CN103095142A - Dc-dc转换器、太阳能充电系统及可移动体 - Google Patents

Dc-dc转换器、太阳能充电系统及可移动体 Download PDF

Info

Publication number
CN103095142A
CN103095142A CN2012104281927A CN201210428192A CN103095142A CN 103095142 A CN103095142 A CN 103095142A CN 2012104281927 A CN2012104281927 A CN 2012104281927A CN 201210428192 A CN201210428192 A CN 201210428192A CN 103095142 A CN103095142 A CN 103095142A
Authority
CN
China
Prior art keywords
transducer
transistor
voltage
battery
way
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012104281927A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103095142B (zh
Inventor
岩田浩
矢追善史
小宫健治
野村胜
太田佳似
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of CN103095142A publication Critical patent/CN103095142A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103095142B publication Critical patent/CN103095142B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/3353—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having at least two simultaneously operating switches on the input side, e.g. "double forward" or "double (switched) flyback" converter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L8/00—Electric propulsion with power supply from forces of nature, e.g. sun or wind
    • B60L8/003—Converting light into electric energy, e.g. by using photo-voltaic systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/342—The other DC source being a battery actively interacting with the first one, i.e. battery to battery charging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/30—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by dynamic converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • B60L2210/12—Buck converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • B60L2210/14—Boost converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/52—Drive Train control parameters related to converters
    • B60L2240/526—Operating parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/52—Drive Train control parameters related to converters
    • B60L2240/527—Voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明涉及DC-DC转换器、太阳能充电系统及可移动体。该DC/DC转换器包括第一DC/DC转换器以及用于实施从第一DC/DC转换器提供的电压的DC/DC转换的第二DC/DC转换器。第一DC/DC转换器或第二DC/DC转换器之一是固定因数DC/DC转换器，以及第一DC/DC转换器或第二DC/DC转换器中的另一个是可变因数DC/DC转换器。

Description

DC-DC转换器、太阳能充电系统及可移动体
背景技术
1.发明领域
本发明涉及用于实施DC/DC转换的DC/DC转换器以及太阳能充电系统和设置有它们的可移动体。
2.背景技术
过去已经提出了能够实施DC/DC转换的DC/DC转换器的各种不同配置。例如，在日本待公开专利申请No.2000-50402中公开的电源设备（双向DC/DC转换器）包括推挽转换器电路101、变压器102、全桥电路103和设置在电容器104和主电池105之间的升压斩波电路，如图29所示。
在日本待公开专利申请No.2000-50402中公开的电源设备在主电池105自辅助设备电池100充电时切断继电器触点106，并按推挽电路101→变压器102→全桥电路103（用作整流器电路）→升压斩波电路的顺序执行升压操作。而且，在日本待公开专利申请No.2000-50402中公开的电源设备在辅助设备电池100自主电池105充电时允许穿过继电器触点106的传导，并经由全桥电路103、变压器102和推挽电路101执行降压操作。
在日本待公开专利申请No.2000-50402中公开的电源设备限于混合型电动汽车中的应用。因此，在日本待公开专利申请No.2000-50402中公开的电源设备中，主要的应用是自主电池105对辅助设备电池100进行充电，而自辅助设备电池100对主电池105进行充电主要是在主电池105中没有足够电能时通过电能自辅助设备电池100至引擎启动电机的反向传输而实施的。因此，在日本待公开专利申请No.2000-50402中公开的电源设备不需要高功率传输。
然而，与近年来安装在汽车中的较高的电池容量结合，需要较高效率的功率传输。电动汽车中一个特别主要的问题是巡航距离，且有效利用电能的系统成为必需。
然而，在日本待公开专利申请No.2000-50402中公开的电源设备中，未详细示出负载控制，且日本待公开专利申请No.2000-50402既未公开也未建议始终根据辅助设备电池100和主电池105的各种状态实施高效率操作的任何技术。
此外，在日本待公开专利申请No.2000-50402中公开的电源设备中，在自主电池105对辅助设备电池100进行充电期间，电压仅在全桥电路103和电压器102中下降，因此难以在宽范围内控制降压因数。
发明内容
鉴于前述情况，本发明的目的是提供可实现较高效率的DC/DC转换器，以及提供太阳能充电系统及设置有它们的可移动体。
为了实现上述目的，本发明的DC/DC转换器的一个（第一）方面是一种配置，包括第一DC/DC转换器，以及用于实施从第一DC/DC转换器提供的电压的DC/DC转换的第二DC/DC转换器，第一DC/DC转换器或第二DC/DC转换器之一是固定因数DC/DC转换器，以及第一DC/DC转换器或第二DC/DC转换器中的另一个是可变因数DC/DC转换器。
另一个可能的（第二）方面是第一方面的DC/DC转换器，固定因数DC/DC转换器是具有变压器的绝缘型DC/DC转换器，且可变因数DC/DC转换器是非绝缘型DC/DC转换器。
第一或第二方面的DC/DC转换器的另一个可能的（第三）方面，第一DC/DC转换器是可变因数DC/DC转换器，以及第二DC/DC转换器是固定因数DC/DC转换器；DC/DC转换器包括连接到第一DC/DC转换器和第二DC/DC转换器之间的连接点的负载电路，该负载电路是能够在操作状态和非操作状态之间切换的负载电路，以及第一DC/DC转换器和第二DC/DC转换器是用于一起实施降压操作的DC/DC转换器。
另一个可能的（第四）方面是第一至第三方面中任何一个方面的DC/DC转换器，第一DC/DC转换器和第二DC/DC转换器是双向DC/DC转换器。
另一个可能的（第五）方面是第四方面的DC/DC转换器，在所述DC/DC转换器开始从固定因数DC/DC转换器到可变因数DC/DC转换器的功率传输操作之前，可变因数DC/DC转换器在从可变因数DC/DC转换器向固定因数DC/DC转换器的方向上实施DC/DC转换并且逐渐升高固定因数DC/DC转换器和可变因数DC/DC转换器之间的连接点的电压。
另一个可能的（第六）方面是第一至第五方面中任何一个方面的DC/DC转换器，第一DC/DC转换器的操作频率和第二DC/DC转换器的操作频率彼此不同。
本发明的一种太阳能充电系统，包括：太阳能电池、用于存储从太阳能电传输出的电能的第一电能存储设备、具有比第一电能存储设备高的电压的第二电能存储设备以及用于在第一电能存储设备和第二电能存储设备之间传送电能的双向DC/DC转换器，其中该双向DC/DC转换器是如第一至六方面中的任一方面的DC/DC转换器。
如本发明的可移动体具有上述方面的太阳能充电系统。
根据上述方面的可移动体的优选方面，从第二电能存储设备输出的电能被提供给太阳能充电系统，用作驱动可移动体的电能。而且优选的是使第二电能存储设备的电压高于第一电能存储设备的电压。
附图说明
图1示出按本发明的第一实施例的DC/DC转换器的配置；
图2示出按本发明的第二实施例的DC/DC转换器的配置；
图3示出设置到本发明的DC/DC转换器的固定因数DC/DC转换器的配置的示例；
图4是示出属于图3所示配置的固定因数DC/DC转换器的相应晶体管在导通和断开之间切换的时序的时序图；
图5示出按本发明的第三实施例的DC/DC转换器的配置；
图6示出按本发明的第四实施例的DC/DC转换器的配置；
图7示出按本发明的第五实施例的DC/DC转换器的配置；
图8示出图7所示的按本发明的第五实施例的DC/DC转换器的配置的示例；
图9是示出在升压操作期间按本发明的第五实施例中以图8所示配置示例的DC/DC转换器的相应晶体管在导通和断开之间切换的时序示例的时序图；
图10是示出在降压操作期间按本发明的第五实施例中以图8所示配置示例的DC/DC转换器的相应晶体管在导通和断开之间切换的时序示例的时序图；
图11A示出按第一优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器的配置；
图11B示出按第一优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器的修改示例；
图12示出按第二优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器的配置；
图13是示出在升压操作期间按第一优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器的相应晶体管在导通和断开之间切换的时序的时序图；
图14示出在升压操作期间按第一优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器的电流路径；
图15是示出在降压操作期间按第一优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器的相应晶体管在导通和断开之间切换的时序的时序图；
图16示出在降压操作期间按第一优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器的电流路径；
图17示出按第三优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器的配置；
图18示出按第四优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器的配置；
图19示出按第五优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器的配置；
图20示出用于电动汽车的太阳能充电系统的示意性配置示例；
图21示出按第一优选示例的推挽电路的配置；
图22是示出按第一优选示例的推挽电路的相应晶体管在导通和断开之间切换的时序的时序图；
图23示出当通过仿真得出按第一优选示例的推挽电路中连接点A的电压和连接点B的电压时的结果；
图24示出当通过仿真得出图30所示的具有常规浪涌电压抑制装置的推挽电路中连接点A的电压和连接点B的电压时的结果；
图25示出晶体管驱动的驱动器的电源配置的第一工作示例；
图26示出晶体管驱动的驱动器的电源配置的第二工作示例；
图27示出按第二优选示例的推挽电路的配置；
图28是示出按第二优选示例的推挽电路的相应晶体管在导通和断开之间切换的时序的时序图；
图29示出在日本待公开专利申请2000-50402中公开的电源设备的配置；以及
图30示出具有常规浪涌电压抑制装置的推挽电路的配置示例。
具体实施方式
下文将参考附图描述本发明的实施例。
该描述将首先涉及按本发明的第一实施例的DC/DC转换器。图1示出按本发明的第一实施例的DC/DC转换器的配置。图1所示的按本发明的第一实施例的DC/DC转换器设置有可变因数DC/DC转换器CNV1和固定因数DC/DC转换器CNV2。在本发明的第一实施例中，可变因数DC/DC转换器CNV1实施提供给电池B1的电压的DC/DC转换，并将其提供给固定因数DC/DC转换器CNV2。固定因数DC/DC转换器CNV2实施自可变因数DC/DC转换器CNV1提供的电压的DC/DC转换并将其提供给电池B2。
控制电路CNT1将控制信号S3输出到固定因数DC/DC转换器CNV2，使得固定因数DC/DC转换器CNV2始终以相同比例实施DC/DC转换。控制信号S3的示例包括固定负载信号。
控制电路CNT1基于与电池B2的状态有关的信息信号S2生成控制信号S2，并且将控制信号S2输出到可变因数DC/DC转换器CNV2，使得可变因数DC/DC转换器CNV2根据电池B2的状态以适当比例实施DC/DC转换。信息信号S1的示例包括与电池B2的电压有关的信息信号，且控制信号S2的示例包括可变负载信号。
对于DC/DC转换器有效率的转换比例依赖于电路方案而变化。出于此原因，配置可变因数DC/DC转换器CNV1和固定因数DC/DC转换器CNV2的二阶段组合，如图1所示的按本发明的第一实施例的DC/DC转换器，相对于转换比例的变化其效率变化相对较小的DC/DC转换器被用于可变因数DC/DC转换器CNV1并且相对于转换比例的变化其效率变化相对较大的DC/DC转换器被用于固定因数DC/DC转换器CNV2，使得不管两电池B1和B2之间的状态如何以高效率从电池B1向电池B2传送功率成为可能。
因此，优选的是，将非绝缘型斩波电路用于可变因数DC/DC转换器CNV1，该非绝缘型斩波电路是相对于转换比例的变化其效率变化相对较小的DC/DC转换器，并且将相对于转换比例的变化其效率变化相对较大的绝缘型DC/DC转换器用于固定因数DC/DC转换器CNV2（设置有变压器的DC/DC转换器）。
现在描述将涉及按本发明的第二实施例的DC/DC转换器。图2示出按本发明的第二实施例的DC/DC转换器的配置。按图2所示的本发明的第二实施例的DC/DC转换器是其中按图1所示的本发明的第一实施例的DC/DC转换器中的可变因数DC/DC转换器CNV1和固定因数DC/DC转换器CNV2的布置交换的配置。因此，在本发明的第二实施例中，固定因数DC/DC转换器CNV2实施从电池B1提供的电压的DC/DC转换并将其提供给可变因数DC/DC转换器CNV1，而可变因数DC/DC转换器CNV1实施从固定因数DC/DC转换器CNV2提供的电压的DC/DC转换并将其提供给电池B2。
用于控制电路CNT1的控制内容以及可变因数DC/DC转换器CNV1和固定因数DC/DC转换器CNV2的优选示例类似于本发明的第一实施例，因此省略其描述。
在此，图3示出设置到本发明的DC/DC转换器的固定因数DC/DC转换器CNV2的配置的示例，且图4示出属于图3所示配置的固定因数DC/DC转换器CNV2的晶体管TL1和TL2在导通和断开之间切换的时序图。
图3所示配置的固定因数DC/DC转换器CNV2设置有电容器CL；晶体管TL1和TL2，它们可以是N沟道MOSFET；变压器TR1；二极管DH1和DH2；及电容器CH。
晶体管TL1的漏极连接至变压器TR1的初级绕组的一端，而晶体管TL2的漏极连接至变压器TR1的初级绕组的另一端；晶体管TL1和TL2中的每一个的源极连接至电容器CL的一端，而电容器CL的另一端连接至变压器TR1的初级绕组的中心抽头。
二极管DH1的阳极连接至变压器TR1的次级绕组的一端，而二极管DH2的阳极连接至变压器TR1的次级绕组的另一端；二极管DH1和DH2各自的阴极连接至电容器CH的一端，而电容器CH的另一端连接至变压器TR1的次级绕组的中心抽头。
在图3所示配置的固定因数DC/DC转换器CNV2中，重复一个操作，其中如图4所示，仅晶体管TL1导通的时间Ton1之后是晶体管TL1和TL2均断开的时间Toff1，且之后流程移动到仅晶体管TL2导通的时间Ton2，且仅晶体管TL2导通的时间Ton2之后是晶体管TL1和TL2均断开的时间Toff2，且之后流程移动到仅晶体管TL1导通的时间Ton1。
在图3所示的固定因数DC/DC转换器CNV2中，当以下等式（1）表示的关系有效时，有可能以高效率和高功率传送功率。在以下的等式（1）中“Ton”是Ton=Ton1+Ton2，且以下的等式（1）中“Toff”是Toff＝Toff1+Toff2。
Ton/(Ton+Toff)>0.7...(1)
当等式（1）表示的关系无效时，按照负载的大电流将在短暂的“导通”时间（Ton）中流动，因此将存在效率下降，因为电阻损耗将增加。控制电路CNT1（参见图1和2）因此优选生成控制信号S3，藉此等式（1）表示的关系将有效。
现在描述将涉及按本发明的第三实施例的DC/DC转换器。图5示出按本发明的第三实施例的DC/DC转换器的配置。按图5所示的本发明的第三实施例的DC/DC转换器是其中负载电路LD1增加到按图1所示的本发明的第一实施例的DC/DC转换器的配置。
在本实施例中，电池B1的电压高于电池B2的电压，且使可变因数DC/DC转换器CNV1和固定因数DC/DC转换器CNV2各自实施降压操作。
负载电路LD1是能够在操作状态和非操作状态之间切换的负载电路。在示例情况下，如图5所示，其中负载电路LD1是由电阻器RLD1和晶体管TLD1构成的串联电路，该晶体管TLD1是N沟道MOSFET，则使晶体管TLD1导通将负载电路LD1置于操作状态，而使晶体管TLD1断开将负载电路LD1置于非操作状态。
在按本发明的第三实施例的DC/DC转换器中，当负载电路LD1始终处于非操作状态时，则在降压操作开始时，在可变因数DC/DC转换器CNV1和固定因数DC/DC转换器CNV2之间的连接点的电压从0[V]升至期望电压值的过渡阶段中，固定因数DC/DC转换器CNV2的输出电压在一些情况下可仅为0(V)，在这种状态下，可变因数DC/DC转换器CNV1的输出基本达到浮动状态，且可变因数DC/DC转换器CNV1的操作变得异常或不稳定。
鉴于上述情况，在降压操作的开始时，使负载电路LD1处于操作状态以避免可变因数DC/DC转换器CNV1的输出达到浮动状态的情形。在可变因数DC/DC转换器CNV1已经实现操作稳定且从固定因数DC/DC转换器CNV2的输出获得负载电流的状态之后，负载电路LD1从操作状态切换到非操作状态，且如最初实施的那样功率从电池B1传送到电池B2。
现在描述将涉及按本发明的第四实施例的DC/DC转换器。图6示出按本发明的第四实施例的DC/DC转换器的配置。图6所示的按本发明的第四实施例的DC/DC转换器表示将图1所示的按本发明的第一实施例的DC/DC转换器修改为双向DC/DC转换器。
图6所示的按本发明的第四实施例的DC/DC转换器设置有可变因数双向DC/DC转换器CNV3和固定因数双向DC/DC转换器CNV4。在本实施例中，电池B1的电压低于电池B2的电压。
在本发明的第四实施例中，在功率将从电池B1传送到电池B2的情况下，可变因数双向DC/DC转换器CNV3实施从电池B1提供的电压的DC/DC转换并将其提供给固定因数双向DC/DC转换器CNV4，而固定因数双向DC/DC转换器CNV4实施从可变因数双向DC/DC转换器CNV3提供的电压的DC/DC转换并将其提供给电池B2。相反，在功率将从电池B2传送到电池B1的情况下，固定因数双向DC/DC转换器CNV4实施从电池B2提供的电压的DC/DC转换并将其提供给可变因数双向DC/DC转换器CNV3，而可变因数双向DC/DC转换器CNV3实施从固定因数双向DC/DC转换器CNV4提供的电压的DC/DC转换并将其提供给电池B1。
控制电路CNT2将控制信号S3输出到固定因数双向DC/DC转换器CNV4，使得固定因数双向DC/DC转换器CNV4始终以相同比例实施DC/DC转换。控制信号S3的示例包括固定负载信号。对于功率将从电池B1传送到电池B2的情况和功率将从电池B2传送到电池B1的情况分别设置不同的固定因数。
在功率将从电池B1传送到电池B2的情况下，控制电路CNT2基于与电池B2的状态有关的信息信号S1生成控制信号S2并且将控制信号S2输出到可变因数双向DC/DC转换器CNV3，使得可变因数双向DC/DC转换器CNV3根据电池B2的状态以适当的比例实施DC/DC转换。在功率将从电池B2传送到电池B1的情况下，控制电路CNT2基于与电池B1的状态有关的信息信号S4生成控制信号S2并且将控制信号S2输出到可变因数双向DC/DC转换器CNV3，使得可变因数双向DC/DC转换器CNV3根据电池B1的状态以适当的比例实施DC/DC转换。信息信号S1的示例包括与电池B2的电压有关的信息信号，信息信号S4的示例包括与电池B1的电压有关的信息信号，控制信号S2的示例包括可变负载信号。
可变因数双向DC/DC转换器CNV3和固定因数双向DC/DC转换器CNV4的优选示例类似于可变因数DC/DC转换器CNV1和固定因数DC/DC转换器CNV2的优选示例，因此省略其描述。为了在固定因数双向DC/DC转换器CNV4是绝缘型DC/DC转换器（设置有变压器的DC/DC转换器）的情况下实现双向DC/DC转换，固定因数双向DC/DC转换器CNV4如图7所示由变压器、连接到变压器的低压绕组的第一开关电路及连接到变压器的高压绕组的第二开关电路构成。
根据图6所示的按本发明的第四实施例的DC/DC转换器，不管两个电池B1和B2之间的状态如何，电池B1和电池B2之间高效率的双向功率传输成为可能。
当图6所示的按本发明的第四实施例的DC/DC转换器中固定因数双向DC/DC转换器CNV4在从电池B2至电池B1的功率传输开始时立即操作时，当可变因数双向DC/DC转换器CNV3和固定因数双向DC/DC转换器CNV4之间的连接点的电压与固定因数双向DC/DC转换器CNV4的降压因数乘以电池B2的电压所得的值之间存在大的差异时，在固定因数双向DC/DC转换器CNV4中产生相当大的浪涌电流。
为了抑制这种浪涌电流，优选的是，可变因数双向DC/DC转换器CNV3在从可变因数双向DC/DC转换器CNV3向固定因数双向DC/DC转换器CNV4的方向上实施DC/DC转换，并在从电池B2向电池B1传送功率开始之前逐渐升高可变因数双向DC/DC转换器CNV3和固定因数双向DC/DC转换器CNV4之间的连接点的电压。更优选的，固定因数双向DC/DC转换器CNV4在可变因数双向DC/DC转换器CNV3和固定因数双向DC/DC转换器CNV4之间的连接点的电压已经达到固定因数双向DC/DC转换器CNV4的降压因数乘以电池B2的电压所得的值之后操作。
现在描述将涉及按本发明的第五实施例的DC/DC转换器。图7示出按本发明的第五实施例的DC/DC转换器的配置。图7所示的按本发明的第五实施例的DC/DC转换器是其中图6所示的按本发明的第四实施例的DC/DC转换器中的可变因数双向DC/DC转换器CNV3和固定因数双向DC/DC转换器CNV4的布置交换的配置。因此在本发明的第五实施例中，在功率将从电池B1传送到电池B2的情况下，固定因数双向DC/DC转换器CNV4实施从电池B1提供的电压的DC/DC转换并将其提供给可变因数双向DC/DC转换器CNV3，而可变因数双向DC/DC转换器CNV3实施从固定因数双向DC/DC转换器CNV4提供的电压的DC/DC转换并将其提供给电池B2。相反，在功率将从电池B2传送到电池B1的情况下，可变因数双向DC/DC转换器CNV3实施从电池B2提供的电压的DC/DC转换并将其提供给固定因数双向DC/DC转换器CNV4，而固定因数双向DC/DC转换器CNV4实施从可变因数双向DC/DC转换器CNV3提供的电压的DC/DC转换并将其提供给电池B1。
用于控制电路CNT2的控制内容以及可变因数双向DC/DC转换器CNV3和固定因数双向DC/DC转换器CNV4的优选示例类似于本发明的第四实施例，因此省略其描述。
当图7所示的按本发明的第五实施例的DC/DC转换器中固定因数双向DC/DC转换器CNV4在从电池B1至电池B2的功率传输开始时立即操作时，当可变因数双向DC/DC转换器CNV3和固定因数双向DC/DC转换器CNV4之间的连接点的电压与固定因数双向DC/DC转换器CNV4的升压因数乘以电池B1的电压所得的值之间存在大的差异时，在固定因数双向DC/DC转换器CNV4中产生相当大的浪涌电流。
为了抑制这种浪涌电流，优选的是，可变因数双向DC/DC转换器CNV3在从可变因数双向DC/DC转换器CNV3向固定因数双向DC/DC转换器CNV4的方向上实施DC/DC转换，并在从电池B1向电池B2传送功率开始之前逐渐升高可变因数双向DC/DC转换器CNV3和固定因数双向DC/DC转换器CNV4之间的连接点的电压。更优选的，固定因数双向DC/DC转换器CNV4在可变因数双向DC/DC转换器CNV3和固定因数双向DC/DC转换器CNV4之间的连接点的电压已经达到固定因数双向DC/DC转换器CNV4的升压因数乘以电池B1的电压所得的值之后操作。
图8示出图7所示的按本发明的第五实施例的DC/DC转换器的配置的示例。在图8所示的配置示例中，由第一开关电流11、变压器TR1和第二开关电路12构成的电路等价于固定因数双向DC/DC转换器CNV4，且升压/降压斩波电路13等价于可变因数双向DC/DC转换器CNV3。
第一开关电路11设置有电容器CL，用作在降压操作期间进行平滑的电容器，并且设置有连接到变压器TR1的低压绕组的推挽电路，该推挽电路由晶体管TL1和TL2构成，这些晶体管是N沟道MOSFET。晶体管TL1的漏极连接到变压器TR1的低压绕组的一端，晶体管TL2的漏极连接到变压器TR1的低压绕组的另一端，且晶体管TL1和TL2各自的源极连接到电池B1的负电极。电池B1的正电极连接到变压器TR1的低压绕组的中心抽头。电容器CL设置在电池B1的正电极和负电极之间。
第二开关电路12设置有连接到变压器TR1的高压绕组的全桥电路，该全桥电路由晶体管TH1至TH4（为N沟道MOSFET）、用作在升压操作期间进行平滑的电容器的电容器CH构成。晶体管TH1的源极和晶体管TH2的漏极连接到变压器TR1的高压绕组的一端，而晶体管TH3的源极和晶体管TH4的漏极连接到变压器TR1的高压绕组的另一端。晶体管TH1的漏极和晶体管TH3的漏极连接到电容器CH的一端。晶体管TH2的源极和晶体管TH4的源极连接到电容器CH的另一端。
升压/降压斩波电路13由晶体管TC1和TC2（晶体管TC1和TC2是N沟道MOSFET）、电感器LC1和电容器CC1构成。当从电池B1向电池B2充电时，晶体管TC1用作同步整流器元件，而当从电池B2向电池B1充电时，晶体管TC2用作同步整流器元件。同步整流器元件也可维持“断开”状态，并且仅允许与同步整流器元件并联连接的（寄生）二极管操作。
二极管（下文中称为“并联二极管”）并联连接在每个晶体管的源极和漏极之间，且该并联二极管也可以尤其是每个晶体管的寄生二极管（内置二极管）或在外部并联连接的二极管。
在升压操作期间，图8所示的配置示例的本发明第五实施例的DC/DC转换器通过利用推挽电路将从电池B1输出的直流电压转换成交流电压、利用变压器TR1升压交流电压并利用晶体管TH1和TH2对其进行整流来实施DC/DC转换；利用升压/降压斩波电路13对已经经历DC/DC转换的电压进行进一步升压并将其提供给电池B2。
在降压操作期间，图8所示的配置示例的本发明第五实施例的DC/DC转换器通过升压/降压斩波电路13利用DC/DC转换将从电池B2输出的直流电压进行降压、利用全桥电路将直流电压转换成交流电压、利用变压器TR1降压该交流电压并利用晶体管TL1和TL2对其进行整流来实施DC/DC转换；将已经经历DC/DC转换的电压提供给电池B1。
图9示出在升压操作期间按本发明的第五实施例以图8所示配置示例的DC/DC转换器的相应晶体管在导通和断开之间切换的时序示例，图10示出在降压操作期间按本发明的第五实施例中以图8所示配置示例的DC/DC转换器的相应晶体管在导通和断开之间切换的时序的示例。
在图9所示的时序示例中，晶体管TH1、TH2和TC1用作同步整流器元件。在图10所示的时序示例中，晶体管TL1、TL2和TC2用作同步整流器元件。升压/降压斩波电路13通过晶体管TC2的切换操作实施升压。在该升压操作期间，晶体管TC1根据时序导通，藉此电流流至晶体管TC1的并联二极管，且通过实施同步整流而减少与二极管相称（commensurate with）的损耗。升压/降压斩波电路13通过晶体管TC1的切换操作实施降压。在该降压操作期间，晶体管TC2根据时序导通，藉此电流流至晶体管TC2的并联二极管，且通过实施同步整流而减少与二极管相称的损耗。在升压操作和降压操作两种操作期间，晶体管TC1导通的时间段和晶体管TC2导通的时间段交替重复，但还提供空载时间，以便防止晶体管TC1和TC2同时导通。在本实施例中，利用同步整流减少与穿过二极管元件的通路相称的损耗，但不一定需要同步整流；在流入升压/降压斩波电路13的电流足够小的情况下，在不实施同步整流的情况下，也可在升压操作期间使晶体管TC1始终断开且仅实施晶体管TC2的切换操作，以及在降压操作期间使晶体管TC2始终断开且仅实施晶体管TC1的切换操作。
在图9和10所示的时序示例中，升压/降压斩波电路13的操作频率与由第一开关电路11、变压器TR1和第二开关电路12构成的电路的操作频率是相互不同的设置。根据该描述的设置，有可能在升压/降压斩波电路13（等价于可变因数双向DC-DC转换器CNV3）与由第一开关电路11、变压器TR1和第二开关电路12构成的电路（等价于固定因数双向DC/DC转换器CNV4）中相应的最高效率的操作频率下操作；且可进一步提高按本发明的第五实施例的DC/DC转换器的整体效率。
描述现在将涉及固定因数双向DC/DC转换器CNV4的优选配置示例。为了方便，将以电池B1和B2连接到固定因数双向DC/DC转换器CNV4的形式提供该描述。更具体地，已经省略与可变因数双向DC/DC转换器CNV3有关的描述，且假设可变因数双向DC/DC转换器CNV3的升压/降压因数是因数1。
图11A示出按第一优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器的配置。图11A所示的按第一优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器设置有：推挽电路，其由晶体管TL1和TL2构成，晶体管TL1和TL2是N沟道MOSFET 且连接到变压器TR1的低压绕组；变压器TR1，对于该变压器TR1绕组比率（低压绕组与高压绕组的匝数比）为1:N；全桥电路，其由晶体管TH1至TH4构成，晶体管TH1至TH4是N沟道MOSFET且连接到变压器TR1的高压绕组；晶体管TH5，晶体管TH5是N沟道MOSFET且设置在全桥电路和电池B2之间；以及电容器CH1和CH2。
晶体管TL1的漏极连接到变压器TR1的低压绕组的一端，而晶体管TL2的漏极连接到变压器TR1的低压绕组的另一端；晶体管TL1和TL2各自的源极连接到电池B1的负电极。电池B1的正电极连接到变压器TR1的低压绕组的中心抽头。还可将电容器设置在电池B1的正电极和负电极之间并使其用作在降压操作期间进行平滑的电容器。
晶体管TH1的源极和晶体管TH2的漏极连接到变压器TR1的高压绕组的一端，而晶体管TH3的源极、晶体管TH4的漏极及晶体管TH5的漏极连接到变压器TR1的高压绕组的另一端。晶体管TH1的漏极、晶体管TH3的漏极及电容器CH1的一端连接到电池B2的正电极，而晶体管TH2的源极、晶体管TH4的源极及电容器CH2的一端连接到电池B2的负电极。电容器CH1的另一端和电容器CH2的另一端连接到晶体管TH5的源极。每个晶体管的源极和漏极之间的二极管是并联二极管。电池B2是电压高于电池B1的电压的电池。电感器PL1、PL2、SL1是变压器TR1的寄生电感器。电感器SL1还可包括连接到变压器TR1的外部电感器（不同于变压器TR1的寄生电感器）。在这种情况下，可调节电感器SL1的电感值以改变输出电压的控制范围。类似地，还可能将电感器PL1、PL2连接到外部电感器以改变输出电压的控制范围，但这不是优选的，因为在晶体管TL1、TL2断开时产生的浪涌将具有更大的能量。相反，流过位于高压侧的电感器SL1的电流将相对较小，因此对浪涌的影响较不敏感。更具体地，在增加电感器以便改变输出电压的控制范围的情况下，优选相对于电感器SL1实施。如图11B所示还可提供电感器SL2代替电感器SL1。
图11A所示的按第一优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器在升压操作期间通过始终导通晶体管TH5，利用推挽电路将从电池B1输出直流电压转换成交流电压，利用变压器TR1使该交流电压升压，并利用由晶体管TH1和TH2、晶体管TH5、和电容器CH1和CH2构成的电压倍增整流器电路对其进行整流来实施DC/DC转换；已经经历DC/DC转换的电压被提供给电池B2。由于变压器TR1的绕组比率（低压绕组和高压绕组的匝数比）为1:N，按第一优选配置示例的双向DC/DC转换器中的固定升压因数（不包括由于电感器PL1、PL2、SL1引起的电压变化）是因数2N。改变晶体管TL1和TL2的栅驱动电压的负荷使得有可能改变流向寄生电感器的电流i的变化率(di/dt)(>0)并控制输出电压和输出电流。
图11A所示的按第一优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器在降压操作期间通过始终关闭晶体管TH5，利用全桥电路将从电池B2输出的直流电压转换成交流电压，利用变压器TR1使该交流电压降压，并利用晶体管TL1和TL2对其进行整流来实施DC/DC转换；已经经历DC/DC转换的电压被提供给电池B1。由于变压器TR1的低压绕组和高压绕组的匝数比（绕组比率）为1:N，按第一优选配置示例的双向DC/DC转换器的固定降压因数（不包括寄生电感器效应）是因数1/N。改变晶体管TH1、TH2、TH3和TH4的栅驱动电压的负荷使得有可能改变流向寄生电感器的电流i的变化率(di/dt)(>0)并控制输出电压和输出电流。
在图11A所示的按第一优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器中，设置在电池B1和变压器的低压绕组之间的电路成为推挽电路，但设置在电池B1和变压器的低压绕组之间的电路不限于推挽电路；例如，正如图12所示的按第二优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器，设置在电池B1和变压器的低压绕组之间的电路也可以是由晶体管TL1至TL4构成的全桥电路，这些晶体管是N沟道MOSFET。图12中与图11A等同的那些部分被赋予相同的附图标记，且省略更详细的描述。
在图12所示的按第二优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器中，同样，与图11A所示的按第一优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器类似地，并联二极管连接到每个晶体管的源极和漏极。而且，在图12所示的按第二优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器中，使用变压器TR2（其中低压绕组没有设置中心抽头的变压器）代替在图11A所示的按第一优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器中使用的变压器TR1（其中低压绕组中设置中心抽头的变压器）。在变压器TR2中，同样，低压绕组与高压绕组的匝数比为1:N，与变压器TR1类似。
之后是关于为什么按优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器的固定升压因数大于固定降压因数的乘法逆的描述。
例如，设Vsub是电池B1的电压，设Vsub_min（最小值）至Vsub_max（最大值）是其电压范围，设Vmain是电池B2的电压，设Vmain_min（最小值）至Vmain_max（最大值）是其电压范围，设α是不依赖于变压器的低压绕组和高压绕组等确定的负载的固定升压因数，设1/β是不依赖于变压器的绕组比率等确定的负载的固定降压因数，设L是等价于变压器的总寄生电感的等价电感（安装在变压器高压侧），以及设I是流向变压器的高压绕组的电流。
在这种情况下，在升压操作期间关系
Vmain=αVsub-L(dI/dt)
保持有效。
为了减少切换损耗，其中晶体管TL1、TL2的切换是零电流切换（或以足够低的电流值切换），则（dI/dt）在晶体管TL1或TL2处于“导通”状态时为正，因此关系
Vmain=αVsub-L(dI/dt)<αVsub
保持有效。当考虑到电池B1和电池B2的电压范围时，需要选择固定升压因数（例如，变压器的绕组比率），使得
Vmain_max<αVsub_min...(等式1)。
接下来，在降压操作期间，关系
Vsub=(1/β){Vmain-L(dI/dt)}
保持有效。
为了减少切换损耗，在用于反转由于晶体管TH1、TH2、TH3和TH4的切换而在变压器端子处产生的电压的方向的切换是零电流切换（或者以足够低的电流值切换）的情况下，则当晶体管TH1和TH4处于“导通”状态（“断开”状态）且晶体管TH2和TH3处于“断开”状态（“导通”状态）时（dI/dt）为正，因此关系
Vsub=(1/β){Vmain-L(dI/dt)}<(1/β)Vmain
保持有效。当考虑到电池B1和电池B2的电压范围时，需要选择固定降压因数（例如，变压器的绕组比率），使得
Vsub_max<(1/β)Vmain_min...(Equation 2)
保持有效。
在双向DC/DC转换器中，由于需要同时满足等式1和等式2，根据等式1和等式2，关系
Vsub_max<(1/β)Vmain_min<(α/β)Vsub_min
∴(α/β)>(Vsub_max/Vsub_min)>1...(等式3)
保持有效。当仅从变压器的绕组比率确定固定升压因数α和固定降压因数(1/β)时，必须利用在升压期间和在降压期间变化的匝数比，其中尤其是在升压期间变压器的绕组比率是1:α，而在降压期间变压器的绕组比率是1:β(<α)，且电路配置变得非常复杂。然而，在图11A中的电路中，由于变压器TR1的绕组比率是1:N，这等价于α=2N和β=N的情况，且满足等式3。更具体地，图11A中的电路不需要变压器的绕组比率在升压和降压期间改变，因此双向DC/DC转换器可由简单的电路配置构成。
图13是示出在升压操作期间按第一优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器的每个晶体管在导通和断开之间切换的时序的时序图。
当晶体管TL1导通且允许电流流到变压器TR1的低压绕组时，在变压器TR1的高压绕组中产生电动势，且穿过晶体管TH5和TH1的电流开始流动（参见图14）。此时，根据电流流过晶体管TH1的寄生二极管的时序，晶体管TH1导通并实施同步整流，由此减少与二极管相称的损耗。类似地，当晶体管TL2导通且允许电流流到变压器TR1的低压绕组时，在变压器TR1的高压绕组中产生电动势，且穿过晶体管TH2和TH5的电流开始流动。此时，根据电流流过晶体管TH2的寄生二极管的时序，晶体管TH1导通并实施同步整流，由此减少与二极管相称的损耗。这使得进一步提高效率成为可能。
交替地重复晶体管TL1导通的时段和晶体管TL2导通的时段，但当晶体管TH1和TH2同时导通时大的短路电流开始流动，因此为了防止晶体管TH1和TH2同时导通，提供其中晶体管TH1和TH2均“断开”的时间（空载时间）。这使得进一步提高效率成为可能。
图15接下来示出在降压操作期间按第一优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器的每个晶体管在导通和断开之间切换的时序的时序图。
当晶体管TH1和TH4导通且允许电流流到变压器TR1的高压绕组时，在变压器TR1的低压绕组中产生电动势，且穿过晶体管TL1的电流开始流动（参见图16）。此时，根据电流流过晶体管TL1的寄生二极管的时序，晶体管TL1导通并实施同步整流，由此减少与二极管相称的损耗。类似地，当晶体管TH3和TH2导通且允许电流流到变压器TR1的高压绕组时，在变压器TR1的低压绕组中产生电动势，且穿过晶体管TL2的电流开始流动。此时，根据电流流过晶体管TL2的寄生二极管的时序，晶体管TL2导通并实施同步整流，由此减少与二极管相称的损耗。这使得进一步提高效率成为可能。
交替地重复晶体管TH1和TH4导通的时段和晶体管TH2和TH3导通的时段，但当晶体管TH1和TH2同时导通时相当大的短路电流开始流动，且当晶体管TH3和TH4同时导通时相当大的短路电流开始流动，因此为了防止晶体管TH1和TH2同时导通，并防止晶体管TH3和TH4同时导通，提供其中晶体管TH1至TH4均“断开”的时间（空载时间）。这使得进一步提高效率成为可能。
在其中晶体管TH5仅由单个MOS晶体管构成的情况下，如图11A所示按第一优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器或如图12所示按第二优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器，则在电容器CH2保持带电的状态下，当晶体管TH4导通时，例如在诸如降压操作开始的时间，电容器CH2将跨晶体管TH4和晶体管TH5的寄生二极管形成短路，相当大的电流将流动，且电容器CH2、晶体管TH4和晶体管TH5将遭到损坏。
鉴于上述问题，优选的是采用例如图17所示按第三优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器或图18所示按第四优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器。图17和18中与图11A等同的部分被赋予相同的附图标记，且省略其更详细的描述。
在图17所示的按第三优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器中，晶体管TH5由两个N沟道MOSFET构成，其中源极相互连接并且将共享的栅控制信号提供给栅极。由此，即使晶体管TH4已经导通，电容器CH2不再经由晶体管TH5的内置二极管或通过晶体管TH4而形成短路。
在图18所示的按第四优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器中，设置与电容器CH2并联的由电阻器RH1和晶体管TH6构成的放电电路。在降压操作的初始阶段晶体管TH4导通之前，晶体管TH6导通且经由电阻器RH1实施放电，直到电容器CH2两端处的电压变为基本为0[V]，之后晶体管TH6断开且然后晶体管TH4导通。结果，即使当晶体管TH4已经导通且电容器CH2经由晶体管TH4和晶体管TH5的内置二极管形成短路时，也不再有相当大的短路电流流动。
现在描述将涉及图19所示的按第五优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器。图19所示的按第五优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器的特征在于使用常开（normally-on）器件。
基于GaN的晶体管、基于SiC的晶体管及其它化合物功率器件的特征是小的栅电容和低导通电阻，因此是预期代替基于Si的功率器件的下一代功率器件。利用这些化合物功率器件，难以形成低电阻P型有效层，因此目前常开N型器件非常普遍。在使用常开器件的情况下，非常可能的是当驱动常开器件的驱动器故障时常开器件将达到“导通”状态，因此即使当驱动常开器件的驱动器故障时也必须注意防止出现短路等。
鉴于上述问题，在图19所示的按第五优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器中，常开器件用于晶体管TH1和TH3。这使得有可能提供由于晶体管TH1的低栅电容而获得的切换损耗减少以及由于低导通电阻而获得的电阻损耗减少，并提供由于晶体管TH3的低栅电容而获得的切换损耗减少以及由于低导通电阻而获得的电阻损耗减少。此外，即使当故障导致晶体管TH1或TH3短路时也可确保安全，因为在电池B2的正电极和负电极之间没有短路。在图19所示的按第五优选配置示例的固定因数双向DC/DC转换器中，采用其中晶体管TH1和TH3是常开器件且晶体管TH2和TH4是常关器件的配置，但反配置也可以，即其中晶体管TH1和TH3是常关器件且晶体管TH2和TH4是常开器件的配置。在将化合物晶体管用于常开器件的情况下，当晶体管是例如基于GaN的晶体管时在源极和漏极之间未形成内置晶体管，且当晶体管是例如基于SiC的晶体管时形成在源极和漏极之间的内置二极管将不具有优良性能；因此，优选的是将二极管与图19所示的常开器件（晶体管TH1和TH3）并联连接。
本发明的DC/DC转换器可应用于例如图20所示的电动汽车的太阳能充电系统。
图20所示的用于电动汽车的太阳能充电系统包括：其中布置多个太阳能电池的太阳能板1；用于控制太阳能板1的输出电压的最大功率点跟踪（MPPT）控制单元2，使得太阳能板1的输出电压最大；用于管理和控制辅助电池4的控制电路；存储太阳能板1的输出电能的辅助电池4；用于实施从辅助电池4输出的直流电压的DC/DC转换并将其提供给主电池7的DC/DC转换器5；用于管理和控制主电池7的控制电路6；以及具有大于辅助电池4的电容的主电池7。此外，尽管图20未描述，但在电动汽车中还提供了用于生成控制DC/DC转换器5内的每个开关元件的“导通”和“断开”状态的控制信号的电路（尤其是上述的控制电路CNT1或控制电路CNT2）。
在本发明的DC/DC转换器应用于图20所示的电动汽车的太阳能充电系统的情况下，DC/DC转换器5可以是本发明的DC/DC转换器。在本发明的DC/DC转换器是双向DC/DC转换器的情况下，从主电池7输出的直流电压经历DC/DC转换并提供给辅助电池4是可能的。在这种情况下，辅助电池4对应于上述电池B1（在低压侧）且主电池7对应于上述电池B2（在高压侧）。
提供给电动汽车的反相器8将从主电池7输出的直流电压转换成电动机驱动的交流电压。提供给电动汽车的电动机9由从反相器8输出的电动机驱动的交流电压旋转驱动。电动汽车的主动轮通过电动机9的旋转而旋转。在电动汽车刹车期间由电动机9生成的再生能量被控制电路6回收并存储在主电池7中。从辅助电池4输出的直流电压还被用作前灯等的电源。
在图20中，设置有本发明的DC/DC转换器的太阳能充电系统是用于电动汽车的太阳能充电系统，但应容易地理解它还可用作其它可移动体（例如，摩托车等）的太阳能充电系统。
在本文中，在推挽电路用于连接到固定因数双向DC/DC转换器中的变压器的低压绕组的切换电路的情况下，从提高效率的观点看，优选的是提供推挽电路装置来抑制由于变压器的低压绕组的寄生电感引起的浪涌电压。
现在以下的描述将涉及用于抑制浪涌电压的装置。
图21示出按第一优选示例的推挽电路的配置。图21所示出的按第一优选示例的推挽电路设置有：晶体管TL1和TL2，它们是N沟道MOSFET；二极管DAC1和DAC2；以及晶体管TAC1和TAC2，它们是N沟道MOSFET。
晶体管TL1的漏极连接到变压器TR1的低压绕组的一端，晶体管TL2的漏极连接到变压器TR1的低压绕组的另一端，晶体管TL1和TL2各自的源极连接到电池B3的负电极。在图21中变压器TR1的低压绕组的寄生电感被描述为寄生电感器PL1和PL2。并联二极管连接在每个晶体管的源极和漏极之间，但这些并联二极管还可以是尤其在每个晶体管外部并联连接的二极管或每个晶体管的寄生二极管（内置二极管）。
二极管DAC1的阳极连接到晶体管TL1的漏极，二极管DAC1的阴极连接到晶体管TAC1的漏极，而晶体管TAC1的源极连接到变压器TR1的低压绕组的中心抽头和电池B3的正电极。类似地，二极管DAC2的阳极连接到晶体管TL2的漏极，二极管DAC2的阴极连接到晶体管TAC2的漏极，而晶体管TAC2的源极连接到变压器TR1的低压绕组的中心抽头和电池B3的正电极。
在图21所示的按第一优选示例的推挽电路中，晶体管TAC1在一路径的导通和切断之间切换，该路径从晶体管TL1的漏极和变压器TR1的低压绕组的一端之间的连接点A穿过二极管DAC1，并到达电池B3的正电极和变压器TR1的低压绕组中心抽头之间的连接点。当该路径开放为导通而出现由于变压器TR1的寄生电感器PL1引起的浪涌组分时，则这种浪涌组分穿过二极管DAC1并流回电池B3的正电极和变压器TR1的低压绕组的中心抽头之间的连接点。类似地，在图21所示的按第一优选示例的推挽电路中，晶体管TAC2在一路径的导通和切断之间切换，该路径从晶体管TL2的漏极和变压器TR1的低压绕组的另一端之间的连接点B穿过二极管DAC2，并到达电池B3的正电极和变压器TR1的低压绕组中心抽头之间的连接点。当该路径开放为导通而出现由于变压器TR1的寄生电感器PL2引起的浪涌组分时，则这种浪涌组分穿过二极管DAC2并流回电池B3的正电极和变压器TR1的低压绕组的中心抽头之间的连接点。
因此，在TL1从“导通”切换到“断开”的时间点，晶体管TAC1必须处于“导通”状态，在TL2从“断开”切换到“导通”的时间点，晶体管TAC1必须处于“断开”状态，在TL2从“导通”切换到“断开”的时间点，晶体管TAC2必须处于“导通”状态，在TL1从“断开”切换到“导通”的时间点，晶体管TAC2必须处于“断开”状态。出于此原因，晶体管TL1、TL2、TAC1和TAC2在“导通”和“断开”之间的切换可通过例如如图22所示的时序实施。在晶体管TL1、TL2、TAC1和TAC2在“导通”和“断开”之间的切换通过如图22所示的时序实施的情况下，提供给晶体管TAC1的控制端子的控制信号仅通过延迟提供给晶体管TL1的控制端子的控制信号来生成，而提供给晶体管TAC2的控制端子的控制信号仅通过延迟提供给晶体管TL2的控制端子的控制信号来生成；因此，可容易地生成提供给晶体管TAC1的控制端子的控制信号和提供给晶体管TAC2的控制端子的控制信号。
图23示出当通过仿真得出图21所示按第一优选示例的推挽电路中连接点A的电压和连接点B的电压时的结果。为了比较的目的，图24示出当通过仿真得出图30所示的具有常规浪涌电压抑制装置（齐纳二极管ZD1和ZD2）的推挽电路中连接点A的电压和连接点B的电压时的结果。在图23和24中，粗线示出连接点A的电压，细线示出连接点B的电压。在图23和24中，电池B1的电压是12V。
根据图21所示按第一优选示例的推挽电路，有可能显著降低由于变压器TR1的寄生电感器PL1引起的连接点A的电压升高以及由于变压器TR1的寄生电感器PL2引起的连接点B的电压升高。出于此原因，有可能防止连接点A和连接点B的电压升高超过晶体管TAC1和TAC2的耐压，并防止晶体管TAC1和TAC2被损坏。而且，根据图21所示按第一优选示例的推挽电路，由于变压器TR1的寄生电感器PL1和PL2引起的浪涌组分没有被丢弃到电路外部，而是使其按所述顺序流回通过连接点A、二极管DAC1、晶体管TAC1、变压器TR1的中心抽头、寄生电感器PL1和连接点A的电流路径；或使其所述顺序流回通过连接点B、二极管DAC2、晶体管TAC2、变压器TR1的中心抽头、寄生电感器PL2和连接点B的电流路径。已被存储在寄生电感器PL1、PL2中的能量因此可被传送到高压侧（而不是被齐纳二极管等消耗），且因此可显著减少损耗。
现在描述将涉及用于驱动晶体管TAC1和TAC2的驱动器的电源配置示例。
图25示出用于驱动晶体管TAC1和TAC2的驱动器的电源配置的第一工作示例。图25中与图21等同的那些部分被赋予相同的附图标记，且省略其更详细的描述。图25中描述的电压值是示例。
在图25所示的第一工作示例中，晶体管TAC1和TAC2分别是常关晶体管。在电池B1的电压是12V的示例情况下，用于驱动晶体管TAC1的栅驱动器DV1需要通过将大于晶体管TAC1的阈值电压值的电压加到晶体管TAC1的源电压（例如，12V）而得到的电压的电源（例如24-V电源），而用于驱动晶体管TAC2的栅驱动器DV2需要通过将大于晶体管TAC2的阈值电压值的电压加到晶体管TAC2的源电压（例如，12V）而得到的电压的电源（例如24-V电源）。鉴于上述问题，在图25所示的第一工作示例中，存在连接到栅驱动器DV1的电源（例如24-V电源），由此晶体管TL1的漏极电压穿过电阻器R1和逆电流防止二极管D1并且通过电容器C1进一步平滑以得到直流电压，且存在连接到栅驱动器DV2的电源（例如24-V电源），由此晶体管TL2的漏极电压穿过电阻器R2和逆电流防止二极管D2并且通过电容器C2进一步平滑以得到直流电压。而且，尽管未示出，还存在连接到栅驱动器DV1的电压电源（例如晶体管TAC1的源极端子）用于断开晶体管TAC1，且还存在连接到栅驱动器DV2的电压电源（例如晶体管TAC1的源极端子）用于断开晶体管TAC2。与图25中的第一工作示例不同，还可能使电源（例如，24-V电源）连接到栅驱动器DV2，由此晶体管TL2的漏极电压用于获得直流电压，且可能使电源（例如，24-V电源）连接到栅驱动器DV1，由此晶体管TL2的漏极电压用于获得直流电压。获得用于驱动晶体管TAC1、TAC2的所述电源电压的原因是如图23所示，当晶体管TAC1断开时晶体管TAC1的漏极电压和当晶体管TAC2断开时晶体管TAC2的漏极电压等于电池B1的电压（例如，12V）乘以约为2的因数（例如，约为24V）。
根据所述的电源配置，不需要提供用于生成通过将大于晶体管TAC1的阈值电压值的电压加到晶体管TAC1的源极电压（例如，12V）而得到的电压的特别电路（例如用于使电池B3的输出电压升高到该电压的两倍的电路），也不需要提供用于生成通过将大于晶体管TAC2的阈值电压值的电压加到晶体管TAC2的源极电压（例如，12V）而得到的电压的特别电路（例如用于使电池B3的输出电压升高到该电压的两倍的电路）；该电路配置因此变得较简单。
图26示出用于驱动晶体管TAC1和TAC2的驱动器的电源配置的第二工作示例。图26中与图21等同的那些部分被赋予相同的附图标记，且省略其更详细的描述。图26中描述的电压值是示例。
在图26所示的第二工作示例中，晶体管TAC1和TAC2中的每一个都是常开晶体管。在这种情况下，用于驱动晶体管TAC1的栅驱动器DV3不需要大于晶体管TAC1的源极电压（例如，12V）的电压电源，用于驱动晶体管TAC2的栅驱动器DV4也不需要大于晶体管TAC2的源极电压（例如，12V）的电压电源。鉴于上述问题，在图26所示的第二工作示例中，用于其它控制电路的电源（例如，5-V电源）连接到栅驱动器DV3和DV4。更具体地，用于其它控制电路的电源（例如，5-V电源）被其它控制电路（例如，传感器、用于驱动其它晶体管的驱动器等）以及栅驱动器DV3和DV4共享。而且，尽管未示出，还存在连接到栅驱动器DV3的电压电源（例如，12V电源）用于导通晶体管TAC1，且还存在连接到栅驱动器DV4的电压电源（例如，12V电源）用于导通晶体管TAC2。
根据所述的电源配置，不需要向栅驱动器DV3和DV4提供专用电源，因此可减少构成电源电路的组件的数量。而且，在图26所示的第二工作示例中，可通过使用具有比基于Si的晶体管低的导通电阻的化合物晶体管（诸如基于GaN的晶体管或基于SiC的晶体管）作为晶体管TAC1和TAC2来进一步减少损耗，这些晶体管TAC1和TAC2为常开晶体管。在化合物晶体管用于晶体管TAC1和TAC2的情况下，由于在例如基于GaN的晶体管的源极和漏极之间没有形成内置二极管，还可将二极管连接到与晶体管TAC1和TAC2并联的位置，与图25类似，然而图26未示出晶体管TAC1和TAC2的并联二极管。
现在描述将涉及第二优选示例的推挽电路。图27示出按第二优选示例的推挽电路的配置。图27中与图21相同的部分被赋予相同的附图标记，且省略其详细描述，例外是图11A中的晶体管TAC1和TAC2，其在图27中变为晶体管TAC1A和TAC2A。
图27中第二优选示例的推挽电路是其中从图21所示的第一优选示例的推挽电路中取走二极管DAC1和DAC2，并代替地提供用于同步整流的晶体管TAC1B和TAC2B。有可能确保更大的效率增加，因为通过执行同步整流可减少与二极管相称的损耗。
在图27所示的按第二优选示例的推挽电路中，在晶体管TL1已经从“导通”切换到“断开”之后晶体管TAC1B必须从“断开”切换到“导通”，在晶体管TAC1A从“导通”切换到“断开”之前晶体管TAC1B必须从“导通”切换到“断开”，在晶体管TL2已经从“导通”切换到“断开”之后晶体管TAC2B必须从“断开”切换到“导通”，且在晶体管TAC2A从“导通”切换到“断开”之前晶体管TAC2B必须从“导通”切换到“断开”。出于此原因，晶体管TL1、TL2、TAC1A、TAC2A、TAC1B和TAC2B在“导通”和“断开”之间的切换可通过例如如图28所示的时序实施。
在图27所示的第二优选示例的推挽电路中用于驱动晶体管TAC1和TAC2的驱动器的电源配置的示例与在图21所示的第一优选示例的推挽电路的情况相似，因此省略其描述。
如果图11A、12和14所示的固定因数双向DC/DC转换器不具有电压改变功能，则在电池如所示地连接到输出单元的情况下电路可能被固定因数DC/DC转换破坏。为此，采用其中电感器PL1、PL2和SL1加至图11A、12和14中所示的固定因数双向DC/DC转换器以及其中图11A、12和14中所示的固定因数双向DC/DC转换器具有电压改变功能的配置。
类似地，如果图11B所示的固定因数双向DC/DC转换器不具有电压改变功能，则在电池如所示地连接到输出单元的情况下电路可能被固定因数DC/DC转换破坏。为此，采用其中电感器PL1、PL2和SL2加至图11B中所示的固定因数双向DC/DC转换器以及其中图11B所示的固定因数双向DC/DC转换器具有电压改变功能的配置。
然而，在使用图11A、11B、12或14所示的固定因数双向DC/DC转换器中的任一个代替由图8所示的DC/DC转换器的第一开关电路11、变压器TR1和第二开关电路12构成的电路的情况下，不需要向固定因数双向DC/DC转换器提供这些电感器，因为升压/降压斩波电路13（可变因数双向DC/DC转换器）被提供给图8所示的DC/DC转换器。
上述实施例的内容和上述修改示例可按任何组合实现，只要没有不兼容性即可。

Claims (9)

1.一种DC/DC转换器，包括：
第一DC/DC转换器，以及
第二DC/DC转换器，用于实施从所述第一DC/DC转换器提供的电压的DC/DC转换；
其中所述第一DC/DC转换器或所述第二DC/DC转换器之一是固定因数DC/DC转换器，以及
所述第一DC/DC转换器或所述第二DC/DC转换器中的另一个是可变因数DC/DC转换器。
2.如权利要求1所述的DC/DC转换器，其特征在于，
所述固定因数DC/DC转换器是具有变压器的绝缘型DC/DC转换器，以及
所述可变因数DC/DC转换器是非绝缘型DC/DC转换器。
3.如权利要求1或2所述的DC/DC转换器，其特征在于，
所述第一DC/DC转换器是可变因数DC/DC转换器，
所述第二DC/DC转换器是固定因数DC/DC转换器，
所述DC/DC转换器包括连接到所述第一DC/DC转换器和所述第二DC/DC转换器之间的连接点的负载电路，
所述负载电路是能够在操作状态和非操作状态之间切换的负载电路，以及
所述第一DC/DC转换器和所述第二DC/DC转换器是用于实施降压操作的DC/DC转换器。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的DC/DC转换器，其特征在于，
所述第一DC/DC转换器和所述第二DC/DC转换器是双向DC/DC转换器。
5.如权利要求4所述的DC/DC转换器，其特征在于，
在所述DC/DC转换器开始从所述固定因数DC/DC转换器到所述可变因数DC/DC转换器的功率传输操作之前，
所述可变因数DC/DC转换器在从所述可变因数DC/DC转换器向所述固定因数DC/DC转换器的方向上实施DC/DC转换并且逐渐升高所述固定因数DC/DC转换器和所述可变因数DC/DC转换器之间的连接点的电压。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的DC/DC转换器，其特征在于，
所述第一DC/DC转换器的操作频率和所述第二DC/DC转换器的操作频率彼此不同。
7.一种太阳能充电系统，包括：
太阳能电池；
用于存储从所述太阳能电池输出的电能的第一电能存储设备；
具有比所述第一电能存储设备高的电压的第二电能存储设备；以及
用于在所述第一电能存储设备和所述第二电能存储设备之间传送电能的DC/DC转换器；
其中所述DC/DC转换器是权利要求1至6中的任一项所述的DC/DC转换器。
8.一种可移动体，包括：
权利要求7所述的太阳能充电系统。
9.如权利要求8所述的可移动体，其特征在于，
从所述第二电能存储设备输出的电能被提供给所述太阳能充电系统，用作驱动所述可移动体的电能。
CN201210428192.7A 2011-10-31 2012-10-31 Dc-dc转换器、太阳能充电系统及可移动体 Expired - Fee Related CN103095142B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011238544A JP5432969B2 (ja) 2011-10-31 2011-10-31 Ｄｃ／ｄｃコンバータ、ソーラー充電システム、及び移動体
JP2011-238544 2011-10-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103095142A true CN103095142A (zh) 2013-05-08
CN103095142B CN103095142B (zh) 2016-01-20

Family

ID=48171709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210428192.7A Expired - Fee Related CN103095142B (zh) 2011-10-31 2012-10-31 Dc-dc转换器、太阳能充电系统及可移动体

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9071154B2 (zh)
JP (1) JP5432969B2 (zh)
CN (1) CN103095142B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104810802A (zh) * 2014-01-27 2015-07-29 Ls产电株式会社 电池反向保护装置及其操作方法
CN107148728A (zh) * 2014-12-26 2017-09-08 日立汽车系统株式会社 电源装置
CN110291707A (zh) * 2016-11-30 2019-09-27 康姆艾德公司 可变电压发生器电路、电容器和方法
CN111371204A (zh) * 2020-03-25 2020-07-03 维沃移动通信有限公司 充电方法及电能中转装置

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130046234A (ko) * 2011-10-27 2013-05-07 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이의 제어 방법
EP2921336B1 (en) 2012-11-16 2019-06-19 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Vehicle-mounted power source device
JP6179054B2 (ja) 2013-07-02 2017-08-16 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ、双方向電力変換器
WO2015025557A1 (ja) * 2013-08-22 2015-02-26 シャープ株式会社 太陽光エネルギー利用システム
TW201517458A (zh) * 2013-10-28 2015-05-01 Yun Shan Chang 用於太陽能集電裝置的電力儲存裝置
DE102014205648A1 (de) * 2014-03-26 2015-10-01 Robert Bosch Gmbh Zweistufiger Gleichspannungswandler mit Leistungsskalierung
CN105141134B (zh) * 2014-05-26 2019-06-14 中兴通讯股份有限公司 一种开关电源和控制该开关电源的方法
DE102014016076A1 (de) * 2014-10-29 2015-08-13 Audi Ag DC/DC-Wandler für ein Kraftfahrzeug
US9910811B2 (en) * 2015-04-27 2018-03-06 Cisco Technology, Inc. Hot swap circuit
JP6724455B2 (ja) * 2016-03-22 2020-07-15 トヨタ自動車株式会社 車両用電源システム
DE102016006549A1 (de) * 2016-05-25 2017-11-30 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Bidirektionale Gleichspannungswandleranordnung
US10686378B2 (en) * 2016-12-16 2020-06-16 Futurewei Technologies, Inc. High-efficiency regulated buck-boost converter
DE102017205481A1 (de) * 2017-03-31 2018-10-04 Robert Bosch Gmbh Gleichspannungskonverter, Spannungsversorgungseinrichtung und Diagnoseverfahren für einen Gleichspannungskonverter
JP2019205293A (ja) * 2018-05-24 2019-11-28 株式会社オートネットワーク技術研究所 車載用電源装置
KR102659239B1 (ko) * 2018-12-18 2024-04-18 현대자동차주식회사 비절연형 충전기와 직류 컨버터의 통합 장치
JP7331794B2 (ja) * 2020-06-30 2023-08-23 株式会社豊田自動織機 車両
US11642981B1 (en) * 2022-07-22 2023-05-09 FreeWire Technologies, Inc. Charging EV battery using parallel buck and boost converters

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000050402A (ja) * 1998-08-03 2000-02-18 Denso Corp ハイブリッド電気自動車用電源装置
CN201128379Y (zh) * 2007-11-23 2008-10-08 吉林市北华航天科技有限公司 车用太阳能-超级电容混合动力电源
CN201516898U (zh) * 2009-08-25 2010-06-30 浙江吉利控股集团有限公司 单人太阳能电动车
US20110032733A1 (en) * 2009-08-05 2011-02-10 Honda Motor Co., Ltd. Dc-dc converter and power supplying system including same
CN102118050A (zh) * 2011-02-28 2011-07-06 中国船舶重工集团公司第七一二研究所 蓄电池充放电装置
CN201914107U (zh) * 2010-12-30 2011-08-03 西安交通大学苏州研究院 一种基于超级电容的电动汽车混合动力控制系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4513835A (en) * 1982-04-30 1985-04-30 Nissan Motor Company, Limited Steering control apparatus
US4858093A (en) * 1988-12-12 1989-08-15 Qualitron, Inc. Integrated magnetic power converter
JPH07322524A (ja) * 1994-05-18 1995-12-08 Toyota Autom Loom Works Ltd 電源回路
US5903138A (en) * 1995-03-30 1999-05-11 Micro Linear Corporation Two-stage switching regulator having low power modes responsive to load power consumption
US6272025B1 (en) * 1999-10-01 2001-08-07 Online Power Supply, Inc. Individual for distributed non-saturated magnetic element(s) (referenced herein as NSME) power converters
US7042203B2 (en) * 2002-06-04 2006-05-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. DC-DC converter
US7057376B2 (en) * 2004-01-14 2006-06-06 Vanner, Inc. Power management system for vehicles
US7298120B2 (en) * 2005-05-11 2007-11-20 Radio Shack Corporation Apparatus, and associated method, for converting electrical power into form for powering a load device
US20100157632A1 (en) * 2008-12-20 2010-06-24 Azuray Technologies, Inc. Energy Conversion Systems With Power Control
JP2011148390A (ja) * 2010-01-21 2011-08-04 Toyota Motor Corp 車両
JP2011186112A (ja) 2010-03-08 2011-09-22 Panasonic Corp コンテンツ出力装置
JP2011205536A (ja) 2010-03-26 2011-10-13 Oki Electric Industry Co Ltd 電力線結合器、電力線接続構成検出装置及び電力線接続構成検出システム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000050402A (ja) * 1998-08-03 2000-02-18 Denso Corp ハイブリッド電気自動車用電源装置
CN201128379Y (zh) * 2007-11-23 2008-10-08 吉林市北华航天科技有限公司 车用太阳能-超级电容混合动力电源
US20110032733A1 (en) * 2009-08-05 2011-02-10 Honda Motor Co., Ltd. Dc-dc converter and power supplying system including same
CN201516898U (zh) * 2009-08-25 2010-06-30 浙江吉利控股集团有限公司 单人太阳能电动车
CN201914107U (zh) * 2010-12-30 2011-08-03 西安交通大学苏州研究院 一种基于超级电容的电动汽车混合动力控制系统
CN102118050A (zh) * 2011-02-28 2011-07-06 中国船舶重工集团公司第七一二研究所 蓄电池充放电装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104810802A (zh) * 2014-01-27 2015-07-29 Ls产电株式会社 电池反向保护装置及其操作方法
CN107148728A (zh) * 2014-12-26 2017-09-08 日立汽车系统株式会社 电源装置
CN107148728B (zh) * 2014-12-26 2019-07-05 日立汽车系统株式会社 电源装置
CN110291707A (zh) * 2016-11-30 2019-09-27 康姆艾德公司 可变电压发生器电路、电容器和方法
CN110291707B (zh) * 2016-11-30 2022-04-29 康姆艾德公司 可变电压发生器电路、电容器和方法
CN111371204A (zh) * 2020-03-25 2020-07-03 维沃移动通信有限公司 充电方法及电能中转装置
CN111371204B (zh) * 2020-03-25 2021-10-26 维沃移动通信有限公司 充电方法及电能中转装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20130106342A1 (en) 2013-05-02
CN103095142B (zh) 2016-01-20
JP5432969B2 (ja) 2014-03-05
JP2013099069A (ja) 2013-05-20
US9071154B2 (en) 2015-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103095142B (zh) Dc-dc转换器、太阳能充电系统及可移动体
JP5630409B2 (ja) プッシュプル回路、ｄｃ／ｄｃコンバータ、ソーラー充電システム、及び移動体
JP4378400B2 (ja) 双方向ｄｃ−ｄｃコンバータ及び双方向ｄｃ−ｄｃコンバータの制御方法
CN102959846B (zh) Dc-dc变换器
CN108696123A (zh) 双向dc-dc转换器
CN103001458B (zh) 驱动电路
KR20210116305A (ko) 예비충전이 가능한 dcdc 변환 회로
CN208226864U (zh) 具有改善稳定性的非隔离式双向dc-dc转换器
KR101734210B1 (ko) 양방향 직류-직류 컨버터
CN104320042A (zh) 一种可用于充电和驱动的多功能逆变器
CN104221209A (zh) 具有带反向mosfet的降压转换器的光伏系统充电控制器
CN102570893A (zh) 同步整流器双向转换器
CN103368403A (zh) 在开关电源系统中采用的控制设备
KR20150040115A (ko) 모터 구동 장치
CN110299835A (zh) 用于为开关转换器供电的系统和方法
CN103081329B (zh) Dc/dc转换器
TWI489754B (zh) 可逆型多輸入交錯式直流／直流轉換器
CN102570831B (zh) 一种隔离直流双向变换器
CN108667297B (zh) 一种电动车用复合电源装置及其工作方法
JP5875326B2 (ja) 双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ、ソーラー充電システム、及び移動体
CN204290428U (zh) 一种集成电机驱动和电池充电功能模块
KR101602818B1 (ko) 마일드 하이브리드 차량용 토크 보조 장치
CN104685774B (zh) Dc‑dc转换器、使用该dc‑dc转换器的太阳能控制器及移动体
CN212171938U (zh) 一种新能源汽车的高压母线电容的预充电装置
JP2015139312A (ja) スイッチング電源装置、電力変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160120

Termination date: 20181031

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee