CN116937972A - 双向直流变换器及飞跨电容预充方法 - Google Patents

双向直流变换器及飞跨电容预充方法 Download PDF

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CN116937972A CN202310915952.5A CN202310915952A CN116937972A CN 116937972 A CN116937972 A CN 116937972A CN 202310915952 A CN202310915952 A CN 202310915952A CN 116937972 A CN116937972 A CN 116937972A
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唐益民
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Abstract

本申请涉及直流变换器,一种直流变换器,包括依次串联在一起的第一开关管QL1、第二开关管QL2、第三开关管QL3、第四开关管QL4;在所述第二开关管QL2的阴极和所述第三开关管QL3阳极之间并联有第一飞跨电容CFLY_L,还并联有串联在一起的第一钳位二极管DL1和第二钳位二极管DL2;所述第一钳位二极管DL1的阴极连接所述第二开关管QL2的阴极,所述第二钳位二极管DL2的阴极连接第一钳位二极管DL1的阳极,所述第二钳位二极管DL2的阳极连接所述第三开关管QL3的阳极;所述第四开关管QL4受第一驱动控制单元L控制。本申请具有能实现双向直流变换,并且自适应的实现飞跨电容预充电的效果。

Description

双向直流变换器及飞跨电容预充方法
技术领域
本申请涉及直流变换器的领域,尤其是涉及一种双向直流变换器及飞跨电容预充方法。
背景技术
目前,已有技术中,常用的软启动方式包括两大类,第一种是增设外部充电电源,利用外部电源为飞跨电容单独充电,飞跨电容的电压值达到输入侧电压一半时,停止对飞跨电容充电,并将外部增设的充电电路从变换器的主电路中切除,完成变换器系统的软启动;第二种是直接利用电网或储能设备的能量对飞跨电容进行预充电,需要对电路拓扑进行改进,增加软启动开关,通常需要在飞跨电容与主电路的连线中增加开关或功率半导体器件。第一种方式实现简单但是需要增加额外的充电电路,导致变换器系统的设计和结构复杂化,第二种方式所增加的开关或者功率半导体器件在软启动完成后成为电路拓扑的一部分,因此对增加的开关或功率半导体器件的功率等级有要求,长期以往会影响变换器系统的使用寿命。
发明内容
为了简化变换器的设计和结构,并延长变换器系统的寿命,本申请提供了一种双向直流变换器及飞跨电容预充方法。
本申请提供的一种双向直流变换器,采用如下的技术方案:
第一方面,提供一种双向直流变换器,包括:依次串联在一起的第一开关管QL1、第二开关管QL2、第三开关管QL3、第四开关管QL4;在所述第二开关管QL2的阴极和所述第三开关管QL3阳极之间并联有第一飞跨电容CFLY_L,还并联有串联在一起的第一钳位二极管DL1和第二钳位二极管DL2;所述第一钳位二极管DL1的阴极连接所述第二开关管QL2的阴极,所述第二钳位二极管DL2的阴极连接第一钳位二极管DL1的阳极,所述第二钳位二极管DL2的阳极连接所述第三开关管QL3的阳极;所述第四开关管QL4受第一驱动控制单元L控制;
所述第一开关管QL1的阴极和第四开关管QL4的阳极之间并联有串联在一起的第一母线电容CL1和第二母线电容CL2;所述第一母线电容CL1和第二母线电容CL2的连接处与所述第一钳位二极管DL1的阳极连接;
所述第一开关管QL1的阴极和第四开关管QL4的阳极之间还并联有第一电源接入端,在所述第一电源接入端的正端与所述第一开关管QL1的阴极之间串联有第一主开关RLY_L_MAIN,在所述第一主开关RLY_L_MAIN的两端并联有串联在一起的第一软启动继电器RLY_L_AUX和第一电阻R_L;
还包括:
依次串联在一起的第五开关管QR1、第六开关管QR2、第七开关管QR3、第八开关管QR4;在所述第六开关管QR2的阴极和所述第七开关管QR3阳极之间并联有第二飞跨电容CFLY_R,还并联有串联在一起的第三钳位二极管DR1和第四钳位二极管DR2;所述第三钳位二极管DR1的阴极连接所述第四开关管QR2的阴极,所述第四钳位二极管DR2的阴极连接第三钳位二极管DR1的阳极,所述第四钳位二极管DR2的阳极连接所述第七开关管QR3的阳极;所述第八开关管QR4受第二驱动控制单元R控制;
所述第五开关管QR1的阴极和第八开关管QR4的阳极之间并联有串联在一起的第三母线电容CR1和第四母线电容CR2;所述第三母线电容CR1和第四母线电容CR2的连接处与所述第五钳位二极管DR1的阳极连接;
所述第五开关管QR1的阴极和第八开关管QR4的阳极之间还并联有第二电源接入端,在所述第二电源接入端的正端与所述第五开关管QR1的阴极之间串联有第二主开关RLY_R_MAIN,在所述第二主开关RLY_R_MAIN的两端并联有串联在一起的第二软启动继电器RLY_R_AUX和第二电阻R_R;
在所述第二开关管QL2的阳极与第五开关管QR2的阳极之间连接有电感L1。
优选的,还包括:在所述第一母线电容CL1和第二母线电容CL2的连接处与所述第一钳位二极管DL1的阳极之间连接有第一开关器件RLY_FLY_L;
在所述第三母线电容CR1和第四母线电容CR2的连接处与所述第三钳位二极管DR1的阳极之间连接有第二开关器件RLY_FLY_R。
优选的,还包括:在所述第一母线电容CL1和第二母线电容CL2的连接处与所述第一钳位二极管DL1的阳极之间连接有第一限流电阻R1_L;
在所述第三母线电容CR1和第四母线电容CR2的连接处与所述第三钳位二极管DR1的阳极之间连接有第二限流电阻R1_R。
第二方面,还提供一种飞跨电容预充方法,应用于如上述技术方案中所述的双向直流变换器,包括:
响应于第一电源接入端接入第一电源VL,所述第一驱动控制单元L控制第四开关管QL4导通;
响应于第一软启动继电器RLY_L_AUX闭合,所述第一电源VL开始给第一母线电容CL1,第二母线电容CL2和第一飞跨电容CFLY_L充电;
响应于所述第一飞跨电容CFLY_L充电到预设值时,关闭第一驱动控制单元L,使得所述第四开关管QL4 截止;
断开第一软启动继电器RLY_L_AUX,并且闭合第一主开关RLY_L_MAIN。
第三方面,还提供一种飞跨电容预充方法,应用于如上述技术方案所述的双向直流变换器,包括:
响应于第二电源接入端接入第二电源VR,所述第二驱动控制单元R控制第八开关管QR4导通;
响应于第二软启动继电器RLY_R_AUX闭合,所述第二电源VR开始给第三母线电容CR1,第四母线电容CR2和第二飞跨电容CFLY_R充电;
响应于所述第二飞跨电容CFLY_R充电到预设值时,关闭第二驱动控制单元R,使得所述第八开关管QR4 截止;
断开第二软启动继电器RLY_R_AUX,并且闭合第二主开关RLY_R_MAIN。
第四方面,提供一种飞跨电容预充方法,应用于如上述技术方案所述的双向直流变换器,包括:
响应于第一开关器件RLY_FLY_L闭合后,第一电源接入端接入第一电源VL;
响应于第一电源接入端接入第一电源VL,所述第一驱动控制单元L控制第四开关管QL4导通;
响应于第一软启动继电器RLY_L_AUX闭合,所述第一电源VL开始给第一母线电容CL1,第二母线电容CL2和第一飞跨电容CFLY_L充电;
响应于所述第一飞跨电容CFLY_L充电到预设值时,关闭第一驱动控制单元L,使得所述第四开关管QL4 截止;
断开第一软启动继电器RLY_L_AUX,并且闭合第一主开关RLY_L_MAIN。
第五方面,还提供一种飞跨电容预充方法,应用于如上述技术方案所述的双向直流变换器,包括:
响应于第二开关器件RLY_FLY_R闭合后,第二电源接入端接入第二电源VR;
响应于第二电源接入端接入第二电源VR,所述第二驱动控制单元R控制第八开关管QR4导通;
响应于第二软启动继电器RLY_R_AUX闭合,所述第二电源VR开始给第三母线电容CR1,第四母线电容CR2和第二飞跨电容CFLY_R充电;
响应于所述第二飞跨电容CFLY_R充电到预设值时,关闭第二驱动控制单元R,使得所述第八开关管QR4 截止;
断开第二软启动继电器RLY_R_AUX,并且闭合第二主开关RLY_R_MAIN。
根据上述技术方案中任一所述的飞跨电容预充方法,所述预设值为所述第一电源VL的电压值的一半,或第二电源VR的电压值的一半。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.充分利用软启动电路的软启动功能,降低成本,并且控制简单。
2.利用箝位二极管保证飞跨电容充电电压基本到达输入电压的一半。
附图说明
图1是一种双向直流变换器的第一实施例拓扑图;
图2是一种双向直流变换器的第二实施例拓扑图;
图3是一种双向直流变换器的第三实施例拓扑图;
图4是一种双向直流变换器的第一实施例中的一种飞跨电容预充方法的第一实施例步骤图;
图5是一种双向直流变换器的第一实施例中的第一飞跨电容CFLY_L预充时的时序图;
图6是一种双向直流变换器的第一实施例中的一种飞跨电容预充方法的第二实施例步骤图;
图7是一种双向直流变换器的第二实施例中的一种飞跨电容预充方法的第一实施例步骤图;
图8 是一种双向直流变换器的第二实施例中的第一飞跨电容CFLY_L预充时的时序图;
图9是一种双向直流变换器的第二实施例中的一种飞跨电容预充方法的第二实施例步骤图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图1-附图9及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
第一方面,如图1所示,提供一种双向直流变换器,包括:依次串联在一起的第一开关管QL1、第二开关管QL2、第三开关管QL3、第四开关管QL4;在所述第二开关管QL2的阴极和所述第三开关管QL3阳极之间并联有第一飞跨电容CFLY_L,还并联有串联在一起的第一钳位二极管DL1和第二钳位二极管DL2;所述第一钳位二极管DL1的阴极连接所述第二开关管QL2的阴极,所述第二钳位二极管DL2的阴极连接第一钳位二极管DL1的阳极,所述第二钳位二极管DL2的阳极连接所述第三开关管QL3的阳极;所述第四开关管QL4受第一驱动控制单元L控制;
所述第一开关管QL1的阴极和第四开关管QL4的阳极之间并联有串联在一起的第一母线电容CL1和第二母线电容CL2;所述第一母线电容CL1和第二母线电容CL2的连接处与所述第一钳位二极管DL1的阳极连接;
所述第一开关管QL1的阴极和第四开关管QL4的阳极之间还并联有第一电源接入端,在所述第一电源接入端的正端与所述第一开关管QL1的阴极之间串联有第一主开关RLY_L_MAIN,在所述第一主开关RLY_L_MAIN的两端并联有串联在一起的第一软启动继电器RLY_L_AUX和第一电阻R_L;
还包括:
依次串联在一起的第五开关管QR1、第六开关管QR2、第七开关管QR3、第八开关管QR4;在所述第六开关管QR2的阴极和所述第七开关管QR3阳极之间并联有第二飞跨电容CFLY_R,还并联有串联在一起的第三钳位二极管DR1和第四钳位二极管DR2;所述第三钳位二极管DR1的阴极连接所述第四开关管QR2的阴极,所述第四钳位二极管DR2的阴极连接第三钳位二极管DR1的阳极,所述第四钳位二极管DR2的阳极连接所述第七开关管QR3的阳极;所述第八开关管QR4受第二驱动控制单元R控制;
所述第五开关管QR1的阴极和第八开关管QR4的阳极之间并联有串联在一起的第三母线电容CR1和第四母线电容CR2;所述第三母线电容CR1和第四母线电容CR2的连接处与所述第五钳位二极管DR1的阳极连接;
所述第五开关管QR1的阴极和第八开关管QR4的阳极之间还并联有第二电源接入端,在所述第二电源接入端的正端与所述第五开关管QR1的阴极之间串联有第二主开关RLY_R_MAIN,在所述第二主开关RLY_R_MAIN的两端并联有串联在一起的第二软启动继电器RLY_R_AUX和第二电阻R_R;
在所述第二开关管QL2的阳极与第五开关管QR2的阳极之间连接有电感L1。
优选的,如图2所示,还包括:在所述第一母线电容CL1和第二母线电容CL2的连接处与所述第一钳位二极管DL1的阳极之间连接有第一开关器件RLY_FLY_L;
在所述第三母线电容CR1和第四母线电容CR2的连接处与所述第三钳位二极管DR1的阳极之间连接有第二开关器件RLY_FLY_R。
优选的,如图3所示,还包括:在所述第一母线电容CL1和第二母线电容CL2的连接处与所述第一钳位二极管DL1的阳极之间连接有第一限流电阻R1_L;
在所述第三母线电容CR1和第四母线电容CR2的连接处与所述第三钳位二极管DR1的阳极之间连接有第二限流电阻R1_R。
第二方面,如图4所示,还提供一种飞跨电容预充方法,应用于如上述技术方案中所述的双向直流变换器,包括:
S11:响应于第一电源接入端接入第一电源VL,所述第一驱动控制单元L控制第四开关管QL4导通;
S12:响应于第一软启动继电器RLY_L_AUX闭合,所述第一电源VL开始给第一母线电容CL1,第二母线电容CL2和第一飞跨电容CFLY_L充电;
S13:响应于所述第一飞跨电容CFLY_L充电到预设值时,关闭第一驱动控制单元L,使得所述第四开关管QL4 截止;
S14:断开第一软启动继电器RLY_L_AUX,并且闭合第一主开关RLY_L_MAIN。
第一电源VL接入后,第一时刻使能驱动控制单元L,第四开关管QL4导通,第二时刻闭合左侧第一软启动继电器RLY_L_AUX,第一电源VL开始给第一母线电容CL1,第二母线电容CL2和第一飞跨电容CFLY_L开始充电。
充电电流路径1: 第一电源VL正极,第一电阻R_L,第一母线电容CL1,第二母线电容CL2,第一电源VL负极;
充电电流路径2: 第一电源VL正极,第一电阻R_L,第一母线电容CL1,第一钳位二极管DL1,第一飞跨电容CFLY_L,第四开关管QL4,第一电源VL负极;
第三时刻当检测到第一飞跨电容CFLY_L充电到预设值时,关闭第一驱动控制单元L。第四时刻,断开第一软启动继电器RLY_L_AUX,闭合第一主开关RLY_L_MAIN。
如图5所示,为本实施例中,第一飞跨电容CFLY_L预充时的时序图。
第三方面,如图6所示,还提供一种飞跨电容预充方法,应用于如上述技术方案所述的双向直流变换器,包括:
S21:响应于第二电源接入端接入第二电源VR,所述第二驱动控制单元R控制第八开关管QR4导通;
S22:响应于第二软启动继电器RLY_R_AUX闭合,所述第二电源VR开始给第三母线电容CR1,第四母线电容CR2和第二飞跨电容CFLY_R充电;
S23:响应于所述第二飞跨电容CFLY_R充电到预设值时,关闭第二驱动控制单元R,使得所述第八开关管QR4 截止;
S24:断开第二软启动继电器RLY_R_AUX,并且闭合第二主开关RLY_R_MAIN。
第二电源VR接入后,第一时刻使能第二驱动控制单元R,第八开关管QR4导通,第二时刻闭合右侧第二软启动继电器RLY_R_AUX, 第二电源VR开始给第三母线电容CR1,第四母线电容CR2和第二飞跨电容CFLY_R开始充电;
充电电流路径1: 第二电源VR正极,第二电阻R_R,第三母线电容CR1,第四母线电容CR2,第二电源VR负极;
充电电流路径2: 第二电源VR正极,第二电阻R_R,第三母线电容CR1,第三钳位二极管DR1,第二飞跨电容CFLY_R,第八开关管QR4,第二电源VR负极;
第三时刻当检测到第二飞跨电容CFLY_R充电到预设值时,关闭第二驱动控制单元R。
第四时刻,断开第二软启动继电器RLY_R_AUX,闭合第二主开关RLY_R_MAIN。
第四方面,如图7所示,提供一种飞跨电容预充方法,应用于如上述技术方案所述的双向直流变换器,包括:
S10:响应于第一开关器件RLY_FLY_L闭合后,第一电源接入端接入第一电源VL;
S11:响应于第一电源接入端接入第一电源VL,所述第一驱动控制单元L控制第四开关管QL4导通;
S12:响应于第一软启动继电器RLY_L_AUX闭合,所述第一电源VL开始给第一母线电容CL1,第二母线电容CL2和第一飞跨电容CFLY_L充电;
S13:响应于所述第一飞跨电容CFLY_L充电到预设值时,关闭第一驱动控制单元L,使得所述第四开关管QL4 截止;
S14:断开第一软启动继电器RLY_L_AUX,并且闭合第一主开关RLY_L_MAIN。
如图8所示,为本实施例中,第一飞跨电容CFLY_L预充时的时序图。其中,第一开关器件RLY_FLY_L即是桥臂继电器。
加上第一开关器件RLY_FLY_L后,并且,所述第一开关器件RLY_FLY_L处于断开状态时,所述第一飞跨电容CFLY_L放电的路径为:第一飞跨电容CFLY_L的一端,第二开关管QL2,电感L1,第七开关管QR3,第八开关管QR4,第四开关管QL4,第一飞跨电容CFLY_L的另一端。
如果没有第一开关器件RLY_FLY_L,也即该处直接连线;那么第二母线电容CL2放电的路径为:第二母线电容CL2的一端,第一钳位二极管DL1,第二开关管QL2,电感L1,第七开关管QR3,第八开关管QR4,第二母线电容CL2的另一端。此充电路径给正常工作带来影响。可以采用限流电阻或者第一开关器件开关RLY_FLY_L断开,降低或者消除此路径的电流。
第五方面,如图9所示,还提供一种飞跨电容预充方法,应用于如上述技术方案所述的双向直流变换器,包括:
S20:响应于第二开关器件RLY_FLY_R闭合后,第二电源接入端接入第二电源VR;
S21:响应于第二电源接入端接入第二电源VR,所述第二驱动控制单元R控制第八开关管QR4导通;
S22:响应于第二软启动继电器RLY_R_AUX闭合,所述第二电源VR开始给第三母线电容CR1,第四母线电容CR2和第二飞跨电容CFLY_R充电;
S23:响应于所述第二飞跨电容CFLY_R充电到预设值时,关闭第二驱动控制单元R,使得所述第八开关管QR4 截止;
S24:断开第二软启动继电器RLY_R_AUX,并且闭合第二主开关RLY_R_MAIN。
根据上述技术方案中任一所述的飞跨电容预充方法,所述预设值为所述第一电源VL的电压值的一半,或第二电源VR的电压值的一半。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.充分利用软启动电路的软启动功能,降低成本,并且控制简单。
2.利用箝位二极管保证飞跨电容充电电压基本到达输入电压的一半。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,本说明书(包括摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (8)

1.一种双向直流变换器,其特征在于,包括:依次串联在一起的第一开关管QL1、第二开关管QL2、第三开关管QL3、第四开关管QL4;在所述第二开关管QL2的阴极和所述第三开关管QL3阳极之间并联有第一飞跨电容CFLY_L,还并联有串联在一起的第一钳位二极管DL1和第二钳位二极管DL2;所述第一钳位二极管DL1的阴极连接所述第二开关管QL2的阴极,所述第二钳位二极管DL2的阴极连接第一钳位二极管DL1的阳极,所述第二钳位二极管DL2的阳极连接所述第三开关管QL3的阳极;所述第四开关管QL4受第一驱动控制单元L控制;
所述第一开关管QL1的阴极和第四开关管QL4的阳极之间并联有串联在一起的第一母线电容CL1和第二母线电容CL2;所述第一母线电容CL1和第二母线电容CL2的连接处与所述第一钳位二极管DL1的阳极连接;
所述第一开关管QL1的阴极和第四开关管QL4的阳极之间还并联有第一电源接入端,在所述第一电源接入端的正端与所述第一开关管QL1的阴极之间串联有第一主开关RLY_L_MAIN,在所述第一主开关RLY_L_MAIN的两端并联有串联在一起的第一软启动继电器RLY_L_AUX和第一电阻R_L;
还包括:
依次串联在一起的第五开关管QR1、第六开关管QR2、第七开关管QR3、第八开关管QR4;在所述第六开关管QR2的阴极和所述第七开关管QR3阳极之间并联有第二飞跨电容CFLY_R,还并联有串联在一起的第三钳位二极管DR1和第四钳位二极管DR2;所述第三钳位二极管DR1的阴极连接所述第四开关管QR2的阴极,所述第四钳位二极管DR2的阴极连接第三钳位二极管DR1的阳极,所述第四钳位二极管DR2的阳极连接所述第七开关管QR3的阳极;所述第八开关管QR4受第二驱动控制单元R控制;
所述第五开关管QR1的阴极和第八开关管QR4的阳极之间并联有串联在一起的第三母线电容CR1和第四母线电容CR2;所述第三母线电容CR1和第四母线电容CR2的连接处与所述第五钳位二极管DR1的阳极连接;
所述第五开关管QR1的阴极和第八开关管QR4的阳极之间还并联有第二电源接入端,在所述第二电源接入端的正端与所述第五开关管QR1的阴极之间串联有第二主开关RLY_R_MAIN,在所述第二主开关RLY_R_MAIN的两端并联有串联在一起的第二软启动继电器RLY_R_AUX和第二电阻R_R;
在所述第二开关管QL2的阳极与第五开关管QR2的阳极之间连接有电感L1。
2.根据权利要求1所述的双向直流变换器,其特征在于,还包括:在所述第一母线电容CL1和第二母线电容CL2的连接处与所述第一钳位二极管DL1的阳极之间连接有第一开关器件RLY_FLY_L;
在所述第三母线电容CR1和第四母线电容CR2的连接处与所述第三钳位二极管DR1的阳极之间连接有第二开关器件RLY_FLY_R。
3.根据权利要求1所述的双向直流变换器,其特征在于,还包括:在所述第一母线电容CL1和第二母线电容CL2的连接处与所述第一钳位二极管DL1的阳极之间连接有第一限流电阻R1_L;
在所述第三母线电容CR1和第四母线电容CR2的连接处与所述第三钳位二极管DR1的阳极之间连接有第二限流电阻R1_R。
4.一种飞跨电容预充方法,应用于如权利要求1所述的双向直流变换器,其特征在于,包括:
响应于第一电源接入端接入第一电源VL,所述第一驱动控制单元L控制第四开关管QL4导通;
响应于第一软启动继电器RLY_L_AUX闭合,所述第一电源VL开始给第一母线电容CL1,第二母线电容CL2和第一飞跨电容CFLY_L充电;
响应于所述第一飞跨电容CFLY_L充电到预设值时,关闭第一驱动控制单元L,使得所述第四开关管QL4 截止;
断开第一软启动继电器RLY_L_AUX,并且闭合第一主开关RLY_L_MAIN。
5.一种飞跨电容预充方法,应用于如权利要求1所述的双向直流变换器,其特征在于,包括:
响应于第二电源接入端接入第二电源VR,所述第二驱动控制单元R控制第八开关管QR4导通;
响应于第二软启动继电器RLY_R_AUX闭合,所述第二电源VR开始给第三母线电容CR1,第四母线电容CR2和第二飞跨电容CFLY_R充电;
响应于所述第二飞跨电容CFLY_R充电到预设值时,关闭第二驱动控制单元R,使得所述第八开关管QR4 截止;
断开第二软启动继电器RLY_R_AUX,并且闭合第二主开关RLY_R_MAIN。
6.一种飞跨电容预充方法,应用于如权利要求2所述的双向直流变换器,其特征在于,包括:
响应于第一开关器件RLY_FLY_L闭合后,第一电源接入端接入第一电源VL;
响应于第一电源接入端接入第一电源VL,所述第一驱动控制单元L控制第四开关管QL4导通;
响应于第一软启动继电器RLY_L_AUX闭合,所述第一电源VL开始给第一母线电容CL1,第二母线电容CL2和第一飞跨电容CFLY_L充电;
响应于所述第一飞跨电容CFLY_L充电到预设值时,关闭第一驱动控制单元L,使得所述第四开关管QL4 截止;
断开第一软启动继电器RLY_L_AUX,并且闭合第一主开关RLY_L_MAIN。
7.一种飞跨电容预充方法,应用于如权利要求2所述的双向直流变换器,其特征在于,包括:
响应于第二开关器件RLY_FLY_R闭合后,第二电源接入端接入第二电源VR;
响应于第二电源接入端接入第二电源VR,所述第二驱动控制单元R控制第八开关管QR4导通;
响应于第二软启动继电器RLY_R_AUX闭合,所述第二电源VR开始给第三母线电容CR1,第四母线电容CR2和第二飞跨电容CFLY_R充电;
响应于所述第二飞跨电容CFLY_R充电到预设值时,关闭第二驱动控制单元R,使得所述第八开关管QR4 截止;
断开第二软启动继电器RLY_R_AUX,并且闭合第二主开关RLY_R_MAIN。
8.根据权利要求4-7中任一所述的飞跨电容预充方法,其特征在于,所述预设值为所述第一电源VL的电压值的一半,或第二电源VR的电压值的一半。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110401344A (zh) * 2018-04-25 2019-11-01 株洲中车时代电气股份有限公司 一种飞跨电容充电装置及飞跨电容三电平斩波电路
CN112865577A (zh) * 2021-01-29 2021-05-28 重庆大学 一种混合式多电平变流器(hcc)的预充电电路及其控制方法
CN113285584A (zh) * 2021-06-15 2021-08-20 上能电气股份有限公司 基于负极预充的预充电电路以及飞跨电容三电平变换器
JP2021180553A (ja) * 2020-05-12 2021-11-18 パナソニックIpマネジメント株式会社 Dc/dc変換装置
CN115360780A (zh) * 2022-07-28 2022-11-18 深圳科士达新能源有限公司 飞跨电容的预充电电路、控制方法及三电平转换器
CN115622427A (zh) * 2021-07-15 2023-01-17 台达电子企业管理(上海)有限公司 具有飞跨电容的多电平变换电路及其预充电方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110401344A (zh) * 2018-04-25 2019-11-01 株洲中车时代电气股份有限公司 一种飞跨电容充电装置及飞跨电容三电平斩波电路
JP2021180553A (ja) * 2020-05-12 2021-11-18 パナソニックIpマネジメント株式会社 Dc/dc変換装置
CN112865577A (zh) * 2021-01-29 2021-05-28 重庆大学 一种混合式多电平变流器(hcc)的预充电电路及其控制方法
CN113285584A (zh) * 2021-06-15 2021-08-20 上能电气股份有限公司 基于负极预充的预充电电路以及飞跨电容三电平变换器
CN115622427A (zh) * 2021-07-15 2023-01-17 台达电子企业管理(上海)有限公司 具有飞跨电容的多电平变换电路及其预充电方法
CN115360780A (zh) * 2022-07-28 2022-11-18 深圳科士达新能源有限公司 飞跨电容的预充电电路、控制方法及三电平转换器

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