CN112542949A - Dc-dc电路的控制方法及装置 - Google Patents

Dc-dc电路的控制方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112542949A
CN112542949A CN201910897429.8A CN201910897429A CN112542949A CN 112542949 A CN112542949 A CN 112542949A CN 201910897429 A CN201910897429 A CN 201910897429A CN 112542949 A CN112542949 A CN 112542949A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sic
diode
mosfet
switching mode
controlling
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.)
Pending
Application number
CN201910897429.8A
Other languages
English (en)
Inventor
范伟
罗剑波
李雪荣
彭凯
李超
黄南
黄长强
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.)
CRRC Zhuzhou Institute Co Ltd
Original Assignee
CRRC Zhuzhou Institute Co Ltd
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 CRRC Zhuzhou Institute Co Ltd filed Critical CRRC Zhuzhou Institute Co Ltd
Priority to CN201910897429.8A priority Critical patent/CN112542949A/zh
Publication of CN112542949A publication Critical patent/CN112542949A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • 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
    • 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
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种DC‑DC电路的控制方法及装置，所述DC‑DC电路包括多个SiC器件单元，每一个SiC器件单元分别包括SiC二极管及与所述SiC二极管并联的SiC MOSFET；所述控制方法包括：在一开关模态下，响应于导通SiC二极管，同时控制导通与所述SiC二极管并联的SiC MOSFET。本发明充分利用SiC MOSFET较SiC二极管低导通功耗的优势及SiC MOSFET双管资源，有效地减小了导通损耗，极大地提升了整个变流器的工作效率，进而提升了混合动力机车的运行效率。

Description

DC-DC电路的控制方法及装置
技术领域
本发明涉及电路控制技术领域，尤其涉及一种用于混合动力机车的DC-DC电路(直流-直流转换电路)的控制方法及装置。
背景技术
全球变暖已成为当今人类迫切需要解决的环境问题，各国政府都已将目光聚焦于通过减少交通运输排放产生的温室气体与废气上。虽然各国都在大力发展电气化铁路，日本和西欧多国铁路电气化率达到60％以上，但是仍存在着部分非电气化区段，内燃机车仍然在某些小型干线和支线上承担着客运、调车作业、站点运输、厂矿作业和轻型货运等任务。
混合动力机车具有突出的节能减排优势，是全球公认的绿色环保机车研发方向，可以作为站场、机务段、港口、工矿企业的主要运输工具，混合动力机车在世界范围内的需求正蓬勃兴起。
一般常规混合动力机车的供电模式有：柴油机+蓄电池混合模式、单独柴油机模式、单独蓄电池模式等。其中，蓄电池电压供电时，蓄电池的电压为电压720V～1000V，中间电压为1600V，因此，DC-DC电路部分需要承担boost(升压)功能，蓄电池电压进行升压后给逆变侧供电。当发电机供电时，一方面三相交流电通过整流部分给三相逆变电路供电，另一方面，DC-DC电路部分承担三电平boost功能。因此，DC-DC电路的作用尤为重要，其效率直接影响到混合动力机车的运行效率。
但是，目前对DC-DC电路的控制方式无法充分利用其开关器件的优势，导致降低整个变流器的工作效率。
发明内容
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中DC-DC电路的控制方式无法充分利用其开关器件的优势，导致降低整个变流器的工作效率的缺陷，提供一种DC-DC电路的控制方法及装置。
本发明是通过下述技术方案来解决所述技术问题：
一种DC-DC电路的控制方法，所述DC-DC电路包括多个SiC(碳化硅)器件单元，每一个SiC器件单元分别包括SiC二极管及与所述SiC二极管并联的SiC MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管)；
所述控制方法包括：
在一开关模态下，响应于导通SiC二极管，同时控制导通与所述SiC二极管并联的SiC MOSFET。
可选地，所述DC-DC电路包括第一SiC器件单元、第二SiC器件单元、第三SiC器件单元及第四SiC器件单元；
所述第一SiC器件单元及所述第二SiC器件单元构成一个双管器件，所述第三SiC器件单元及所述第四SiC器件单元构成一个双管器件；
所述第一SiC器件单元包括第一SiC二极管(D1)及与所述第一SiC二极管(D1)并联的第一SiC MOSFET(Q1)；
所述第二SiC器件单元包括第二SiC二极管(D2)及与所述第二SiC二极管(D2)并联的第二SiC MOSFET(Q2)；
所述第三SiC器件单元包括第三SiC二极管(D3)及与所述第三SiC二极管(D3)并联的第三SiC MOSFET(Q3)；
所述第四SiC器件单元包括第四SiC二极管(D4)及与所述第四SiC二极管(D4)并联的第四SiC MOSFET(Q4)；
所述控制方法包括：
响应于切换至所述DC-DC电路的buck模式，并且占空比大于0.5，将换流模态依次循环设定为第一buck开关模态、第二buck开关模态、第一buck开关模态及第三buck开关模态；
在所述第一buck开关模态下，控制同时导通所述第一SiC MOSFET(Q1)及所述第四SiC MOSFET(Q4)，并且控制同时关断所述第二SiC二极管(D2)及所述第三SiC二极管(D3)；
在所述第二buck开关模态下，控制关断所述第一SiC MOSFET(Q1)且导通所述第四SiC MOSFET(Q4)，并且控制同时导通所述第二SiC二极管(D2)及所述第二SiC MOSFET(Q2)；
在所述第三buck开关模态下，控制关断所述第四SiC MOSFET(Q4)且导通所述第一SiC MOSFET(Q1)，并且控制同时导通所述第三SiC二极管(D3)及所述第三SiC MOSFET(Q3)。
可选地，所述控制方法还包括：
响应于切换至所述DC-DC电路的buck模式，并且占空比小于0.5，将换流模态依次循环设定为所述第二buck开关模态、第四buck开关模态、所述第三buck开关模态及第四buck开关模态；
在所述第四buck开关模态下，控制关断所述第一SiC MOSFET(Q1)及所述第四SiCMOSFET(Q4)，并且控制同时导通所述第二SiC二极管(D2)及所述第二SiC MOSFET(Q2)，以及控制同时导通所述第三SiC二极管(D3)及所述第三SiC MOSFET(Q3)。
可选地，所述DC-DC电路包括第一SiC器件单元、第二SiC器件单元、第三SiC器件单元及第四SiC器件单元；
所述第一SiC器件单元及所述第二SiC器件单元构成一个双管器件，所述第三SiC器件单元及所述第四SiC器件单元构成一个双管器件；
所述第一SiC器件单元包括第一SiC二极管(D1)及与所述第一SiC二极管(D1)并联的第一SiC MOSFET(Q1)；
所述第二SiC器件单元包括第二SiC二极管(D2)及与所述第二SiC二极管(D2)并联的第二SiC MOSFET(Q2)；
所述第三SiC器件单元包括第三SiC二极管(D3)及与所述第三SiC二极管(D3)并联的第三SiC MOSFET(Q3)；
所述第四SiC器件单元包括第四SiC二极管(D4)及与所述第四SiC二极管(D4)并联的第四SiC MOSFET(Q4)；
所述控制方法包括：
所述控制方法包括：
响应于切换至所述DC-DC电路的boost模式，并且占空比大于0.5，将换流模态依次循环设定为第一boost开关模态、第二boost开关模态、第一boost开关模态及第三boost开关模态；
在所述第一boost开关模态下，控制同时导通所述第二SiC MOSFET(Q2)及所述第三SiC MOSFET(Q3)，并且控制同时关断所述第一SiC二极管(D1)及所述第四SiC二极管(D4)；
在所述第二boost开关模态下，控制关断所述第三SiC MOSFET(Q3)且导通所述第二SiC MOSFET(Q2)，并且控制同时导通所述第四SiC二极管(D4)及所述第四SiC MOSFET(Q4)；
在所述第三boost开关模态下，控制关断所述第二SiC MOSFET(Q2)且导通所述第三SiC MOSFET(Q3)，并且控制同时导通所述第一SiC二极管(D1)及所述第一SiC MOSFET(Q1)。
可选地，所述控制方法还包括：
响应于切换至所述DC-DC电路的boost模式，并且占空比小于0.5，将换流模态依次循环设定为所述第二boost开关模态、第四boost开关模态、所述第三boost开关模态及第四boost开关模态；
在所述第四boost开关模态下，控制关断所述第二SiC MOSFET(Q2)及所述第三SiCMOSFET(Q3)，并且控制同时导通所述第一SiC二极管(D1)及所述第一SiC MOSFET(Q1)，以及控制同时导通所述第四SiC二极管(D4)及所述第四SiC MOSFET(Q4)。
可选地，所述DC-DC电路的控制方法用于混合动力机车；
所述DC-DC电路用于分别与所述混合动力机车的柴油发电机及蓄电池电连接。
一种计算机可读介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令在由处理器执行时实现如上述的DC-DC电路的控制方法的步骤。
一种DC-DC电路的控制装置，所述控制装置包括处理器及与所述处理器通信连接的存储器；
所述DC-DC电路包括多个SiC器件单元，每一个SiC器件单元分别包括SiC二极管及与所述SiC二极管并联的SiC MOSFET；
所述处理器被配置为：
在一开关模态下，响应于导通SiC二极管，同时控制导通与所述SiC二极管并联的SiC MOSFET。
可选地，所述DC-DC电路包括第一SiC器件单元、第二SiC器件单元、第三SiC器件单元及第四SiC器件单元；
所述第一SiC器件单元及所述第二SiC器件单元构成一个双管器件，所述第三SiC器件单元及所述第四SiC器件单元构成一个双管器件；
所述第一SiC器件单元包括第一SiC二极管(D1)及与所述第一SiC二极管(D1)并联的第一SiC MOSFET(Q1)；
所述第二SiC器件单元包括第二SiC二极管(D2)及与所述第二SiC二极管(D2)并联的第二SiC MOSFET(Q2)；
所述第三SiC器件单元包括第三SiC二极管(D3)及与所述第三SiC二极管(D3)并联的第三SiC MOSFET(Q3)；
所述第四SiC器件单元包括第四SiC二极管(D4)及与所述第四SiC二极管(D4)并联的第四SiC MOSFET(Q4)；
所述处理器被配置为：
响应于切换至所述DC-DC电路的buck模式，并且占空比大于0.5，将换流模态依次循环设定为第一buck开关模态、第二buck开关模态、第一buck开关模态及第三buck开关模态；
在所述第一buck开关模态下，控制同时导通所述第一SiC MOSFET(Q1)及所述第四SiC MOSFET(Q4)，并且控制同时关断所述第二SiC二极管(D2)及所述第三SiC二极管(D3)；
在所述第二buck开关模态下，控制关断所述第一SiC MOSFET(Q1)且导通所述第四SiC MOSFET(Q4)，并且控制同时导通所述第二SiC二极管(D2)及所述第二SiC MOSFET(Q2)；
在所述第三buck开关模态下，控制关断所述第四SiC MOSFET(Q4)且导通所述第一SiC MOSFET(Q1)，并且控制同时导通所述第三SiC二极管(D3)及所述第三SiC MOSFET(Q3)。
可选地，所述处理器还被配置为：
响应于切换至所述DC-DC电路的buck模式，并且占空比小于0.5，将换流模态依次循环设定为所述第二buck开关模态、第四buck开关模态、所述第三buck开关模态及第四buck开关模态；
在所述第四buck开关模态下，控制关断所述第一SiC MOSFET(Q1)及所述第四SiCMOSFET(Q4)，并且控制同时导通所述第二SiC二极管(D2)及所述第二SiC MOSFET(Q2)，以及控制同时导通所述第三SiC二极管(D3)及所述第三SiC MOSFET(Q3)。
可选地，所述DC-DC电路包括第一SiC器件单元、第二SiC器件单元、第三SiC器件单元及第四SiC器件单元；
所述第一SiC器件单元及所述第二SiC器件单元构成一个双管器件，所述第三SiC器件单元及所述第四SiC器件单元构成一个双管器件；
所述第一SiC器件单元包括第一SiC二极管(D1)及与所述第一SiC二极管(D1)并联的第一SiC MOSFET(Q1)；
所述第二SiC器件单元包括第二SiC二极管(D2)及与所述第二SiC二极管(D2)并联的第二SiC MOSFET(Q2)；
所述第三SiC器件单元包括第三SiC二极管(D3)及与所述第三SiC二极管(D3)并联的第三SiC MOSFET(Q3)；
所述第四SiC器件单元包括第四SiC二极管(D4)及与所述第四SiC二极管(D4)并联的第四SiC MOSFET(Q4)；
所述处理器被配置为：
响应于切换至所述DC-DC电路的boost模式，并且占空比大于0.5，将换流模态依次循环设定为第一boost开关模态、第二boost开关模态、第一boost开关模态及第三boost开关模态；
在所述第一boost开关模态下，控制同时导通所述第二SiC MOSFET(Q2)及所述第三SiC MOSFET(Q3)，并且控制同时关断所述第一SiC二极管(D1)及所述第四SiC二极管(D4)；
在所述第二boost开关模态下，控制关断所述第三SiC MOSFET(Q3)且导通所述第二SiC MOSFET(Q2)，并且控制同时导通所述第四SiC二极管(D4)及所述第四SiC MOSFET(Q4)；
在所述第三boost开关模态下，控制关断所述第二SiC MOSFET(Q2)且导通所述第三SiC MOSFET(Q3)，并且控制同时导通所述第一SiC二极管(D1)及所述第一SiC MOSFET(Q1)。
可选地，所述处理器被配置为：
响应于切换至所述DC-DC电路的boost模式，并且占空比小于0.5，将换流模态依次循环设定为所述第二boost开关模态、第四boost开关模态、所述第三boost开关模态及第四boost开关模态；
在所述第四boost开关模态下，控制关断所述第二SiC MOSFET(Q2)及所述第三SiCMOSFET(Q3)，并且控制同时导通所述第一SiC二极管(D1)及所述第一SiC MOSFET(Q1)，以及控制同时导通所述第四SiC二极管(D4)及所述第四SiC MOSFET(Q4)。
可选地，所述DC-DC电路的控制装置用于混合动力机车；
所述DC-DC电路用于分别与所述混合动力机车的柴油发电机及蓄电池电连接。
在符合本领域常识的基础上，所述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实施例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明提供的DC-DC电路的控制方法及装置，充分利用SiC MOSFET较SiC二极管低导通功耗的优势及SiC MOSFET双管资源，有效地减小了导通损耗，极大地提升了整个变流器的工作效率，进而提升了混合动力机车的运行效率。
附图说明
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的所述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
图1为根据本发明一实施例的DC-DC电路的控制方法的流程示意图。
图2为根据本发明一实施例的混合动力机车的供电系统的电路示意图。
图3a为根据本发明一实施例的在第一buck开关模态下的换流通路示意图。
图3b为根据本发明一实施例的在第二buck开关模态下的换流通路示意图。
图3c为根据本发明一实施例的在第三buck开关模态下的换流通路示意图。
图3d为根据本发明一实施例的在第四buck开关模态下的换流通路示意图。
图4为根据本发明一实施例的基于激光雷达的列车定位装置的结构示意图。
附图标记说明：
步骤 101；
步骤 102；
第一SiC MOSFET Q1；
第一SiC二极管 D1；
第二SiC MOSFET Q2；
第二SiC二极管 D2；
第三SiC MOSFET Q3；
第三SiC二极管 D3；
第四SiC MOSFET Q4；
第四SiC二极管 D4。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。
给出以下描述以使得本领域技术人员能够实施和使用本发明并将其结合到具体应用背景中。各种变型、以及在不同应用中的各种使用对于本领域技术人员将是容易显见的，并且本文定义的一般性原理可适用于较宽范围的实施例。由此，本发明并不限于本文中给出的实施例，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征相一致的最广义的范围。
在以下详细描述中，阐述了许多特定细节以提供对本发明的更透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本发明的实践可不必局限于这些具体细节。换言之，公知的结构和器件以框图形式示出而没有详细显示，以避免模糊本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一般常规混合动力机车的供电模式有：柴油机+蓄电池混合模式、单独柴油机模式、单独蓄电池模式等。其中，蓄电池电压供电时，蓄电池的电压为电压720V～1000V，中间电压为1600V，因此，DC-DC电路部分需要承担boost(升压)功能，蓄电池电压进行升压后给逆变侧供电。当发电机供电时，一方面三相交流电通过整流部分给三相逆变电路供电，另一方面，DC-DC电路部分承担三电平boost功能。因此，DC-DC电路的作用尤为重要，其效率直接影响到混合动力机车的运行效率。
但是，目前对DC-DC电路的控制方式无法充分利用其开关器件的优势，导致降低整个变流器的工作效率。
为了克服目前存在的上述缺陷，本实施例提供一种DC-DC电路的控制方法，上述DC-DC电路包括多个SiC器件单元，每一个SiC器件单元分别包括SiC二极管及与上述SiC二极管并联的SiC MOSFET。
上述控制方法包括以下步骤：在一开关模态下，响应于导通SiC二极管，同时控制导通与上述SiC二极管并联的SiC MOSFET。
在SiC MOSFET的开发与应用方面，与相同功率等级的Si MOSFET相比，SiC MOSFET导通电阻、开关损耗大幅降低，适用于更高的工作频率，另外由于其高温工作特性，大大提高了高温稳定性。
在电力电子行业的发展过程中，半导体技术起到了决定性作用。其中，功率半导体器件一直被认为是电力电子设备的关键组成部分。随着电力电子技术在工业、医疗、交通、消费等行业的广泛应用，功率半导体器件直接影响着这些电力电子设备的成本和效率。
自从二十世纪五十年代真空管被固态器件代替以来，以硅(Si)材料为主的功率半导体器件就一直扮演着重要的角色。功率双极性晶体管及晶闸管的问世，大大减小了电力电子设备的体积重量，同时提高了变换效率。为了满足更高工作频率及更高功率等级的要求，IR(International Rectifier)公司研发出首款功率MOSFET，接下来的二十年，功率半导体器件进入一个蓬勃发展的时期，很多新型的功率器件，比如IGBT、GTO、IPM相继问世，并且在相关领域内得到越来越广泛的应用。功率硅器件的应用已经相当成熟，但随着日益增长的行业需求，硅器件由于其本身物理特性的限制，已经开始不适用于一些高压、高温、高效率及高功率密度的应用场合。
半导体技术一直是推动电力电子行业发展的决定性力量。功率硅器件(silicon，Si)的应用已经相当成熟，但随着日益增长的行业需求，硅器件由于其本身物理特性的限制，已经开始不适用于一些高压、高温、高效率及高功率密度的应用场合。
碳化硅(SiC)材料因其优越的物理特性，开始受到人们的关注和研究。
SiC MOSFET技术的迅速发展，引起人们对这种新一代功率器件的广泛关注。与Si材料相比，碳化硅材料较高的热导率决定了其高电流密度的特性，较高的禁带宽度又决定了SiC器件的高击穿场强和高工作温度。尤其在SiC MOSFET的开发与应用方面，与相同功率等级的Si MOSFET相比，SiC MOSFET导通电阻、开关损耗大幅降低，适用于更高的工作频率，另由于其高温工作特性，大大提高了高温稳定性。
SiC材料与目前应该广泛的Si材料相比，较高的热导率决定了其高电流密度的特性，较高的禁带宽度又决定了SiC器件的高击穿场强和高工作温度。其优点主要可以概括为以下几点：
1)高温工作
SiC在物理特性上拥有高度稳定的晶体结构，其能带宽度可达2.2eV至3.3eV，几乎是Si材料的两倍以上。因此，SiC所能承受的温度更高，一般而言，SiC器件所能达到的最大工作温度可到600℃。因此，简化了冷却系统，减小散热器的体积重量。
2)高阻断电压
与Si材料相比，SiC的击穿场强是Si的十倍多，因此SiC器件的阻断电压比Si器件高很多。
3)低损耗
一般而言，半导体器件的导通损耗与其击穿场强成反比，故在相似的功率等级下，SiC器件的导通损耗比Si器件小很多。而且，SiC器件导通损耗对温度的依存度很小，SiC器件的导通损耗随温度的变化很小，这与传统的Si器件也有很大差别。
4)开关速度快
SiC的热导系数几乎是Si材料的2.5倍，饱和电子漂移率是Si的2倍，所以SiC器件能在更高的频率下工作。
综合以上优点，在相同的功率等级下，设备中功率器件的数量、散热器的体积、滤波元件体积都能大大减小，同时效率也有大幅度的提升。
在SiC MOSFET的开发与应用方面，与相同功率等级的Si MOSFET相比，SiC MOSFET导通电阻、开关损耗大幅降低，适用于更高的工作频率，另由于其高温工作特性，大大提高了高温稳定性。
在相同功率等级下，宽禁带材料功率器件的应用可以降低电路开关损耗，提高电路的开关频率，减小无源元件的体积与重量，增加变换器的功率密度，同时变换器的效率也得到了大幅度的提升。
具体地，作为一实施例，如图1所示，上述控制方法包括以下步骤：
步骤101、根据DC-DC电路的工作模式设定相应的换流模态。
在本实施例中，上述控制方法应用于混合动力机车，但并不具体限定其应用场景，也可根据实际需求进行相应的调整。
如图2所示，混合动力机车的供电系统主要包括柴油发电机、整流部分、DC-DC电路、蓄电池、接地检测及斩波部分、三相逆变器及电机部分等，上述DC-DC电路分别与上述柴油发电机及上述蓄电池电连接。
上述DC-DC电路包括第一SiC器件单元、第二SiC器件单元、第三SiC器件单元及第四SiC器件单元。
上述第一SiC器件单元包括第一SiC二极管D1及与上述第一SiC二极管D1并联的第一SiC MOSFET Q1。
上述第二SiC器件单元包括第二SiC二极管D2及与上述第二SiC二极管D2并联的第二SiC MOSFET Q2。
上述第三SiC器件单元包括第三SiC二极管D3及与上述第三SiC二极管D3并联的第三SiC MOSFET Q3。
上述第四SiC器件单元包括第四SiC二极管D4及与上述第四SiC二极管D4并联的第四SiC MOSFET Q4。
在本实施例中，当上述DC-DC电路承担boost功能时，D1及D4充当二极管用而Q1及Q4不动作；当上述DC-DC电路承担buck功能时，D2及D3充当二极管用而Q2及Q3不动作。
为了使得上述DC-DC电路既能够承担三电平buck功能又能够承担三电平Boost功能，在实际运用中，可采用两个全SiC双管器件即可构成Q1 D1，Q2 D2，Q3 D3，Q4 D4。
其中，Q1 D1，Q2 D2构成一个双管器件，Q3 D3，Q4 D4构成一个双管器件，一般而言，同等电压电流下，SiC MOSFET的导通损耗较全SiC二极管的损耗小。
在本步骤中，响应于切换DC-DC电路的工作模式，设定相应的换流模态。
具体地，响应于切换至上述DC-DC电路的buck模式，并且占空比大于0.5，将换流模态依次循环设定为第一buck开关模态、第二buck开关模态、第一buck开关模态及第三buck开关模态。
响应于切换至上述DC-DC电路的buck模式，并且占空比小于0.5，将换流模态依次循环设定为上述第二buck开关模态、第四buck开关模态、第三buck开关模态及第四buck开关模态。
响应于切换至上述DC-DC电路的boost模式，并且占空比大于0.5，将换流模态依次循环设定为第一boost开关模态、第二boost开关模态、第一boost开关模态及第三boost开关模态。
响应于切换至上述DC-DC电路的boost模式，并且占空比小于0.5，将换流模态依次循环设定为第二boost开关模态、第四boost开关模态、第三boost开关模态及第四boost开关模态。
步骤102、在一开关模态下，响应于导通二极管，同时控制导通与之并联的MOSFET。
在本步骤中，由于是在二极管开通中属于自然换流，电压为零，因此，导通与之并联的SiC MOSFET是零电压开通，无损耗产生。
以上述DC-DC电路承担三电平buck功能，在占空比D>0.5的时候换流模态为例。
如图3a、3b、3c、3d(图中虚线表示换流路径)及图4所示，总共有4个开关模态，分别为上述第一buck开关模态、上述第二buck开关模态、上述第三buck开关模态及上述第四buck开关模态。
参考图3a所示，在上述第一buck开关模态([t0，tl])下，控制同时导通第一SiCMOSFET Q1及第四SiC MOSFET Q4，并且控制同时关断第二SiC二极管D2及第三SiC二极管D3，滤波电感与电流ILf线性增加。
参考图3b所示，在上述第二buck开关模态([t1，t2])下，控制关断第一SiC MOSFETQ1且导通第四SiC MOSFET Q4，并且控制同时导通上述第二SiC二极管D2及第二SiC MOSFETQ2，滤波电感上的电流ILf线性下降。
参考图3c所示，在上述第三buck开关模态([t2，t3])下，控制关断第四SiC MOSFETQ4且导通第一SiC MOSFET Q1，并且控制同时导通第三SiC二极管D3及第三SiC MOSFET Q3。
参考图3d所示，在上述第四buck开关模态([t3，t4])下，控制关断第一SiC MOSFETQ1及第四SiC MOSFET Q4，并且控制同时导通第二SiC二极管D2及第二SiC MOSFET Q2，以及控制同时导通第三SiC二极管D3及第三SiC MOSFET Q3。
在处于三电平buck模式下，当占空比D大于0.5时，换流路径依次为图3a、图3b、图3a、图3c，具体不再赘述。
另外，在处于三电平buck模式下，当占空比D小于0.5时，三电平buck工作在两电平模式，其中，换流路径依次为图3b、图3d、图3c、图3d，具体不再赘述。
当DC-DC部分承担boost功能时，实际上，Buck与Boost模式的区别为：Buck模式时能量从Vin电源到Vo端，而Boost模式时能量从Vo端到Vin端。
在上述第一boost开关模态下，控制同时导通第二SiC MOSFET Q2及第三SiCMOSFET Q3，并且控制同时关断第一SiC二极管D1及第四SiC二极管D4。
在上述第二boost开关模态下，控制关断第三SiC MOSFETQ3且导通第二SiCMOSFET Q2，并且控制同时导通第四SiC二极管D4及第四SiC MOSFET Q4。
在上述第三boost开关模态下，控制关断第二SiC MOSFET Q2且导通第三SiCMOSFET Q3，并且控制同时导通第一SiC二极管D1及第一SiC MOSFET Q1。
在上述第四boost开关模态下，控制关断第二SiC MOSFET Q2及第三SiC MOSFETQ3，并且控制同时导通第一SiC二极管D1及第一SiC MOSFET Q1，以及控制同时导通第四SiC二极管D4及第四SiC MOSFET Q4。
本实施例还提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机指令，上述计算机指令在由处理器执行时实现如上述的DC-DC电路的控制方法的步骤。
本实施例提供的DC-DC电路的控制方法，充分利用SiC MOSFET较SiC二极管低导通功耗的优势及SiC MOSFET双管资源，有效地减小了导通损耗，极大地提升了整个变流器的工作效率，进而提升了混合动力机车的运行效率。
为了克服目前存在的上述缺陷，本实施例还提供一种DC-DC电路的控制装置，上述控制装置利用如上述的控制方法。
上述控制装置包括处理器及与上述处理器通信连接的存储器，存储器被配置为存储处理器所执行的程序及数据。
上述DC-DC电路包括多个SiC器件单元，每一个SiC器件单元分别包括SiC二极管及与上述SiC二极管并联的SiC MOSFET。
上述处理器被配置为：在一开关模态下，响应于导通SiC二极管，同时控制导通与上述SiC二极管并联的SiC MOSFET。
在本实施例中，上述控制装置应用于混合动力机车，但并不具体限定其应用场景，也可根据实际需求进行相应的调整。
具体地，作为一实施例，上述处理器被配置为响应于切换DC-DC电路的工作模式，设定相应的换流模态。
具体地，上述处理器被配置为响应于切换至上述DC-DC电路的buck模式，并且占空比大于0.5，将换流模态依次循环设定为上述第一buck开关模态、上述第二buck开关模态、上述第三buck开关模态及上述第四buck开关模态。
上述处理器被配置为响应于切换至上述DC-DC电路的buck模式，并且占空比小于0.5，将换流模态依次循环设定为上述第二buck开关模态、上述第四buck开关模态、上述第三buck开关模态及上述第四buck开关模态。
上述处理器被配置为响应于切换至上述DC-DC电路的boost模式，将换流模态依次循环设定为上述第一boost开关模态、上述第二boost开关模态、上述第三boost开关模态及上述第四boost开关模态。
本实施例提供的DC-DC电路的控制装置，充分利用SiC MOSFET较SiC二极管低导通功耗的优势及SiC MOSFET双管资源，有效地减小了导通损耗，极大地提升了整个变流器的工作效率，进而提升了混合动力机车的运行效率。
结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。
结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (13)

1.一种DC-DC电路的控制方法，其特征在于，所述DC-DC电路包括多个SiC器件单元，每一个SiC器件单元分别包括SiC二极管及与所述SiC二极管并联的SiC MOSFET；
所述控制方法包括：
在一开关模态下，响应于导通SiC二极管，同时控制导通与所述SiC二极管并联的SiCMOSFET。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述DC-DC电路包括第一SiC器件单元、第二SiC器件单元、第三SiC器件单元及第四SiC器件单元；
所述第一SiC器件单元及所述第二SiC器件单元构成一个双管器件，所述第三SiC器件单元及所述第四SiC器件单元构成一个双管器件；
所述第一SiC器件单元包括第一SiC二极管(D1)及与所述第一SiC二极管(D1)并联的第一SiC MOSFET(Q1)；
所述第二SiC器件单元包括第二SiC二极管(D2)及与所述第二SiC二极管(D2)并联的第二SiC MOSFET(Q2)；
所述第三SiC器件单元包括第三SiC二极管(D3)及与所述第三SiC二极管(D3)并联的第三SiC MOSFET(Q3)；
所述第四SiC器件单元包括第四SiC二极管(D4)及与所述第四SiC二极管(D4)并联的第四SiC MOSFET(Q4)；
所述控制方法包括：
响应于切换至所述DC-DC电路的buck模式，并且占空比大于0.5，将换流模态依次循环设定为第一buck开关模态、第二buck开关模态、第一buck开关模态及第三buck开关模态；
在所述第一buck开关模态下，控制同时导通所述第一SiC MOSFET(Q1)及所述第四SiCMOSFET(Q4)，并且控制同时关断所述第二SiC二极管(D2)及所述第三SiC二极管(D3)；
在所述第二buck开关模态下，控制关断所述第一SiC MOSFET(Q1)且导通所述第四SiCMOSFET(Q4)，并且控制同时导通所述第二SiC二极管(D2)及所述第二SiC MOSFET(Q2)；
在所述第三buck开关模态下，控制关断所述第四SiC MOSFET(Q4)且导通所述第一SiCMOSFET(Q1)，并且控制同时导通所述第三SiC二极管(D3)及所述第三SiC MOSFET(Q3)。
3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
响应于切换至所述DC-DC电路的buck模式，并且占空比小于0.5，将换流模态依次循环设定为所述第二buck开关模态、第四buck开关模态、所述第三buck开关模态及第四buck开关模态；
在所述第四buck开关模态下，控制关断所述第一SiC MOSFET(Q1)及所述第四SiCMOSFET(Q4)，并且控制同时导通所述第二SiC二极管(D2)及所述第二SiC MOSFET(Q2)，以及控制同时导通所述第三SiC二极管(D3)及所述第三SiC MOSFET(Q3)。
4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述DC-DC电路包括第一SiC器件单元、第二SiC器件单元、第三SiC器件单元及第四SiC器件单元；
所述第一SiC器件单元及所述第二SiC器件单元构成一个双管器件，所述第三SiC器件单元及所述第四SiC器件单元构成一个双管器件；
所述第一SiC器件单元包括第一SiC二极管(D1)及与所述第一SiC二极管(D1)并联的第一SiC MOSFET(Q1)；
所述第二SiC器件单元包括第二SiC二极管(D2)及与所述第二SiC二极管(D2)并联的第二SiC MOSFET(Q2)；
所述第三SiC器件单元包括第三SiC二极管(D3)及与所述第三SiC二极管(D3)并联的第三SiC MOSFET(Q3)；
所述第四SiC器件单元包括第四SiC二极管(D4)及与所述第四SiC二极管(D4)并联的第四SiC MOSFET(Q4)；
所述控制方法包括：
响应于切换至所述DC-DC电路的boost模式，并且占空比大于0.5，将换流模态依次循环设定为第一boost开关模态、第二boost开关模态、第一boost开关模态及第三boost开关模态；
在所述第一boost开关模态下，控制同时导通所述第二SiC MOSFET(Q2)及所述第三SiCMOSFET(Q3)，并且控制同时关断所述第一SiC二极管(D1)及所述第四SiC二极管(D4)；
在所述第二boost开关模态下，控制关断所述第三SiC MOSFET(Q3)且导通所述第二SiCMOSFET(Q2)，并且控制同时导通所述第四SiC二极管(D4)及所述第四SiC MOSFET(Q4)；
在所述第三boost开关模态下，控制关断所述第二SiC MOSFET(Q2)且导通所述第三SiCMOSFET(Q3)，并且控制同时导通所述第一SiC二极管(D1)及所述第一SiC MOSFET(Q1)。
5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
响应于切换至所述DC-DC电路的boost模式，并且占空比小于0.5，将换流模态依次循环设定为所述第二boost开关模态、第四boost开关模态、所述第三boost开关模态及第四boost开关模态；
在所述第四boost开关模态下，控制关断所述第二SiC MOSFET(Q2)及所述第三SiCMOSFET(Q3)，并且控制同时导通所述第一SiC二极管(D1)及所述第一SiC MOSFET(Q1)，以及控制同时导通所述第四SiC二极管(D4)及所述第四SiC MOSFET(Q4)。
6.如权利要求1～5中任意一项所述的控制方法，其特征在于，所述DC-DC电路的控制方法用于混合动力机车；
所述DC-DC电路用于分别与所述混合动力机车的柴油发电机及蓄电池电连接。
7.一种计算机可读介质，其特征在于，其上存储有计算机指令，所述计算机指令在由处理器执行时实现如权利要求1～6中任意一项所述的DC-DC电路的控制方法的步骤。
8.一种DC-DC电路的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括处理器及与所述处理器通信连接的存储器；
所述DC-DC电路包括多个SiC器件单元，每一个SiC器件单元分别包括SiC二极管及与所述SiC二极管并联的SiC MOSFET；
所述处理器被配置为：
在一开关模态下，响应于导通SiC二极管，同时控制导通与所述SiC二极管并联的SiCMOSFET。
9.如权利要求8所述的控制装置，其特征在于，所述DC-DC电路包括第一SiC器件单元、第二SiC器件单元、第三SiC器件单元及第四SiC器件单元；
所述第一SiC器件单元及所述第二SiC器件单元构成一个双管器件，所述第三SiC器件单元及所述第四SiC器件单元构成一个双管器件；
所述第一SiC器件单元包括第一SiC二极管(D1)及与所述第一SiC二极管(D1)并联的第一SiC MOSFET(Q1)；
所述第二SiC器件单元包括第二SiC二极管(D2)及与所述第二SiC二极管(D2)并联的第二SiC MOSFET(Q2)；
所述第三SiC器件单元包括第三SiC二极管(D3)及与所述第三SiC二极管(D3)并联的第三SiC MOSFET(Q3)；
所述第四SiC器件单元包括第四SiC二极管(D4)及与所述第四SiC二极管(D4)并联的第四SiC MOSFET(Q4)；
所述处理器被配置为：
响应于切换至所述DC-DC电路的buck模式，并且占空比大于0.5，将换流模态依次循环设定为第一buck开关模态、第二buck开关模态、第一buck开关模态及第三buck开关模态；
在所述第一buck开关模态下，控制同时导通所述第一SiC MOSFET(Q1)及所述第四SiCMOSFET(Q4)，并且控制同时关断所述第二SiC二极管(D2)及所述第三SiC二极管(D3)；
在所述第二buck开关模态下，控制关断所述第一SiC MOSFET(Q1)且导通所述第四SiCMOSFET(Q4)，并且控制同时导通所述第二SiC二极管(D2)及所述第二SiC MOSFET(Q2)；
在所述第三buck开关模态下，控制关断所述第四SiC MOSFET(Q4)且导通所述第一SiCMOSFET(Q1)，并且控制同时导通所述第三SiC二极管(D3)及所述第三SiC MOSFET(Q3)。
10.如权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述处理器还被配置为：
响应于切换至所述DC-DC电路的buck模式，并且占空比小于0.5，将换流模态依次循环设定为所述第二buck开关模态、第四buck开关模态、所述第三buck开关模态及第四buck开关模态；
在所述第四buck开关模态下，控制关断所述第一SiC MOSFET(Q1)及所述第四SiCMOSFET(Q4)，并且控制同时导通所述第二SiC二极管(D2)及所述第二SiC MOSFET(Q2)，以及控制同时导通所述第三SiC二极管(D3)及所述第三SiC MOSFET(Q3)。
11.如权利要求8所述的控制装置，其特征在于，所述DC-DC电路包括第一SiC器件单元、第二SiC器件单元、第三SiC器件单元及第四SiC器件单元；
所述第一SiC器件单元及所述第二SiC器件单元构成一个双管器件，所述第三SiC器件单元及所述第四SiC器件单元构成一个双管器件；
所述第一SiC器件单元包括第一SiC二极管(D1)及与所述第一SiC二极管(D1)并联的第一SiC MOSFET(Q1)；
所述第二SiC器件单元包括第二SiC二极管(D2)及与所述第二SiC二极管(D2)并联的第二SiC MOSFET(Q2)；
所述第三SiC器件单元包括第三SiC二极管(D3)及与所述第三SiC二极管(D3)并联的第三SiC MOSFET(Q3)；
所述第四SiC器件单元包括第四SiC二极管(D4)及与所述第四SiC二极管(D4)并联的第四SiC MOSFET(Q4)；
所述处理器被配置为：
响应于切换至所述DC-DC电路的boost模式，并且占空比大于0.5，将换流模态依次循环设定为第一boost开关模态、第二boost开关模态、第一boost开关模态及第三boost开关模态；
在所述第一boost开关模态下，控制同时导通所述第二SiC MOSFET(Q2)及所述第三SiCMOSFET(Q3)，并且控制同时关断所述第一SiC二极管(D1)及所述第四SiC二极管(D4)；
在所述第二boost开关模态下，控制关断所述第三SiC MOSFET(Q3)且导通所述第二SiCMOSFET(Q2)，并且控制同时导通所述第四SiC二极管(D4)及所述第四SiC MOSFET(Q4)；
在所述第三boost开关模态下，控制关断所述第二SiC MOSFET(Q2)且导通所述第三SiCMOSFET(Q3)，并且控制同时导通所述第一SiC二极管(D1)及所述第一SiC MOSFET(Q1)。
12.如权利要求11所述的控制装置，其特征在于，所述处理器被配置为：
响应于切换至所述DC-DC电路的boost模式，并且占空比小于0.5，将换流模态依次循环设定为所述第二boost开关模态、第四boost开关模态、所述第三boost开关模态及第四boost开关模态；
在所述第四boost开关模态下，控制关断所述第二SiC MOSFET(Q2)及所述第三SiCMOSFET(Q3)，并且控制同时导通所述第一SiC二极管(D1)及所述第一SiC MOSFET(Q1)，以及控制同时导通所述第四SiC二极管(D4)及所述第四SiC MOSFET(Q4)。
13.如权利要求8～12中任意一项所述的控制装置，其特征在于，所述DC-DC电路的控制装置用于混合动力机车；
所述DC-DC电路用于分别与所述混合动力机车的柴油发电机及蓄电池电连接。
CN201910897429.8A 2019-09-23 2019-09-23 Dc-dc电路的控制方法及装置 Pending CN112542949A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910897429.8A CN112542949A (zh) 2019-09-23 2019-09-23 Dc-dc电路的控制方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910897429.8A CN112542949A (zh) 2019-09-23 2019-09-23 Dc-dc电路的控制方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112542949A true CN112542949A (zh) 2021-03-23

Family

ID=75012836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910897429.8A Pending CN112542949A (zh) 2019-09-23 2019-09-23 Dc-dc电路的控制方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112542949A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101826810A (zh) * 2009-10-22 2010-09-08 Bcd半导体制造有限公司 一种用于开关电源的同步整流电路
CN102859859A (zh) * 2010-04-28 2013-01-02 本田技研工业株式会社 开关电路
CN103746557A (zh) * 2013-12-17 2014-04-23 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 一种双向多电平升降压变换器及其控制方法
CN105743344A (zh) * 2016-04-14 2016-07-06 西安许继电力电子技术有限公司 一种带耦合电感的隔离型三电平双向直流-直流变换器
US20170302068A1 (en) * 2016-04-14 2017-10-19 Fuji Electric Co., Ltd. Three-level chopper apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101826810A (zh) * 2009-10-22 2010-09-08 Bcd半导体制造有限公司 一种用于开关电源的同步整流电路
CN102859859A (zh) * 2010-04-28 2013-01-02 本田技研工业株式会社 开关电路
CN103746557A (zh) * 2013-12-17 2014-04-23 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 一种双向多电平升降压变换器及其控制方法
CN105743344A (zh) * 2016-04-14 2016-07-06 西安许继电力电子技术有限公司 一种带耦合电感的隔离型三电平双向直流-直流变换器
US20170302068A1 (en) * 2016-04-14 2017-10-19 Fuji Electric Co., Ltd. Three-level chopper apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Singh et al. A PFC based EV battery charger using a bridgeless isolated SEPIC converter
She et al. Review of silicon carbide power devices and their applications
Bose Power electronics-a technology review
González-Santini et al. Z-source resonant converter with power factor correction for wireless power transfer applications
Youssef et al. Design and development of an efficient multilevel DC/AC traction inverter for railway transportation electrification
Krismer et al. Closed form solution for minimum conduction loss modulation of DAB converters
CN103095168B (zh) 具有中性点钳位拓扑的电压源转换器及其操作方法
Alcazar et al. DC–DC nonisolated boost converter based on the three-state switching cell and voltage multiplier cells
Balestero et al. Power factor correction boost converter based on the three-state switching cell
US9270189B2 (en) Power converter and method
JP5642245B1 (ja) 車載充電器
US8680820B2 (en) PFC booster circuit
CN103636113A (zh) 升降压型ac/dc转换器
CN103001477B (zh) 将双极性结型晶体管用于缓冲电路的方法和缓冲电路
US20200398676A1 (en) Electric-brake energy feedback system
KR102371846B1 (ko) 전력 변환기를 이용한 배터리의 초기 충전시 과부하 방지 장치
US9203323B2 (en) Very high efficiency uninterruptible power supply
Ramakrishnan et al. Power topology considerations for electric vehicle charging stations
KR20120112536A (ko) 파워 반도체 모듈, 전력 변환 장치, 및 철도 차량
Singh et al. A comprehensive review of integrated charger for on-board battery charging applications of electric vehicles
CN103929074A (zh) 单级交流/直流变换器
Cha et al. Design and development of high-power DC–DC converter for metro vehicle system
CN206962714U (zh) Dc‑dc电源主电路
CN107171614B (zh) 一种驱动与反馈电流不对称的电机驱动电路及应用
CN112542949A (zh) Dc-dc电路的控制方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210323