TW201320574A - 相位移動控制方法以及使用其之零電壓切換雙向直流對直流轉換器 - Google Patents

相位移動控制方法以及使用其之零電壓切換雙向直流對直流轉換器 Download PDF

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Abstract

一種相位移動控制方法以及其使用之零電壓切換雙向直流對直流轉換器，此零電壓切換直流對直流轉換器是雙半橋結構，中間以一電感性元件橋接。因此可以一端耦接電池，另一端耦接電力匯流排。可由電力匯流排對電池充電或由電池對電力匯流排進行供電。此方法是：先固定負載端的兩個半橋開關的責任週期，並根據負載調整供電端的兩個半橋開關的責任週期，另外根據負載量，調整負載端的兩個半橋開關的相位，以減少電感性元件的負電流，增加雙向直流對直流轉換器的效率。

Description

相位移動控制方法以及使用其之零電壓切換雙向直流對直流轉換器
本發明有關於一種電源供應系統及其控制方法，且特別是有關於相位移動控制方法以及其使用之零電壓切換雙向直流對直流轉換器。
隨著科技進步與環保意識抬頭，如太陽能、風能與燃料電池等各種再生能源的應用，已日益受到重視。因此，對於前述各種潔淨再生能源及其相關應用技術的研究開發需求，可說是迫在眉睫。在分散式電力系統等相關應用中，可形成獨立區塊供電系統或是與大型電力系統並聯供電使用，其概念並非要取代集中式發電，而是針對區域負載的用電需求，提供另一項可靠度更高、更符合經濟效益的供電方式。分散式電源設置以居家、社區、離島為主軸，直流負載需求操作應用條件上會從太陽能板或風力機等替代性能源直接取得能量，或透過並聯市電方式傳送能量到市網，以滿足交流負載需求或回賣電力予電力公司等。
然而各種再生能源無論在功率容量或是響應速度特性上均具有相當大的差異，且本身不具備儲電能力，因此需要蓄電池作為緩衝，當中雙向直流/直流轉換器擔任重要角色，扮演著當再生能源輸出功率足夠直流負載需求時，將剩餘的功率能量透過雙向直流/直流轉換器對蓄電池充電，而當再生能源輸出功率不足時，則由蓄電池經雙向直流/直流轉換器輔助提供能量至直流負載。
本發明提供一種相位移動控制方法，用以控制一雙向直流對直流轉換器，其中，上述雙向直流對直流轉換器包括一第一開關、一第二開關、一第三開關、一第四開關以及一電感性儲能元件。第一開關的第一端耦接一電池的正端，第一開關的第二端耦接第二開關的第一端以及電感性儲能元件的第一端，第二開關的第二端耦接電池的負端，第三開關的第一端耦接一電力匯流排的第一端，第三開關的第二端耦接第四開關的第一端以及電感性儲能元件的第二端，第四開關的第二端耦接該電力匯流排的第二端。上述相位移動控制方法包括下列步驟：判斷電力匯流排的電壓是否大於一預設電壓，以判斷驅動方向；當驅動方向是由電池對電力匯流排驅動時，則進入一升壓模式；根據電力匯流排的負載量，設定第一開關與第二開關的導通時間比值；根據一固定責任週期值，設定第三開關與第四開關的導通時間比值；給定第三開關與第四開關一初始相位差；判斷電力匯流排的負載量是否大於一預設負載量；以及當電力匯流排的負載量大於一預設負載量，根據電力匯流排的負載量修正相位角度。
除此之外，本發明還提供一種相位移動控制方法，用以控制一雙向直流對直流轉換器，其中，上述雙向直流對直流轉換器包括一第一開關、一第二開關、一第三開關、一第四開關以及一電感性儲能元件。第一開關的第一端耦接一電池的正端，第一開關的第二端耦接第二開關的第一端以及電感性儲能元件的第一端，第二開關的第二端耦接電池的負端，第三開關的第一端耦接一電力匯流排的第一端，第三開關的第二端耦接第四開關的第一端以及電感性儲能元件的第二端，第四開關的第二端耦接該電力匯流排的第二端。上述相位移動控制方法包括下列步驟：判斷電力匯流排的電壓是否大於一預設電壓，以判斷驅動方向；當驅動方向是由電力匯流排對電池驅動時，則進入一降壓模式；根據電池的充電負載量，設定第三開關與第四開關的導通時間比值；根據一固定責任週期值，設定第一開關與第二開關的導通時間比值；給定第一開關與第二開關一初始相位差；判斷電池的充電負載量是否大於一預設負載量；以及當電池的充電負載量大於一預設負載量，根據電池上電壓以及所設定之三段式充電的充電量，修正相位差。
除此之外，本發明還提供一種零電壓切換雙向直流對直流轉換器，適用於對一電池充電或由電池供電給一電力匯流排，此雙向直流對直流轉換器包括一第一開關、一第二開關、一第三開關、一第四開關、一電感性儲能元件以及一控制電路，其中，上述控制電路包括一第一控制接腳、一第二控制接腳、一第三控制接腳、一第四控制接腳以及相移控制電路。第一開關的第一端耦接電池的正端。第二開關的第一端耦接第一開關的第二端。第三開關的第一端耦接一電力匯流排的第一端。第四開關的第二端耦接電力匯流排的第二端。電感性儲能元件的第一端耦接第一開關的第一端，電感性儲能元件的第二端耦接第三開關的第二端。第一控制接腳耦接第一開關的控制端。第二控制接腳耦接第二開關的控制端。一第三控制接腳耦接第三開關的控制端。第四控制接腳耦接第四開關的控制端。
相移控制電路耦接第一控制接腳、第二控制接腳、第三控制接腳以及第四控制接腳，接收一第一電壓、一第二電壓、一第一電流以及一第二電流，其中第一電壓與電池的電壓成比例，第二電壓與電力匯流排的電壓成比例，第一電流與該電池的電流成比例，第二電流與該電力匯流排的電流成比例。控制電路在一升壓模式時，根據第二電壓，決定第一控制接腳以及該第二控制接腳的控制訊號之責任週期，並給予第三控制接腳與該第四控制接腳之控制訊號一固定責任週期，接下來給予第三控制接腳與第四控制接腳的控制訊號初始相移，接下來，判斷該第二電流是否大於一預定電流值，當該第二電流大於預定電流值，相移控制電路給與第三控制接腳以及第四控制接腳的控制訊號一相位補償值以減少電感性儲能元件的負電流並增加該雙向直流對直流轉換器的效率。
除此之外，控制電路在一降壓模式時，根據第一電流，決定第三控制接腳以及第四控制接腳的控制訊號之責任週期，並給予第一控制接腳與第二控制接腳之控制訊號一固定責任週期，接下來根據電池的輸入電壓判斷進入三階段充電的哪一段，再依據所訂定的充電電流，相移控制電路給與第一控制接腳以及第二控制接腳的控制訊號一相位補償值以減少電感性儲能元件的負電流並增加雙向直流對直流轉換器的效率。
綜上所述，本發明的精神主要是先固定負載端的兩個半橋開關的責任週期，並根據負載調整供電端的兩個半橋開關的責任週期，另外根據負載量，調整負載端的兩個半橋開關的相位，以減少電感性元件的負電流，增加雙向直流對直流轉換器的效率。
為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。
一般來說，要達到雙向(電池對外部放電以及外部對電池充電)，常見的是雙半橋式無隔離型拓樸電路。圖1為本發明實施例的雙半橋式無隔離型拓樸電路之電路圖。請參考圖1，如圖1所示，主架構由一顆電感L、第一功率開關QA、第二功率開關QB、第三功率開關QC、第四功率開關QD、第一電容器Cin以及第二電容器Co所組成，經由四組功率開關切換，使其操作在升壓供電模式(由電池供電給外部)或降壓充電模式(由外部供電給電池)，改變能量的傳輸方向。
圖2A～2D為本發明實施例的雙半橋式無隔離型拓樸電路之操作示意圖。圖3為本發明實施例的雙半橋式無隔離型拓樸電路之電感波形以及時序圖。請同時參考圖2A～2D以及圖3，雙向直流/直流轉換器的動作原理可分為供電(Boost)模式及充電(Buck)模式，以下先以供電模式作說明，其動作原理如下：當t=t 0時，如圖2A所示，此區間功率開關QA、QD導通，QB、QC截止，電感上跨壓為輸入電壓，因此電池對電感儲能，電感電流上升，此時負載能量由輸出電容器Co供應。此時電感電壓：
V L =V in 　(1)
當t=t 1時，圖2B所示，此區間功率開關QA、QC導通，QB、QD截止。電感器上跨壓為輸入電壓減輸出電壓，又輸出電壓大於輸入電壓，電感釋能，因此電感電流下降。此時電感的電壓：
V L =V bar -V bus 　(2)
當t=t 2時，如圖2C所示，此區間功率開關QB、QC導通，QA、QD截止。電感器上跨壓為負的輸出電壓，電感器L持續釋放能量，電感電流比狀態二(t1≦t<t2)下降更快速。此時電感的電壓：
V L =-V bus 　(3)
當t=t 3時，如圖2D所示，此區間功率開關QB、QD導通，QA、QC截止，電感上跨壓為零。此時電感電壓：
V L =0　(4)
由(1)、(2)、(3)、(4)可整理出
再根據伏秒平衡可以導出轉移函式
V bat ‧t 1+(V bat -V bus )‧t 2+(-V bus )‧t 3+0‧t P=0
V bat (t 1+t 2)-V bus (t 2+t 3)=0
為了電路設計方便，一般會固定責任週期D C ，可以求得變動的責任週期D A 。
請同時參考圖2D以及圖3，在此操作區間(t3≦t<tP)，電感電流成線性下降，並會持續下降到負值，此電流越大，會造成均方根電流越大，其所導致的能量損耗也越大。
為了解決能量損耗導致效率下降，可知道的解決方法有以下幾種：
1.　增加電感量。；以及
2.　減少t2到t3的導通時間。
此兩種解決方案都有一個大的缺陷，就是會使得電路傳輸的最大瓦特數下降，無法驅動較大負載，若驅動較大負載會導致電路不穩且無法達到零切換的效果。這是因為當負載變重時，所流經電感電流均方根值變大，整體準位向上提升，導致電感電流都在零準位以上，造成電路不穩定且無法達到零切效果。
為了解決上述問題，在此實施例中，藉由控制方式隨著不同的負載而變化以改變導通時間。圖4A是本發明實施例的相位移動控制方法所做出的零電壓切換雙向直流對直流轉換器的電路圖。請參考第4A圖，此電路包括一第一開關QA、一第二開關QB、一第三開關QC、一第四開關QD、一電感性儲能元件401以及一控制電路402，其中，上述控制電路包括一第一控制接腳P1、一第二控制接腳P2、一第三控制接腳P3、一第四控制接腳P4以及相移控制電路403。一第一控制接腳P1、一第二控制接腳P2、一第三控制接腳P3、一第四控制接腳P4分別用以控制一第一開關QA、一第二開關QB、一第三開關QC、一第四開關QD的導通狀態。由於操作複雜，以目前技術，必須要使用數位訊號處理(Digital Signal Processor，DSP)來實現，此部分詳細的操作容後詳述。
圖4B是本發明實施例的相位移動控制方法所做出的零電壓切換雙向直流對直流轉換器的波形圖。請同時參考圖1以及圖4B，所屬技術領域具有通常知識者可以看出，由於透過相移控制，在t 3≦t<t P 期間，電感電流下降到-I O便不再下降，因而大大的減少了能量損耗，也大幅的提升了效率。
圖5-1與5-2是本發明實施例中，應用在相移控制電路403的相位移動控制方法的流程圖。此流程圖係屬於內建在相移控制電路403的DSP程式。本實施例實際研製出一台10kW具零電壓切換雙向直流/直流轉換器，並根據上述之系統流程圖使用數位訊號處理器控制整個電路架構，而電路設計規格如下：
1.　電池電壓V bat 　330V～380V
2.　電力匯流排電壓Vo　380V
3.　輸出功率P o 　10kW
4.　輸出額定電流I o 　26.32A
5.　輸入電感L in 　70μ(H)
請參考圖5-1與5-2，此相位移動控制方法包括下列步驟：步驟S501：開始。
步驟S502：初始化系統。
步驟S503：等待中斷(interrupt)信號。
步驟S504：啟動檢測電力匯流排的電壓V bus 以及電力匯流排的電流I bus ，類比數位轉換(ADC)程序。
步驟S505：檢測電力匯流排的電壓V bus 以及電力匯流排的電流I bus 以及電池的電壓V bat 以及電池的電流I bat 。
步驟S508：判斷電力匯流排的電壓V bus 是否大於390V。當電力匯流排的電壓V bus 小於390V，表示需要使用電池電力對電力匯流排放電(即如上述的升壓模式)。若電力匯流排的電壓V bus 大於390V，表示電力匯流排的電量充足，可以對電池充電，此時則進入降壓模式。由於此為雙向電源供應器，升壓模式是固定開關QC與QD的責任週期，而根據負載變動開關QA與QB的責任週期。相反的，降壓模式則是固定開關QA與QB的責任週期，而根據負載變動開關QC與QD的責任週期。兩者操作恰好相反，又降壓模式與升壓模式為舊有技藝，並非本發明之重點，在此不予贅述。
步驟S509：設定回授電壓V fb 為電力匯流排的電壓V bus ，另外設定回授電流I ADC 電力匯流排的電流I bus 。在本實施例中，回授電壓V fb 例如是在負載端偵測到的電壓，而回授電流I ADC 例如是在負載端偵測到的電流。
步驟S510：根據上述回授電壓與回授電流，對開關QA與QB設定責任週期(EPWM1)，另外，給予開關QC與QD一個固定責任週期(EPWM2)，此實施例為50%)。
步驟S511：進行PID(Proportional-Integral-Derivative)補償。
步驟S512：設定EPWM1為初始值加上PID補償值。
步驟S513：設定升壓模式的初始相移量(開關QA與開關QC的相位差)。也就是上述的t 0～t 3的時間。
步驟S514：進入平均電流副程式。
步驟S515：判斷是否進入回授。若進入回授，進行步驟S516。若無進入回授，則進行步驟S519。
步驟S516：將相位旗標設置為1。
步驟S517：判斷輸出電流是否超過一預設電流。
在雙向雙半橋無隔離直流對直流轉換器，最大傳輸功率是以下述數學式表示：
其中，V1、V2為輸出入電壓，I o 為負載電流，L為電感值，t為相移量(也就是要求的t 0～t 3的時間)，t P 為一週期時間，P MAX為最大傳輸功率。在步驟S513時，已經有設定的初始相移量。由於V1、V2與t P 為固定，又P MAX為已知，因此藉由上述EQUATION(6)可以求得預設電流I O 。另外，由上述EQUATION(6)的定義，也可以知道，當負載電流I O 超過上述預設電流(負載過大)，就表示相移量必須重新計算。然而，所屬技術領域具有通常知識者亦可以察覺，當負載電流過小，同樣也表示初始的相移量並非最佳相移量。然而，負載電流小於預設電流的技術，係屬於減少待機電流增加效率的技術，並非本發明所欲討論的部分。但本發明並不排除可以對於比預設電流更加輕載的電流增加效率，因此本發明並不以上述為限。另外，在步驟S517中被判斷的輸出電流可以是本次回授所獲得的輸出電流，或者是前幾次回授所獲得的輸出電流平均值，若使用電流平均值較不易受雜訊干擾所造成的誤動作，而本發明的輸出電流的值為設計者依據實際狀況來設計。
步驟S518：當輸出電流超過上述預設電流，修正上述初始相移量。修正的大小可以藉由上述EQUATION(6)獲得最佳相移量t。或是可以藉由上述EQUATION(6)，在相移控制電路403建立查找表，由回授資訊查找最佳相移量。另外，此輸出電流可以藉由前幾次的輸出電流作平均，再代入上述EQUATION(6)或查找表，以得到較佳的結果。
步驟S519：設定為初始相移量。
步驟S520：設定回授電壓V fb 為電池的電壓V bat ，另外設定回授電流I ADC 為電池的電流I bat 。
步驟S521：根據上述回授電壓與回授電流，對開關QC與QD設定責任週期(EPWM2)，另外，給予開關QA與QB一個固定責任週期(EPWM1，此實施例為50%)。
步驟S522：進行PID補償。
步驟S523：設定EPWM2為初始值加上補償值。
步驟S524：設定降壓模式的初始相移量(開關QA與開關QC的相位差)。也就是上述的t 0～t 3的時間。之後進行步驟S514。步驟S520～步驟S524為降壓模式的步驟，降壓模式與升壓模式為舊有技藝，並非本發明之重點，在此不予贅述。另外，步驟S524接續步驟S514，進入相位移修正，上述步驟已經描述過，降壓模式的相位移修正與升壓模式的相位移修正步驟並無不同，因此不予贅述。
所屬技術領域具有通常知識者，由上述的敘述應當知道，本發明實施例的主要精神在步驟S517與步驟S518的敘述。即使沒有其他步驟，只要有步驟S517與步驟S518，無論是降壓(Buck)或升壓(Boost)，都可以實施相移，以增加電源供應器的效率。因此本發明不應該以上述多個步驟為限。
圖6為本發明實施例的相位移動控制方法之實驗波形圖。請參考第6圖，如圖6為升壓(Boost)供電模式測試波形，此時電池電壓為340V，匯流排電壓為385V，輸出功率為10kW。請參考CH4的波形，可以看出，電感電流幾乎都在直流準位以上，並沒有下降到負電流。此實驗的電源供應器的效率在96.64%。
圖7為本發明實施例的沒使用相位移動控制方法之實驗波形圖。請參考第7圖，如圖7為升壓(Boost)供電模式測試波形，此時電池電壓為340V，匯流排電壓為385V，輸出功率為10kW。請參考CH3的波形，可以看出，由於沒有使用相位移動控制方法，電感電流已經下降到直流準位之下。此實驗的電源供應器的效率在89.99%。
圖8為本發明實施例在升壓模式下，相位移動控制方法之實驗數據圖。圖9為本發明實施例在降壓模式下，相位移動控制方法之實驗數據圖。由上述圖8與圖9可以看出，利用本發明實施例的相位移動控制方法，效率至少都可以達到96%以上。
圖10為本發明實施例所提出之相移機制以及未加入相移機制時分別量測轉換器0.5kW～5kW效率比較圖。請參考圖10，由圖10可以看出，本發明的實施例確實可以提高轉換效率，更達到全載範圍都維持高效率。再由圖8與圖9可以看出不管是在Boost供電模式或Buck充電模式在輕載時效率都在96%以上，尤其在滿載時因達到零電壓切換效率更高達98%，驗證了加入相移控制方式在輕載效率上的顯著效果及提高整體電路效率及穩定度。
綜上所述，本發明的精神主要是先固定負載端的兩個半橋開關的責任週期，並根據負載調整供電端的兩個半橋開關的責任週期，另外根據負載量，調整負載端的兩個半橋開關的相位，以減少電感性元件的負電流，增加雙向直流對直流轉換器的效率。
在較佳實施例之詳細說明中所提出之具體實施例僅用以方便說明本發明之技術內容，而非將本發明狹義地限制於上述實施例，在不超出本發明之精神及以下申請專利範圍之情況，所做之種種變化實施，皆屬於本發明之範圍。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
L、401．．．電感
QA．．．第一功率開關
QB．．．第二功率開關
QC．．．第三功率開關
QD．．．第四功率開關
Cin．．．第一電容器
Co．．．第二電容器
402．．．控制電路
P1．．．第一控制接腳
P2．．．第二控制接腳
P3．．．第三控制接腳
P4．．．第四控制接腳
403．．．相移控制電路
S501~S526．．．本發明實施例的各步驟
圖1為本發明實施例的雙半橋式無隔離型拓樸電路之電路圖。
圖2A～2D為本發明實施例的雙半橋式無隔離型拓樸電路之操作示意圖。
圖3為本發明實施例的雙半橋式無隔離型拓樸電路之電感波形以及時序圖。
圖4A是本發明實施例的相位移動控制方法所做出的零電壓切換雙向直流對直流轉換器的電路圖。
圖4B是本發明實施例的相位移動控制方法所做出的零電壓切換雙向直流對直流轉換器的波形圖。
圖5是本發明實施例中，應用在相移控制電路303的相位移動控制方法的流程圖。
圖6為本發明實施例的相位移動控制方法之實驗波形圖。
圖7為本發明實施例的沒使用相位移動控制方法之實驗波形圖。
圖8為本發明實施例在升壓模式下，相位移動控制方法之實驗數據圖。
圖9為本發明實施例在降壓模式下，相位移動控制方法之實驗數據圖。
圖10為本發明實施例所提出之相移機制以及未加入相移機制時分別量測轉換器0.5kW～5kW效率比較圖。
S501~S526．．．本發明實施例的各步驟

Claims (21)

  1. 一種相位移動控制方法，用以控制一雙向直流對直流轉換器，其中，該雙向直流對直流轉換器包括一第一開關、一第二開關、一第三開關、一第四開關以及一電感性儲能元件，其中，該第一開關的第一端耦接一電池的正端，第一開關的第二端耦接該第二開關的第一端以及該電感性儲能元件的第一端，該第二開關的第二端耦接該電池的負端，該第三開關的第一端耦接一電力匯流排的第一端，該第三開關的第二端耦接該第四開關的第一端以及該電感性儲能元件的第二端，該第四開關的第二端耦接該電力匯流排的第二端，該方法包括：判斷該電力匯流排的電壓是否大於一預設電壓，以判斷驅動方向；當驅動方向是由該電池對該電力匯流排驅動時，則進入一升壓模式；根據該電力匯流排的負載量，設定該第一開關與該第二開關的導通時間比值；根據一固定責任週期值，設定該第三開關與該第四開關的導通時間比值；給定該第三開關與該第四開關一初始相位差；判斷該電力匯流排的負載量是否大於一預設負載量；以及當該電力匯流排的負載量大於一預設負載量，根據電力匯流排的負載量，修正該相位差。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之相位移動控制方法，其中當驅動方向是由該電力匯流排對該電池驅動時，包括下列步驟：進入一降壓模式；根據該電池的充電負載量，設定該第三開關與該第四開關的導通時間比值；根據一固定責任週期值，設定該第一開關與該第二開關的導通時間比值；給定該第一開關與該第二開關一初始相位差；判斷該電池的充電負載量是否大於一預設負載量；以及當該電池的充電負載量大於一預設負載量，根據電池電壓，修正該相位差。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之相位移動控制方法，其中，修正相位差包括：提供一運算式： 其中，V1輸出電壓、V2為輸入電壓，I o 為負載電流，L為電感量，t為相移量，t P 為一個週期之時間，Ptrmax為最大傳輸功率；當該電力匯流排的負載量大於一最大傳輸功率，由上述運算式獲得該相移量t；以及利用該相移量t，修正該相位差。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之相位移動控制方法，其中，修正該相位差包括：提供一運算式： 其中，V1輸出電壓、V2為輸入電壓，I o 為負載電流，L為電感量，t為相移量，t P 為一個週期之時間，Ptrmax為最大傳輸功率；根據電池上電壓以及所設定之三段式充電的充電量，由上述運算式獲得該相移量t；以及利用該相移量t，修正該相位差。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之相位移動控制方法，其中，當進入升壓模式後，包括下列步驟：設定該電力匯流排之電壓為一回授電壓；以及設定該電力匯流排之電流為一回授電流。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之相位移動控制方法，其中，當設定該第一開關與該第二開關的導通時間比值之後，還包括下列步驟：進行一比例積分微分(PID)補償。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之相位移動控制方法，其中，當進入降壓模式後，包括下列步驟：設定該電池之電壓為一回授電壓；以及設定該電池之電流為一回授電流。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之相位移動控制方法，其中，當設定該第三開關與該第四開關的導通時間比值之後，還包括下列步驟：進行一比例積分微分(PID)補償。
  9. 一種相位移動控制方法，用以控制一雙向直流對直流轉換器，其中，該雙向直流對直流轉換器包括一第一開關、一第二開關、一第三開關、一第四開關以及一電感性儲能元件，其中，該第一開關的第一端耦接一電池的正端，第一開關的第二端耦接該第二開關的第一端以及該電感性儲能元件的第一端，該第二開關的第二端耦接該電池的負端，該第三開關的第一端耦接一電力匯流排的第一端，該第三開關的第二端耦接該第四開關的第一端以及該電感性儲能元件的第二端，該第四開關的第二端耦接該電力匯流排的第二端，該方法包括：判斷驅動方向；當驅動方向是由該電力匯流排對該電池驅動時，則進入一降壓模式；根據該電池的充電負載量，設定該第三開關與該第四開關的導通時間比值；根據一固定責任週期值，設定該第一開關與該第二開關的導通時間比值；給定該第一開關與該第二開關一初始相位差；判斷該電池的充電負載量是否大於一預設負載量；以及當該電池的充電負載量大於一預設負載量，根據一回授電壓、一回授電流、一電池電壓以及該電力匯流排的負載量，修正該初始相位差。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之相位移動控制方法，其中，修正該初始相位差包括：提供一運算式： 其中，V1輸出電壓、V2為輸入電壓，I o 為負載電流，L為電感量，t為相移量，t P 為一個週期之時間，Ptrmax為最大傳輸功率；當該電力匯流排的負載量大於一最大傳輸功率，由上述運算式獲得該相移量t；以及利用該相移量t，修正該初始相位差。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之相位移動控制方法，其中，當進入升壓模式後，包括下列步驟：設定該電力匯流排之電壓為一回授電壓；以及設定該電力匯流排之電流為一回授電流。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之相位移動控制方法，其中，當設定該第三開關與該第四開關的導通時間比值之後，還包括下列步驟：進行一比例積分微分(PID)補償。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之相位移動控制方法，其中，當進入降壓模式後，包括下列步驟：設定該電池之電壓為一回授電壓；以及設定該電池之電流為一回授電流。
  14. 一種零電壓切換雙向直流對直流轉換器，適用於對一電池充電或由該電池供電給一電力匯流排，該雙向直流對直流轉換器包括：一第一開關，其中，該第一開關的第一端耦接一電池的正端；一第二開關，其中，該第二開關的第一端耦接該第一開關的第二端；一第三開關，其中，該第三開關的第一端耦接一電力匯流排的第一端；一第四開關，其中，該第四開關的第二端耦接該電力匯流排的第二端；一電感性儲能元件，其中，該電感性儲能元件的第一端耦接該第一開關的第一端，該電感性儲能元件的第二端耦接該第三開關的第二端；以及一控制電路，包括：一第一控制接腳，耦接該第一開關的控制端；一第二控制接腳，耦接該第二開關的控制端；一第三控制接腳，耦接該第三開關的控制端；一第四控制接腳，耦接該第四開關的控制端；以及一相移控制電路，耦接該第一控制接腳、該第二控制接腳、該第三控制接腳以及該第四控制接腳，接收一第一電壓、一第二電壓、一第一電流以及一第二電流，其中該第一電壓與該電池的電壓成比例，該第二電壓與該電力匯流排的電壓成比例，該第一電流與該電池的電流成比例，該第二電流與該電力匯流排的電流成比例，該控制電路在一升壓模式時，根據該第二電壓，決定該第一控制接腳以及該第二控制接腳的控制訊號之責任週期，並給予該第三控制接腳與該第四控制接腳之控制訊號一固定責任週期，接下來給予該第三控制接腳與該第四控制接腳的控制訊號初始相移，接下來，判斷該第二電流是否大於一預定電流值，當該第二電流大於該預定電流值，該相移控制電路給與該第三控制接腳以及該第四控制接腳的控制訊號一相位補償值以減少電感性儲能元件的負電流並增加該雙向直流對直流轉換器的效率。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之零電壓切換雙向直流對直流轉換器，其中，該控制電路內建由下述數學式相關之一內建程式： 其中，V1輸出電壓、V2為輸入電壓，I o 為負載電流，L為電感量，t為相移量，t P 為一個週期之時間，Ptrmax為最大傳輸功率，其中，該控制電路在該升壓模式時，更用以執行以下動作：當該電力匯流排的負載量大於一最大傳輸功率，由上述內建程式t，其中，該電力匯流排的負載量由回授的該第二電流獲得；以及利用該相移量t，提供該相位補償值。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之零電壓切換雙向直流對直流轉換器，其中，當控制電路接收到的該第二電壓大於一預設電壓時，進入該升壓模式。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之零電壓切換雙向直流對直流轉換器，其中，當控制電路接收到的該第二電壓小於一預設電壓時，進入一降壓模式，其中在該降壓模式時，該控制電路根據該第二電流，決定該第三控制接腳以及該第四控制接腳的控制訊號之責任週期，並給予該第一控制接腳與該第二控制接腳之控制訊號一固定責任週期，接下來給予該第一控制接腳與該第二控制接腳的控制訊號初始相移，接下來，判斷該第一電流是否大於該預定電流值，當該第一電流大於該預定電流值，給與該第一控制接腳以及該第二控制接腳的控制訊號該相位補償值以減少電感性儲能元件的負電流並增加該雙向直流對直流轉換器的效率。
  18. 一種零電壓切換雙向直流對直流轉換器，適用於對一電池充電或由該電池供電給一電力匯流排，該雙向直流對直流轉換器包括：一第一開關，其中，該第一開關的第一端耦接一電池的正端；一第二開關，其中，該第二開關的第一端耦接該第一開關的第二端；一第三開關，其中，該第三開關的第一端耦接一電力匯流排的第一端；一第四開關，其中，該第四開關的第二端耦接該電力匯流排的第二端；一電感性儲能元件，其中，該電感性儲能元件的第一端耦接該第一開關的第一端，該電感性儲能元件的第二端耦接該第三開關的第二端；以及一控制電路，包括：一第一控制接腳，耦接該第一開關的控制端；一第二控制接腳，耦接該第二開關的控制端；一第三控制接腳，耦接該第三開關的控制端；一第四控制接腳，耦接該第四開關的控制端；以及一相移控制電路，耦接該第一控制接腳、該第二控制接腳、該第三控制接腳以及該第四控制接腳，接收一第一電壓、一第二電壓、一第一電流以及一第二電流，其中該第一電壓與該電池的電壓成比例，該第二電壓與該電力匯流排的電壓成比例，該第一電流與該電池的電流成比例，該第二電流與該電力匯流排的電流成比例，該控制電路在一降壓模式時，根據該第一電壓，決定該第三控制接腳以及該第四控制接腳的控制訊號之責任週期，並給予該第一控制接腳與該第二控制接腳之控制訊號一固定責任週期，接下來給予該第一控制接腳與該第二控制接腳的控制訊號初始相移，接下來，判斷該第一電流是否大於一預定電流值，當該第一電流大於該預定電流值，該相移控制電路給與該第一控制接腳以及該第二控制接腳的控制訊號一相位補償值以減少電感性儲能元件的負電流並增加該雙向直流對直流轉換器的效率。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之零電壓切換雙向直流對直流轉換器，其中，該控制電路內建由下述數學式相關之一內建程式： 其中，V1輸出電壓、V2為輸入電壓，I o 為負載電流，L為電感量，t為相移量，t P 為一個週期之時間，Ptrmax為最大傳輸功率，其中，該控制電路在該降壓模式時，更用以執行以下動作：當該電力匯流排的負載量大於一最大傳輸功率，由上述內建程式t，其中，該電力匯流排的負載量由回授的該第二電流獲得；以及利用該相移量t，提供該相位補償值。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之零電壓切換雙向直流對直流轉換器，其中，當控制電路接收到的該第二電壓小於一預設電壓時，進入該降壓模式。
  21. 如申請專利範圍第18項所述之零電壓切換雙向直流對直流轉換器，其中，當控制電路接收到的該第二電壓大於一預設電壓時，進入一升壓模式。
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