双向DCDC装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种双向DCDC装置，包括：DCDC模块以及与DCDC模块电性连接的主控模块；主控模块适于采集DCDC模块回路中的电信号并依据电信号控制DCDC模块进行电压变换；DCDC模块适于在主控模块的控制下将电压固定直流电转换为电压可调直流电或将电压可调直流电转换为电压固定直流电。总体器件数目少，且可以更加快速地进行两个方向功率变换的切换，具有效率高、体积小、动态性能好和成本低等优势。

【技术实现步骤摘要】
双向DCDC装置
本技术涉及供电领域，具体而言，涉及一种双向DCDC装置。
技术介绍
DC-DC变换器可广泛的应用于直流不停电电源系统、航天电源系统、混合电动汽车中的辅助动力供应系统、直流电机驱动系统及其它应用场合。在这些需要能量双向流动的场合，两侧都是直流电压源或直流有源负载，它们的电压极性保持不变,希望能量双向流动，也就是电流的双向流动。现有技术中，要将两个单向DC-DC变换器反并联，因为通常的单向DC-DC变换器中主功率传输通路上一般都有二极管这个环节，因此能量经由变换器流动的方向只能是单向的。使用的电子元器件多、变换速度慢以及通态损耗大。如何解决上述问题，是目前亟待解决的。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种双向DCDC装置，以解决上述问题。为了实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：本技术实施例提供了一种双向DCDC装置，包括：DCDC模块以及与所述DCDC模块电性连接的主控模块；所述主控模块适于采集所述DCDC模块回路中的电信号并依据所述电信号控制所述DCDC模块进行电压变换；所述DCDC模块适于在所述主控模块的控制下将电压固定直流电转换为电压可调直流电或将电压可调直流电转换为电压固定直流电。在本技术较佳的实施例中，所述双向DCDC装置还包括分别与所述DCDC模块电性连接的第一保护电路以及第二保护电路；所述第一保护电路与电压固定直流电电性连接，且适于防浪涌、防短路以及防反接；所述第二保护电路与电压可调直流电电性连接，且适于防浪涌、防短路以及防反接。在本技术较佳的实施例中，所述DCDC装置还包括电性连接与所述第一保护电路以及DCDC模块之间的滤波电路；所述滤波电路适于滤除谐波干扰。在本技术较佳的实施例中，所述DCDC模块包括软启动电路、主拓扑电路、输入负载电路、电压采样电路和电流采样电路；所述电流采样电路采用分流计就近采样，并转化为数字或电流信号后隔离进行采样；所述电压采样电路采用差分采样。在本技术较佳的实施例中，所述DCDC模块包括还Boost升压电路；所述Boost升压电路适于在所述DCDC模块在所述主控模块的控制下将电压可调直流电转化为电压固定直流电中对电压可调直流电进行升压。在本技术较佳的实施例中，所述DCDC模块还包括Buck降压电路；所述Buck降压电路适于在所述DCDC模块在所述主控模块的控制下将电压固定直流电转化为电压可调直流电中对电压固定直流电进行降压。在本技术较佳的实施例中，所述主控模块采用电压模式控制控制DCDC模块进行电压变换。在本技术较佳的实施例中，所述主控模块采用电流模式控制控制DCDC模块进行电压变换。在本技术较佳的实施例中，所述主控模块通过一功能控制单元来对所述DCDC模块的电压变换进行多种控制模式切换。在本技术较佳的实施例中，所述控制模式包括恒压、恒阻、恒流以及恒功率模式。相对于现有技术，本技术实施例具有以下有益效果：本技术实施例提供了一种双向DCDC装置，包括：DCDC模块以及与DCDC模块电性连接的主控模块；主控模块适于采集DCDC模块回路中的电信号并依据电信号控制DCDC模块进行电压变换；DCDC模块适于在主控模块的控制下将电压固定直流电转换为电压可调直流电或将电压可调直流电转换为电压固定直流电。总体器件数目少，且可以更加快速地进行两个方向功率变换的切换，具有效率高、体积小、动态性能好和成本低等优势。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1示出了本技术实施例所提供的一种双向DCDC装置的方框原理图。图2示出了本技术实施例所提供的一种双向DCDC装置的DCDC模块的电路示意图。图3示出了本技术实施例所提供的一种双向DCDC装置的Boost升压电路的电路示意图。图4示出了本技术实施例所提供的一种双向DCDC装置的Buck降压电路的电路示意图。图5示出了本技术实施例所提供的一种双向DCDC装置的Buck降压电路的波形图。图6示出了本技术实施例所提供的一种双向DCDC装置的Buck降压电路的电流断续图。图7示出了本技术实施例所提供的一种双向DCDC装置的电压控制模式的结构图。图8示出了本技术实施例所提供的一种双向DCDC装置的电流控制模块的结构图。图9示出了本技术实施例所提供的一种双向DCDC装置的电压环等效结构图。图10示出了本技术实施例所提供的一种双向DCDC装置的功能控制单元的结构图。具体实施方式现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。第一实施例请参阅图1，本技术实施例提供了一种双向DCDC装置。双向DCDC装置包括DCDC模块以及与DCDC模块电性连接的主控模块；其中，主控模块适于采集DCDC模块回路中的电信号并依据电信号控制DCDC模块进行电压变换，主控模块采用全数字DSP控制，完成DCDC模块的独立控制、采样、故障处理、逻辑判断及切换、模块通信功能；以双核DSP控制为控制核心，DSP具备CLA，用于支持变频CLA控制；DSP主核C28x采用定频方式，用于控制DCDC功能，计时和逻辑切换。DCDC模块适于在主控模块的控制下将电压固定直流电转换为电压可调直流电或将电压可调直流电转换为电压固定直流电。在本实施例中，双向DCDC装置还包括分别与DCDC模块电性连接的第一保护电路以及第二保护电路；第一保护电路与电压固定直流电电性连接，且适于防浪涌、防短路以及防反接；第二保护电路与电压可调直流电电性连接，且适于防浪涌、防短路以及防反接。在本实施例中，DCDC装置还包括电性连接与第一保护电路以及DCDC模块之间的滤波电路；滤波电路适于滤除谐波干扰。请参阅图2，DCDC模块包括软启动电路、主拓扑电路、输入负载电路以及电压采样电路、电流采样电路；电流采样电路采用分流计就近采样，并转化为数字或电流信号后隔离进行采样；电压采样电路采用差分采样。主MOS管选用1200V/25A开关管，两颗并联。DCDC模块在空间内需要预留48V模块的单板位置。请参阅图3，DCDC模块包括还Boost升压电路；Boost升压电路适于在DCDC模块在主控模块的控制下将电压可调直流电转化为电压固定直流电中对电压可调直流电进行升压。Boost升压电路工作原理如下：当MOSFET开通时，电源给电感充电，电感储能，电容放电。电感上的电流增加量(电感线圈未饱和时)为：其中：D为占空比，T为开关周期。当MOSFET关断时，电感L放电，电感L的能量通过二极管传递到负载。电感上的电流不断减小，忽略二极管的压降，则电流变化为：电感电流连续模式时，在稳态条件下，电感上的电流增加等于其电流减小，即ΔIL(+)＝ΔIL(-)，于是整理可得：因为0<D<1，所以Boost电路是一个升压型电路。电感电流非连续模式时，MOSFET开通状态下，电感电流的增值为：MOSFET关断状态下，电感电流的下降值为：电感电流上升值等于下降值，即ΔIL(+)＝ΔIL(-)，整理得：因为在此模式下电感电流是不连续的，所以每个周期电感电流都会下降至零。输出电流等于电感电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向DCDC装置，其特征在于，包括：DCDC模块以及与所述DCDC模块电性连接的主控模块；所述主控模块适于采集所述DCDC模块回路中的电信号并依据所述电信号控制所述DCDC模块进行电压变换；所述DCDC模块适于在所述主控模块的控制下将电压固定直流电转换为电压可调直流电或将电压可调直流电转换为电压固定直流电。

【技术特征摘要】
1.一种双向DCDC装置，其特征在于，包括：DCDC模块以及与所述DCDC模块电性连接的主控模块；所述主控模块适于采集所述DCDC模块回路中的电信号并依据所述电信号控制所述DCDC模块进行电压变换；所述DCDC模块适于在所述主控模块的控制下将电压固定直流电转换为电压可调直流电或将电压可调直流电转换为电压固定直流电。2.如权利要求1所述的双向DCDC装置，其特征在于，所述双向DCDC装置还包括分别与所述DCDC模块电性连接的第一保护电路以及第二保护电路；所述第一保护电路与电压固定直流电电性连接，且适于防浪涌、防短路以及防反接；所述第二保护电路与电压可调直流电电性连接，且适于防浪涌、防短路以及防反接。3.如权利要求2所述的双向DCDC装置，其特征在于，所述DCDC装置还包括电性连接与所述第一保护电路以及DCDC模块之间的滤波电路；所述滤波电路适于滤除谐波干扰。4.如权利要求1所述的双向DCDC装置，其特征在于，所述DCDC模块包括软启动电路、主拓扑电路、输入负载电路、电压采样电路和电流采样电路；所述电流采样电路采用分流计就近采样，并转化为数字或...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈建跃，康新，崔伯鸿，
申请(专利权)人：常州博能新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32