与所述第二控制器 的第二控制端连接。 在一些实施例中,所述直流电压变换单元包括:第十三开关管、第十四开关管、第 十五开关管、第十六开关管、第十七开关管、第十八开关管和第六电容; 所述第六电容的正极、所述第十三开关管的漏极、所述第十四开关管的漏极及所 述第十五开关管的漏极共接,所述第五电容的负极、所述第十六开关管的源极、所述第十七 开关管的源极及所述第十八开关管的源极共接; 所述第十三开关管的栅极、所述第十四开关管的栅极、所述第十五开关管的栅极、 所述第十六开关管的栅极、所述第十七开关管的栅极、所述第十八开关管的栅极与所述第 二控制器的第三控制端连接。 在一些实施例中,在所交直流双向变换装置中,所述第五开关管的集电极共接于 所述第一开关管的集电极、所述第二开关管的集电极和所述第一电容的正极的共接点; 所述第六开关管的发射极共接于所述第三开关管的发射极、所述第四开关管的发 射极和所述第一电容的负极的共接点; 所述第七开关管的漏极共接于所述第三电感的第二端和所述第二电容的正极的 连接点; 所述第十开关管的源极共接于所述第六开关管的发射极和所述第二电容的负极 的连接点; 6 CN 111600499 A 说 明 书 3/9 页 所述第一变压器的副边的第二端与所述第十三开关管的源极和所述第十六开关 管的漏极串联中点连接,所述第二变压器的副边的第二端与所述第十四开关管的源极和所 述第十七开关管的漏极串联中点连接,所述第三变压器的副边的第二端与所述第十五开关 管的源极和所述第十八开关管的漏极串联中点连接。 在一些实施例中,所述第一控制器和所述第二控制器之间设置硬件故障信号通 信。 本发明实施例提供一种交直流双向变换装置的控制方法,应用于如上所述的交直 流双向变换装置,用于控制所述装置在充电模式和放电模式之间切换工作,所述方法包括: 当所述装置工作于充电模式时,控制所述整流逆变电路工作于交直流整流状态并 输出第一预设电压值的直流电;控制所述直流降压升压电路工作于直流降压状态并输出第 二预设电压值的直流电;控制所述谐振隔离电压变换电路工作于直流电压变换状态并输出 第三预设电压值的直流电; 当所述装置工作于放电模式时,控制所述谐振隔离电压变换电路工作于直流电压 变换状态并输出第四预设电压值的直流电;控制所述直流降压升压电路工作于直流升压状 态并输出第五预设电压值的直流电;控制所述整流逆变电路工作于逆变状态并输出单相交 流电。 在一些实施例中,,所述控制所述整流逆变电路工作于交直流整流状态并输出第 一预设电压值的直流电包括,根据单相交流电压采样信号、第一预设电压值及第一电容的 电压值来给所述整流逆变电路施加第一PWM驱动信号,以使所述整流逆变电路输出所述第 一预设电压值的直流电; 所述控制所述直流降压升压电路工作于直流降压状态并输出第二预设电压值的 直流电包括,根据所述谐振隔离电压变换电路的输出电流采样信号、所述第二预设电压值 及所述第三预设电压值来给所述直流降压升压电路施加第二PWM驱动信号,以使所述直流 降压升压电路输出所述第二预设电压值的直流电; 所述控制所述谐振隔离电压变换电路工作于直流电压变换状态并输出第三预设 电压值的直流电包括:给所述谐振隔离电压变换电路施加第三PWM驱动信号,以使所述谐振 隔离电压变换电路输出第三预设电压值的直流电。 本发明实施例提供一种交直流双向变换装置,包括整流逆变电路、直流降压升压 电路、谐振隔离电压变换电路、第一控制器和第二控制器;所述整流逆变电路连接公共电 网,所述谐振隔离电压变换电路连接负载,所述整流逆变电路、所述直流降压升压电路和所 述谐振隔离电压变换电路依次连接;所述第一控制器与所述整流逆变电路连接,用于给所 述整流逆变电路提供第一驱动发波及第一信号采集;所述第二控制器分别与所述直流降压 升压电路、所述谐振隔离电压变换电路连接,所述第二控制器用于给所述直流降压升压电 路提供第二驱动发波及第二信号采集,用于给所述谐振隔离电压变换电路提供第三驱动发 波及第三信号采集;所述第一控制器与所述第二控制器连接。提高交直流双向变换装置的 功率利用率及效率。 附图说明 附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下 7 CN 111600499 A 说 明 书 4/9 页 面的
分享到:
收藏