本發(fā)明涉及電源的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種雙向直流轉(zhuǎn)換器及其控制方法。

背景技術(shù)：

雙向直流轉(zhuǎn)換器(BDC,Bi-directional DC-DC Converter)，顧名思義，可以實現(xiàn)能量的雙向傳輸，即變換器兩端分時互為“源”和“載”?！霸础焙汀拜d”是可以互換的，也就是說根據(jù)需要能量可以在兩個方向上傳輸。本發(fā)明所研究的雙向直流變換器屬于電流雙向變換器，即可以實現(xiàn)電流的雙向流動，不能改變電壓的極性，也就是說，在電壓和電流為坐標(biāo)的平面內(nèi)，僅電流可正可負(fù)，變換器工作在第一和第二象限。因此，雙向直流變換器的主要作用就是在保持變換器兩端的直流電壓極性不變的情況下，根據(jù)需要自由調(diào)節(jié)輸入輸出電流的方向，從而改變了功率流的方向，實現(xiàn)了“源”和“載”的互換。傳統(tǒng)的雙向直流轉(zhuǎn)換器分為隔離與非隔離，非隔離雙向直流轉(zhuǎn)換器有Buck、Boost、Buck/Boost和在其基礎(chǔ)上派生出來的Cuk、Zeta、Sepic是六種最簡單的不隔離的單向直流變換器，只要在其開關(guān)管上反并二極管，在二極管上反并開關(guān)管，就可構(gòu)成4種雙向直流變換器，它們都能實現(xiàn)能量的雙向流動。由于沒有升壓變壓器T1，不隔離型的雙向直流變換器結(jié)構(gòu)比較簡單，但是輸入輸出電壓比受到了限制，并且不能傳輸較大的功率。因此不隔離型的雙向直流變換器不能用在電壓傳輸比很大的場合或要求電氣隔離的場合以及大功率場合。隔離型雙向直流變換器是在隔離型單向直流變換器主電路的開關(guān)管上反并二極管、在二極管上反并開關(guān)管構(gòu)成，主要有反激式、正激式、正反激式、推挽型、半橋和橋式等隔離型雙向直流變換器，由于變壓器T1的存在使得隔離型雙向直流變換器可以應(yīng)用在電壓傳輸比較大，高功率，但隔離型雙向直流變換器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且大部分的拓?fù)涠际翘幵谟查_關(guān)的條件下，電路工作時的開關(guān)損耗加大，發(fā)熱嚴(yán)重，不利于提高雙向直流轉(zhuǎn)換器的功率密度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種雙向直流轉(zhuǎn)換器及其控制方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種雙向直流轉(zhuǎn)換器包括變壓器T1，所述變壓器T1包括第一繞組N1、第二繞組N2和第三繞組N3；與所述變壓器T1的第一繞組N1一端連接的第一橋式電路、與所述第一橋式電路連接的第三磁性元件、與所述第三磁性元件連接的第一電源、連接在所述第一橋式電路與所述第一繞組另一端的第一磁性元件；連接在所述第一橋式電路與所述第一繞組N1的另一端的第二橋式電路、與所述第二繞組N2和所述第三繞組N3之間的節(jié)點連接的第二磁性元件、以及分別與所述第二橋式電路、所述第二磁性元件連接的第二電源；

還包括分別與所述第一橋式電路、所述第二橋式電路連接的主控電路；

所述雙向直流轉(zhuǎn)換器包括第一直流模式和第二直流模式；

所述第一直流模式，為當(dāng)所述主控電路檢測到所述第二電源有電能輸出需求時，所述主控電路控制所述第三磁性元件被短路，使所述第一橋式電路與所述第一磁性元件、所述變壓器T1的第一繞組N1形成移相全橋電路，所述第二橋式電路形成第一同步整流電路；所述第二磁性元件用于儲存所述變壓器T1的第二繞組N2和第三繞組N3產(chǎn)生的電能，并在預(yù)設(shè)死區(qū)時間內(nèi)向與所述第二電源連接的負(fù)載供電；

所述第二直流模式，為當(dāng)所述主控電路檢測到所述第一電源有輸出電能需求時，所述主控電路控制所述第一磁性元件被短路，使所述第二橋式電路與所述第二磁性元件、所述變壓器T1的第二繞組N2和第三繞組N3形成電流型推挽升壓電路，所述第一橋式電路形成第二同步整流電路，所述第二磁性元件將所述第二電源輸出的電能經(jīng)所述電流型推挽升壓電路升壓后，輸出至所述第二同步整流電路，所述第三磁性元件用于儲存所述變壓器T1的第一繞組N1產(chǎn)生的電能，并在所述變壓器T1的第二繞組N2和第三繞組N3預(yù)設(shè)短路的死區(qū)時間內(nèi)向與所述第一電源連接的負(fù)載供電。

在本發(fā)明所述的雙向直流轉(zhuǎn)換器中，優(yōu)選地，還包括第一選擇開關(guān)電路和第二選擇開關(guān)電路；所述第一選擇開關(guān)電路連接在所述第一磁性元件與所述主控電路之間，用于根據(jù)所述主控制電路導(dǎo)通或斷開以控制所述第一磁性元件導(dǎo)通或截止；所述第二選擇開關(guān)電路連接在所述第三磁性元件與所述主控電路之間，用于根據(jù)所述主控電路導(dǎo)通或斷開以控制所述第三磁性元件導(dǎo)通或截止。

在本發(fā)明所述的雙向直流轉(zhuǎn)換器中，優(yōu)選地，所述第一磁性元件、所述第二磁性元件以及所述第三磁性元件為電感；其中所述第一磁性元件為移相全橋諧振電感L1，所述第二磁性元件為儲能電感L2，所述第三磁性元件為續(xù)流電感L3。

在本發(fā)明所述的雙向直流轉(zhuǎn)換器中，優(yōu)選地，所述第一直流模式為同步降壓模式，所述第二直流模式為同步升壓模式。

在本發(fā)明所述的雙向直流轉(zhuǎn)換器中，優(yōu)選地，所述第一橋式電路包括第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3、第四場效應(yīng)管Q4、第一諧振電容C1、第二諧振電容C2、第三諧振電容C3、第四諧振電容C4、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3以及第四二極管D4；

若所述雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第一直流模式，所述主控電路控制所述第一選擇開關(guān)電路斷開使所述移相全橋諧振電感L1導(dǎo)通，所述主控電路控制所述第二選擇開關(guān)電路導(dǎo)通使所述續(xù)流電感L3被短路；所述第一橋式電路實現(xiàn)移相全橋并在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)包括移相全橋工作狀態(tài)一、移相全橋工作狀態(tài)二、移相全橋工作狀態(tài)三、移相全橋工作狀態(tài)四、移相全橋工作狀態(tài)五、移相全橋工作狀態(tài)六、移相全橋工作狀態(tài)七、移相全橋工作狀態(tài)八、移相全橋工作狀態(tài)九、移相全橋工作狀態(tài)十、移相全橋工作狀態(tài)十一以及移相全橋工作狀態(tài)十二；

所述移相全橋工作狀態(tài)一為所述預(yù)設(shè)周期的正半周期功率輸出狀態(tài)；當(dāng)為所述移相全橋工作狀態(tài)一時，所述第一場效應(yīng)管Q1與所述第四場效應(yīng)管Q4同時導(dǎo)通，所述第二場效應(yīng)管Q2與所述第三場效應(yīng)管Q3同時截止，所述移相全橋諧振電感L1與所述變壓器T1的第一繞組N1串聯(lián)，所述第一二極管D1、所述第二二極管D2、所述第三二極管D3以及所述第四二極管D4同時不導(dǎo)通，所述第一電源輸出的電流經(jīng)所述第一場效應(yīng)管Q1后、經(jīng)所述移相全橋諧振電感L1及所述變壓器T1的第一繞組N1，經(jīng)所述第四場效應(yīng)管Q4回到所述第一電源的負(fù)極，所述第二諧振電容C2充電，所述第三諧振電容C3充電，所述變壓器T1的第一繞組N1向所述變壓器T1的第二繞組N2輸出電能；

所述移相全橋工作狀態(tài)二為所述預(yù)設(shè)周期的正半周期超前臂諧振狀態(tài)；當(dāng)為所述移相全橋工作狀態(tài)二時，所述第一場效應(yīng)管Q1、所述第二場效應(yīng)管Q2以及所述第三場效應(yīng)管Q3截止，所述第四場效應(yīng)管Q4導(dǎo)通，所述第一二極管D1、所述第二二極管D2、所述第三二極管D3以及所述第四二極管D4不導(dǎo)通，所述變壓器T1的第一繞組N1與所述移相全橋諧振電感L1、以及所述第二電容C2形成所述預(yù)設(shè)周期的正半周期超前臂諧振；所述第一電源輸出的電流經(jīng)所述第一諧振電容C1后、經(jīng)所述移相全橋諧振電感L1至所述變壓器T1的第一繞組N1，經(jīng)所述第四場效應(yīng)管Q4回到所述第一電源的負(fù)極；所述第二諧振電容C2放電，所述第三諧振電容C3充電，所述變壓器T1的第一繞組N1向所述變壓器T1的第二繞組N2輸出電能；

所述移相全橋工作狀態(tài)三為所述預(yù)設(shè)周期的正半周期的原邊電流鉗位續(xù)流狀態(tài)；當(dāng)為所述移相全橋工作狀態(tài)三時，所述第一場效應(yīng)管Q1、所述第二場效應(yīng)管Q2以及所述第三場效應(yīng)管Q3截止，所述第四場效應(yīng)管Q4導(dǎo)通，所述第二諧振電容C2放電完畢，所述第二二極管D2自然導(dǎo)通，所述變壓器T1的第一繞組N1與所述移相全橋諧振電感L1以及所述第二二極管D2對所述變壓器T1的原邊電流在所述預(yù)設(shè)周期的正半周期內(nèi)進行鉗位續(xù)流；所述變壓器T1的第一繞組N1向所述變壓器T1的第二繞組N2輸出電能；

所述移相全橋工作狀態(tài)四為所述預(yù)設(shè)周期的正半周期的滯后臂諧振狀態(tài)；當(dāng)為所述移相全橋工作狀態(tài)四時，所述第一場效應(yīng)管Q1、所述第三場效應(yīng)管Q3以及所述第四場效應(yīng)管Q4截止，所述第二場效應(yīng)管Q2、所述第二二極管D2導(dǎo)通，所述變壓器T1的第一繞組N1與所述移相全橋諧振電感L1、所述第二二極管D2、所述第三諧振電容C3、所述第四諧振電容C4形成所述預(yù)設(shè)周期的正半周期滯后臂諧振；所述第三諧振電容C3放電，所述第四諧振電容C4充電，所述變壓器T1的第一繞組N1的正向電流迅速減小；

所述移相全橋工作狀態(tài)五為所述預(yù)設(shè)周期的正半周期內(nèi)向電網(wǎng)饋能狀態(tài)；當(dāng)為所述移相全橋工作狀態(tài)五時，所述第二場效應(yīng)管Q2、所述第二二極管D2、所述第三諧振電容C3放電完畢，所述第三二極管D3自然導(dǎo)通，所述第一場效應(yīng)管Q1、所述第三場效應(yīng)管Q3以及所述第四場效應(yīng)管Q4截止，所述移相全橋諧振電感L1經(jīng)所述變壓器T1的第一繞組N1向電網(wǎng)饋能，停止向所述變壓器T1的第二繞組N2輸出電能；

所述移相全橋工作狀態(tài)六為所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)所述變壓器T1的原邊電流從0反向增大的狀態(tài)；當(dāng)為所述移相全橋工作狀態(tài)六時，所述第一場效應(yīng)管Q1與所述第四場效應(yīng)管Q4截止，所述第二場效應(yīng)管Q2、所述第三場效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，經(jīng)所述變壓器T1的第一繞組N1和所述移相全橋諧振電感L1的原邊電流從0反向迅速增大；

所述移相全橋工作狀態(tài)七為所述預(yù)設(shè)周期的負(fù)半周期的功率輸出狀態(tài)；當(dāng)為所述移相全橋工作狀態(tài)七時，所述第二場效應(yīng)管Q2與所述第三場效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，所述第一場效應(yīng)管Q1與所述第四場效應(yīng)管Q4截止，所述移相全橋諧振電感L1與所述變壓器T1的第一繞組N1串聯(lián)，所述第一二極管D1、所述第二二極管D2、所述第三二極管D3以及所述第四二極管D4同時不導(dǎo)通，所述第一電源輸出的電流經(jīng)所述第三場效應(yīng)管Q3后、經(jīng)所述變壓器T1的第一繞組N1至所述移相全橋諧振電感L1，經(jīng)所述第二場效應(yīng)管Q2回到所述第一電源的負(fù)極，所述第一諧振電容C1充電，所述第四諧振電容C4充電，所述變壓器T1的第一繞組N1向所述變壓器T1的第三繞組N3輸出電能；

所述移相全橋工作狀態(tài)八為所述預(yù)設(shè)周期的負(fù)半周期超前臂諧振狀態(tài)；當(dāng)為所述移相全橋工作狀態(tài)八時，所述第一場效應(yīng)管Q1、所述第二場效應(yīng)管Q2、所述第四場效應(yīng)管Q4截止，所述第三場效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，所述第一二極管D1、所述第二二極管D2、所述第三二極管D3、所述第四二極管D4截止，所述變壓器T1的第一繞組N1與所述移相全橋諧振電感L1、以及所述第二諧振電容C2形成所述預(yù)設(shè)周期的負(fù)半周期超前臂諧振；所述第一電源輸出的電流經(jīng)所述第三場效應(yīng)管Q3后、經(jīng)所述移相全橋諧振電感L1至所述變壓器T1的第一繞組N1，經(jīng)所述第二諧振電容C2回到所述第一電源的負(fù)極；此時所述第一諧振電容C1開始放電，所述第四諧振電容C4充電，所述變壓器T1的第一繞組N1向所述變壓器T1的第三繞組N3輸出電能；

所述移相全橋工作狀態(tài)九為所述預(yù)設(shè)周期的負(fù)半周期的原邊電流鉗位續(xù)流狀態(tài)；當(dāng)為所述移相全橋工作狀態(tài)九時，所述第一場效應(yīng)管Q1、所述第二場效應(yīng)管Q2以及所述第四場效應(yīng)管Q4截止，所述第三場效應(yīng)管Q3導(dǎo)通、所述第一諧振電容C1放電完畢，所述第一二極管D1自然導(dǎo)通，所述變壓器T1的第一繞組N1與所述移相全橋諧振電感L1以及所述第一二極管D1對所述變壓器T1的原邊電流在所述預(yù)設(shè)周期的負(fù)半周期內(nèi)進行鉗位續(xù)流；所述變壓器T1的第一繞組N1向所述變壓器T1的第三繞組N3輸出電能；

所述移相全橋工作狀態(tài)十為所述預(yù)設(shè)周期的負(fù)半周期滯后臂諧振狀態(tài)；當(dāng)為所述移相全橋工作狀態(tài)十時，所述第二場效應(yīng)管Q2、所述第三場效應(yīng)管Q3以及所述第四場效應(yīng)管Q4截止，所述第一場效應(yīng)管Q1、所述第一二極管D1導(dǎo)通，所述變壓器T1的第一繞組N1與所述移相全橋諧振電感L1、所述第一二極管D2、所述第三諧振電容C3、所述第四諧振電容C4形成所述預(yù)設(shè)周期的負(fù)半周期滯后臂諧振；所述第四諧振電容C4放電，所述第三諧振電容C3充電，所述變壓器T1的第一繞組N1反向電流迅速減??；

所述移相全橋工作狀態(tài)十一為所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的負(fù)半周期內(nèi)向所述電網(wǎng)反向饋能狀態(tài)；當(dāng)為所述移相全橋工作狀態(tài)十一時，所述第一場效應(yīng)管Q1、所述第一二極管D1導(dǎo)通，所述第四諧振電容C4放電完畢，所述第四二極管D4自然導(dǎo)通，所述第二場效應(yīng)管Q2、所述第三場效應(yīng)管Q3、所述第四場效應(yīng)管Q4截止，所述移相全橋諧振電感L1經(jīng)所述變壓器T1的第一繞組N1向所述電網(wǎng)反向饋能；停止向所述變壓器T1的第三繞組N3輸出電能；

所述移相全橋工作狀態(tài)十二為所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)所述變壓器T1的原邊電流從0正向增大的狀態(tài)；當(dāng)為所述移相全橋工作狀態(tài)十二時，所述第一場效應(yīng)管Q1、所述第四場效應(yīng)管Q4導(dǎo)通，所述第二場效應(yīng)管Q2、所述第三場效應(yīng)管Q3截止，經(jīng)所述變壓器T1的第一繞組N1和所述移相全橋諧振電感L1的原邊電流從0正向迅速增大；

若所述雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第二直流模式，所述主控電路控制所述第一選擇開關(guān)電路導(dǎo)通使所述移相全橋諧振電感L1被短路，所述主控電路控制所述第二開關(guān)電路斷開使所述續(xù)流電感L3導(dǎo)通；所述第一橋式電路實現(xiàn)同步整流并在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)包括第二同步整流工作狀態(tài)一、第二同步整流工作狀態(tài)二、第二同步整流工作狀態(tài)三以及第二同步整流工作狀態(tài)四；

當(dāng)為所述第二同步整流工作狀態(tài)一時，所述第一場效應(yīng)管Q1、所述第四場效應(yīng)管Q4導(dǎo)通，所述第三場效應(yīng)管Q2、所述第三場效應(yīng)管Q3截止，所述續(xù)流電感L3儲存電能，所述變壓器T1的第一繞組N1將所述變壓器T1的第二繞組N2傳輸?shù)碾娔芙?jīng)所述第一場效應(yīng)管Q1、所述第四場效應(yīng)管Q4及所述續(xù)流電感L3向與所述第一電源連接的負(fù)載供電；

當(dāng)為所述第二同步整流工作狀態(tài)二時，所述第一場效應(yīng)管Q1、所述第二場效應(yīng)管Q2、所述第三場效應(yīng)管Q3以及所述第四場效應(yīng)管Q4截止，所述變壓器T1的第二繞組N2、所述變壓器T1的第三繞組N3、所述變壓器T1的第一繞組N1處于短路狀態(tài)，所述續(xù)流電感L3將在所述第二同步整流工作狀態(tài)一儲存的電能釋放進行續(xù)流，經(jīng)所述第一場效應(yīng)管Q1、所述第二場效應(yīng)管Q2、所述第三場效應(yīng)管Q3以及所述第四場效應(yīng)管Q4的體二極管向與所述第一電源連接的負(fù)載供電；

當(dāng)為所述第二同步整流工作狀態(tài)三時，所述第二場效應(yīng)管Q2、所述第三場效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，所述第一場效應(yīng)管Q1、所述第四場效應(yīng)管Q4截止，所述續(xù)流電感L3儲存電能，所述變壓器T1的第一繞組N1將所述變壓器T1的第三繞組N3傳輸?shù)碾娔芙?jīng)所述第二場效應(yīng)管Q2、所述第三場效應(yīng)管Q3及所述續(xù)流電感L3給與所述第一電源連接的負(fù)載供電；

當(dāng)為所述第二同步整流工作狀態(tài)四時，所述第一場效應(yīng)管Q1、所述第二場效應(yīng)管Q2、所述第三場效應(yīng)管Q3以及所述第四場效應(yīng)管Q4截止，所述變壓器T1的第二繞組N2、所述變壓器T1的第三繞組N3、所述變壓器T1的第一繞組N1處于短路狀態(tài)，所述續(xù)流電感L3將在所述第二同步整流工作狀態(tài)三儲存的電能釋放進行續(xù)流，經(jīng)所述第一場效應(yīng)管Q1、所述第二場效應(yīng)管Q2、所述第三場效應(yīng)管Q3以及所述第四場效應(yīng)管Q4的體二極管向與所述第一電源連接的負(fù)載供電。

在本發(fā)明所述的雙向直流轉(zhuǎn)換器中，優(yōu)選地，所述第二橋式電路包括第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7；

若所述雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第一直流模式時，所述第二橋式電路實現(xiàn)同步整流，并在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)包括第一同步整流工作狀態(tài)一、第一同步整流工作狀態(tài)二、第一同步整流工作狀態(tài)三、第一同步整流工作狀態(tài)四、第一同步整流工作狀態(tài)五以及第一同步整流工作狀態(tài)六；

當(dāng)為第一同步整流工作狀態(tài)一時，所述變壓器T1的第二繞組N1、所述第六場效應(yīng)管Q6導(dǎo)通，所述第七場效應(yīng)管Q7截止，所述變壓器T1的第二繞組N2接收所述變壓器T1的第一繞組N1在預(yù)設(shè)周期的正半周期內(nèi)輸出的電能經(jīng)所述第六場效應(yīng)管Q6向與所述第二電源連接的負(fù)載供電，所述儲能電感L2儲存電能；

當(dāng)為第一同步整流工作狀態(tài)二時，所述第六場效應(yīng)管Q6、所述第七場效應(yīng)管Q7截止，所述變壓器T1的第一繞組N1停止向所述變壓器T1的第二繞組N2提供電能，所述儲能電感L2將在所述第一同步整流工作狀態(tài)一中儲存的電能釋放進行續(xù)流，經(jīng)所述第六場效應(yīng)管Q6的體二極管向與所述第二電源連接的負(fù)載供電；

當(dāng)為第一同步整流工作狀態(tài)三時，所述第六場效應(yīng)管Q6、所述第七場效應(yīng)管Q7截止，所述變壓器T1的第一繞組N1停止向所述變壓器T1的第二繞組N2提供電能，所述儲能電感L2繼續(xù)續(xù)流，電流流經(jīng)所述第六場效應(yīng)管Q6與所述第七場效應(yīng)管Q7的體二極管向與所述第二電源連接的負(fù)載供電；

當(dāng)為第一同步整流工作狀態(tài)四時，所述第六場效應(yīng)管Q6截止，所述變壓器T1的第三繞組N3與所述第七場效應(yīng)管Q7導(dǎo)通，所述變壓器T1的第三繞組N2接收所述變壓器T1的第一繞組N1在預(yù)設(shè)周期的負(fù)半周期內(nèi)輸出的電能，經(jīng)所述第七場效應(yīng)管Q7向與所述第二電源連接的負(fù)載供電，所述儲能電感L2儲存電能；

當(dāng)為第一同步整流工作狀態(tài)五時，所述第六場效應(yīng)管Q6截止，所述第七場效應(yīng)管Q7截止，所述變壓器T1的第一繞組N1停止向所述變壓器T1的第三繞組N3提供電能，所述儲能電感L2將在所述第一同步整流工作狀態(tài)四中儲存的電能釋放進行續(xù)流經(jīng)所述第七場效應(yīng)管Q7的體二極管向與所述第二電源連接的負(fù)載供電；

當(dāng)為第一同步整流工作狀態(tài)六時，所述第六場效應(yīng)管Q6、所述第七場效應(yīng)管Q7截止，所述變壓器T1的第一繞組N1停止向所述變壓器T1的第三繞組N3提供電能，所述儲能電感L2繼續(xù)續(xù)流，電流經(jīng)所述第六場效應(yīng)管Q6與所述第七場效應(yīng)管Q7的體二極管向與所述第二電源連接的負(fù)載供電；

若所述雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第二直流模式，所述第二橋式電路實現(xiàn)電流型推挽升壓，包括電流型推挽工作狀態(tài)一、電流型推挽工作狀態(tài)二、電流型推挽工作狀態(tài)三以及電流型推挽工作狀態(tài)四；

當(dāng)為所述電流型推挽工作狀態(tài)一時，所述第六場效應(yīng)管Q6導(dǎo)通，第七場效應(yīng)管Q7截止，所述儲能電感L2釋放電能所述預(yù)設(shè)周期的正半周期儲存的電能，經(jīng)所述第六場效應(yīng)管Q6、所述變壓器T1的第二繞組N2向所述變壓器T1的第一繞組N1及與所述第一電源連接的負(fù)載供電；

當(dāng)為所述電流型推挽工作狀態(tài)二時，所述第六場效應(yīng)管Q6、第七場效應(yīng)管Q7同時導(dǎo)通，所述儲能電感L2儲存電能，所述變壓器T1的第二繞組N2、所述變壓器T1的第三繞組N3、所述變壓器T1的第一繞組N1均被短路，停止向與所述第一電源連接的負(fù)載供電；

當(dāng)為所述電流型推挽工作狀態(tài)三時，所述第六場效應(yīng)管Q6截止，所述第七場效應(yīng)管Q7導(dǎo)通，所述儲能電感L2將在所述電流型推挽工作狀態(tài)二儲存的電能釋放，經(jīng)所述第七場效應(yīng)管Q7、所述變壓器T1的第三繞組N3向所述變壓器T1的第一繞組N1及與所述第一電源連接的負(fù)載供電；

當(dāng)為所述電流型推挽工作狀態(tài)四時，所述第六場效應(yīng)管Q6、所述第七場效應(yīng)管Q7同時導(dǎo)通，所述儲能電感L2儲存電能，所述變壓器T1的第二繞組N2、所述變壓器T1的第三繞組N3、所述變壓器T1的第一繞組N1均被短路，停止向與所述第一電源連接的負(fù)載供電。

在本發(fā)明所述的雙向直流轉(zhuǎn)換器中，優(yōu)選地，所述第一選擇開關(guān)電路包括第一繼電器RL1、三極管Q5，所述第一繼電器RL1的第一端與供電電源連接，所述第一繼電器RL1的第二端與所述三極管Q5的集電極連接，所述三極管Q5的發(fā)射極連接電源地，所述三極管Q5的基極與所述主控電路連接；

當(dāng)所述三極管Q5的基極接收到所述主控電路的導(dǎo)通控制信號時，所述三極管Q5導(dǎo)通，進而使所述第一繼電器RL1導(dǎo)通，所述移相全橋諧振電感L1被短路。

在本發(fā)明所述的雙向直流轉(zhuǎn)換器中，優(yōu)選地，所述第二選擇開關(guān)電路包括第二繼電器RL2、三極管Q8，所述第二繼電器RL2的第一端與所述供電電源連接，所述第二繼電器RL2的第二端與所述三極管Q8的集電極連接，所述三極管Q8的發(fā)射極連接電源地，所述三極管Q8的基極與所述主控電路連接；

當(dāng)所述三極管Q8的基極接收到所述主控電路的導(dǎo)通控制信號時，所述三極管Q8導(dǎo)通，進而使所述第二繼電器RL2導(dǎo)通，所述續(xù)流電感L3被短路。

本發(fā)明還提供一種雙向直流轉(zhuǎn)換器的控制方法，所述雙向直流轉(zhuǎn)換器包括第一電源、第二電源，優(yōu)選地，所述雙向直流轉(zhuǎn)換器還包括儲能電感L2，所述控制方法包括以下步驟：

S1、檢測所述第一電源或所述第二電源是否有電能輸出需求；

S2、若檢測到所述第二電源有電能輸出需求，所述雙向直流轉(zhuǎn)換器以第一直流模式工作，將所述第一電源輸出的電能傳輸給所述第二電源以向與所述第二電源連接的負(fù)載供電；

S3、若檢測到所述第一電源有電能輸出需求，所述雙向直流轉(zhuǎn)換器以第二直流模式工作，將所述第二電源輸出的電能傳輸給所述第一電源以向與所述第一電源連接的負(fù)載供電；

其中，所述雙向直流轉(zhuǎn)換器以所述第一直流模式或所述第二直流模式工作時產(chǎn)生的電能均通過所述儲能電感L2。

在本發(fā)明所述的雙向直流轉(zhuǎn)換器的控制方法，優(yōu)選地，所述第一直流模式為同步降壓模式，所述第二直流模式為同步升壓模式。

實施本發(fā)明的雙向直流轉(zhuǎn)換器，具有以下有益效果：本發(fā)明的雙向直流轉(zhuǎn)換器通過檢測判斷第一電源與第二電源兩端的電壓狀態(tài)，進而控制雙向直流轉(zhuǎn)換器以第一直流模式或第二直流模式工作，實現(xiàn)了能量的雙向傳輸，改善了電路的效率，設(shè)計成本低、占用空間小、有利于提升雙向直流電源的功率密度，減輕了電源的重量，為雙向直流電源向模塊化、小型化設(shè)計提供了可行性的指導(dǎo)方向。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明雙向直流轉(zhuǎn)換器的功能框圖；

圖2是本發(fā)明雙向直流轉(zhuǎn)換器的電路原理圖；

圖3是本發(fā)明雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第一直流模式時第一橋式電路的波形圖；

圖4～9是本發(fā)明雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第一直流模式時第一橋式電路的工作狀態(tài)的原理圖；

圖10～15雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第一直流模式時第二橋式電路與第二磁性元件的第一同步整流工作狀態(tài)的原理圖；

圖16是本發(fā)明雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第二直流模式時的第二橋式電路的波形圖；

圖17是本發(fā)明雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第二直流模式時的第一橋式電路的波形圖；

圖18～21是本發(fā)明雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第二直流模式時的第二橋式電路的工作狀態(tài)圖；

圖22～25是本發(fā)明雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第二直流模式時的第一橋式電路的工作狀態(tài)圖；

圖26是本發(fā)明雙向直流轉(zhuǎn)換器的控制方法的流程示意圖。

具體實施方式

為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實施方式。

如圖1所示，在本發(fā)明的雙向直流轉(zhuǎn)換器的功能框圖中，該雙向直流轉(zhuǎn)換器包括第一電源10、第三磁性元件20、第二選擇開關(guān)電路30、第一橋式電路40、第一磁性元件50、第一選擇開關(guān)電路60、變壓器T1、第二磁性元件80以及第二電源90、以及分別與第二選擇開關(guān)電路30、第一橋式電路40、第一選擇開關(guān)電路60以及第二橋式電路70連接的主控電路100。變壓器T1包括第一繞組N1、第二繞組N2和第三繞組N3。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的實施例中，該雙向直流轉(zhuǎn)換器包括第一直流模式和第二直流模式。具體地，

第一直流模式為當(dāng)主控電路100檢測到第二電源90有電能輸出需求時，主控電路100控制第二選擇開關(guān)電路30使其導(dǎo)通進而使第三磁性元件20被短路，即電流不能從第三磁性元件20中流過，同時主控電路100控制第一選擇開關(guān)電路60使其斷開，進而使第一磁性元件50處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時，第一橋式電路40與第一磁性元件50以及變壓器T1的第一繞組N1形成移相全橋電路；第二橋式電路70形成第一同步整流電路，且第二磁性元件80在雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第一直流模式時用于儲存變壓器T1的第二繞組N2和第三繞組N3產(chǎn)生的電能，并在預(yù)設(shè)死區(qū)時間內(nèi)向與第二電源90連接的負(fù)載供電?？梢岳斫獾?，預(yù)設(shè)死區(qū)時間可為變壓器T1第二繞組N2和第三繞組N3不輸出電能的時間。

第二直流模式為當(dāng)主控電路100檢測到第一電源10有電能輸出需求時，主控電路100控制第一選擇開關(guān)電路60使其導(dǎo)通進而使第一磁性元件50被短路，即不再有電能從第一磁性元件50中流過，同時控制第二選擇開關(guān)電路30使其斷開進而使第三磁性元件20導(dǎo)通，使電路中的電流可從第三磁性元件20中流過，此時第二橋式電路70與第二磁性元件80、變壓器T1的第二繞組N2和第三繞組N3形成電流型推挽升壓電路，第一橋式電路40形成第二同步整流電路，第二磁性元件80將第二電源90輸出的電能經(jīng)電流型推挽升壓電路升壓后輸出至第二同步整流電路，第三磁性元件30用于儲存變壓器T1的第二繞組N2和第三繞組N3傳遞過來給第一繞組N1的電能，并在變壓器T1的第二繞組N2和第三繞組N3預(yù)設(shè)短路的死區(qū)時間內(nèi)向與第一電源10連接的負(fù)載供電。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的實施例中，第一磁性元件50、第二磁性元件80以及第三磁性元件20均為電感，其中，第一磁性元件50為移相全橋諧振電感L1、第二磁性元件80為儲能電感L2、第三磁性元件20為續(xù)流電感L3。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的實施例中，第一直流模式為同步降壓模式，第二直流模式為同步升壓模式?？梢岳斫獾?，在本實施例中，第一電源10相當(dāng)于整個電路的高壓源，即第一電源10輸出高壓電流，第一電源10的輸出端既可作為“源”也可作為“載”，即當(dāng)雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在同步降壓模式時，第一電源10充當(dāng)源，輸出電能給負(fù)載供電，當(dāng)雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在同步升壓模式時，第一電源10充當(dāng)載，接收電能。第二電源90相當(dāng)于整個電路的低壓源，即當(dāng)雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在同步升壓模式時，第二電源90充當(dāng)源，輸出電能給負(fù)載供電，當(dāng)雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在同步降壓模式時，第二電源90充當(dāng)載，接收電能。

如圖2所示，第二選擇開關(guān)電路60包括第二繼電器RL2、三極管Q8、以及第六二極管D6。第二繼電器RL2的第一端與三極管Q8的集電極連接，三極管Q8的發(fā)射極連接電源地，三極管Q8的基極與主控電路100連接(圖中未示出)，第二繼電器RL2的第二端與供電電源連接，第二繼電器RL2的第三端與續(xù)流電感L3的第一端連接，第二繼電器RL2的第四端與續(xù)流電感L3的第二端連接。在本實施例中，供電電源可為輔助電源，其可用于向第二繼電器RL2提供工作電壓?？梢岳斫獾?，第二繼電器RL2用于控制續(xù)流電感L3的導(dǎo)通與截止。具體地，當(dāng)三極管Q8的基極接收到主控電路100的導(dǎo)通控制信號后，三極管Q8的發(fā)射極與集電極導(dǎo)通，此時，第二繼電器RL2的第一端直接短接到電源地，第二繼電器RL2導(dǎo)通，進而拉動觸點使第二繼電器RL2的第三端與第四端導(dǎo)通，從而使續(xù)流電感L3被短路，此時，續(xù)流電感L3不參與工作。主控電路100向三極管Q8輸出的導(dǎo)通控制信號為低電平信號。優(yōu)選地，第六二極管D6并聯(lián)在第二繼電器RL2的第一端與第二端之間。在本實施例中，并聯(lián)第六二極管D6可用于避免第二繼電器RL2關(guān)閉瞬間引起的電壓尖峰損壞三極管Q8。

第一選擇開關(guān)電路60包括第一繼電器RL1、三極管Q5以及第五二極管D5，第一繼電器RL1的第一端與供電電源連接，第一繼電器RL1的第二端與三極管Q5的集電極連接，三極管Q5的發(fā)射極連接電源地，三極管Q5的基極與主控電路連接(圖中未示出)，第五二極管D5并聯(lián)在第一繼電器RL1的第一端與第二端之間。當(dāng)三極管Q5的基極接收到主控電路100的導(dǎo)通控制信號后，三極管Q5導(dǎo)通，進而使第一斷電器RL1導(dǎo)通，移相全橋諧振電感L1被短路。優(yōu)選地，第一繼電器RL1可與第二繼電器RL2共用供電電源。主控電路100向三極管Q5輸出的導(dǎo)通控制信號為低電平信號。并聯(lián)第五二極管D5可用于避免第一繼電器RL1關(guān)閉瞬間引起的電壓尖峰損壞三極管Q5。

第一橋式電路40包括第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3、第四場效應(yīng)管Q4、第一諧振電容C1、第二諧振電容C2、第三諧振電容C3、第四諧振電容C4、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3以及第四二極管D4。第一場效應(yīng)管Q1與第二場效應(yīng)管Q2串聯(lián)，第一諧振電容C1與第二諧振電容C2分別并聯(lián)在第一場效應(yīng)管Q1的漏極與源極之間、第二場效應(yīng)管Q2的漏極與源極之間；第三場效應(yīng)管Q3與第四場效應(yīng)管Q4串聯(lián)后再與第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2并聯(lián)，第三諧振電容C3與第四諧振電容C4分別并聯(lián)在第三場效應(yīng)管Q4的漏極與源極之間、第四場效應(yīng)管Q4的漏極與源極之間?？梢岳斫獾兀诒景l(fā)明的實施例中，通過分別在第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3以及第四場效應(yīng)管Q4上并聯(lián)第一諧振電容C1、第二諧振電容C2、第三諧振電容C3、及第四諧振電容C4，從而使第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3以及第四場效應(yīng)管Q4可實現(xiàn)零電壓導(dǎo)通，大大地改善了電路的效率，有效地降低了功率器件(即第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3以及第四場效應(yīng)管Q4)的發(fā)熱量。

第二橋式電路70包括第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7。第六場效應(yīng)管Q6的漏極與變壓器T1的第二繞組N2的第一端連接，第六場效應(yīng)管Q6的源極與第七場效應(yīng)管Q7的源極連接；第二繞組N2的第二端與第三繞組N3的第一端連接，第三繞組N3的第二端與第七場效應(yīng)管Q7的漏極連接，第七場效應(yīng)管Q7的源極還連接至第二電源90的地。

進一步地，儲能電感L2的第一端與第二繞組N2和第三繞組N3之間的節(jié)點連接，儲能電感L2的第二端與第二電源90連接。在儲能電感L2的第二端與第二電源90之間還連接有電容Cout，即電容Cout的第一端連接在儲能電感L2與第二電源90之間，電容Cout的第二端連接至第二電源90的地。

如圖3為本發(fā)明雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第一直流模式時第一橋式電路的波形圖，由圖3并結(jié)合圖4～圖9，在圖4至圖9中，Lp代表變壓器T1的第一繞組，Lk代表移相全橋諧振電感L1。在本發(fā)明的實施例中，若雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第一直流模式，第一橋式電路40實現(xiàn)移相全橋并在預(yù)設(shè)周期內(nèi)包括十二種工作狀態(tài)。優(yōu)選地，預(yù)設(shè)周期可為一個周期，即如圖3中所示t0～t12為一個周期。第一橋式電路40在一個周期內(nèi)包括移相全橋工作狀態(tài)一、移相全橋工作狀態(tài)二、移相全橋工作狀態(tài)三、移相全橋工作狀態(tài)四、移相全橋工作狀態(tài)五、移相全橋工作狀態(tài)六、移相全橋工作狀態(tài)七、移相全橋工作狀態(tài)八、移相全橋工作狀態(tài)九、移相全橋工作狀態(tài)十、移相全橋工作狀態(tài)十一以及移相全橋工作狀態(tài)十二。具體地：

移相全橋工作狀態(tài)一為一個周期內(nèi)的正半周期功率輸出狀態(tài)。當(dāng)為移相全橋工作狀態(tài)三時，即t0<t<t1，第一場效應(yīng)管Q1與第四場效應(yīng)管Q4同時導(dǎo)通，第二場效應(yīng)管Q2與第三場效應(yīng)管Q3同時截止，移相全橋諧振電感L1與變壓器T1的第一繞組N1串聯(lián)，第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3以及第四二極管D4同時不導(dǎo)通，第一電源10輸出的電流經(jīng)第一場效應(yīng)管Q1后、經(jīng)移相全橋諧振電感L1及變壓器T1的第一繞組N1，經(jīng)第四場效應(yīng)管Q4回到第一電源10的負(fù)極，第二諧振電容C2充電，第三諧振電容C3充電，變壓器T1的第一繞組N1向變壓器T1的第二繞組N2輸出電能。

移相全橋工作狀態(tài)二為一個周期的正半周期超前臂諧振狀態(tài)。當(dāng)為移相全橋工作狀態(tài)二時，即t1<t<t2，第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2以及第三場效應(yīng)管Q3截止，第四場效應(yīng)管Q4導(dǎo)通，第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3以及第四二極管D4不導(dǎo)通，變壓器T1的第一繞組N1與移相全橋諧振電感L1、以及第二諧振電容C2形成一個周期的正半周期超前臂諧振；第一電源輸出的電流經(jīng)第一諧振電容C1后、經(jīng)移相全橋諧振電感L1至變壓器T1的第一繞組N1，經(jīng)第四場效應(yīng)管Q4回到第一電源的負(fù)極；第二諧振電容C2放電，第三諧振電容C3充電，變壓器T1的第一繞組N1向變壓器T1的第二繞組N2輸出電能。

移相全橋工作狀態(tài)三為一個周期的正半周期的原邊電流鉗位續(xù)流狀態(tài)。當(dāng)為移相全橋工作狀態(tài)三時，即t2<t<t3，第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2以及第三場效應(yīng)管Q3截止，第四場效應(yīng)管Q4導(dǎo)通，第二諧振電容C2放電完畢，第二二極管D2自然導(dǎo)通，變壓器T1的第一繞組N1與移相全橋諧振電感L1以及第二二極管D2對變壓器T1的原邊電流在一個周期的正半周期內(nèi)進行鉗位續(xù)流；變壓器T1的第一繞組N1向變壓器T1的第二繞組N2輸出電能。

移相全橋工作狀態(tài)四為一個周期的正半周期的滯后臂諧振狀態(tài)，即當(dāng)為移相全橋工作狀態(tài)四時，即t3<t<t4，第一場效應(yīng)管Q1、第三場效應(yīng)管Q3以及第四場效應(yīng)管Q4截止，第二場效應(yīng)管Q2、第二二極管D2導(dǎo)通，變壓器T1的第一繞組N1與移相全橋諧振電感L1、第二二極管D2、第三諧振電容C3、第四諧振電容C4形成一個周期的正半周期滯后臂諧振；此時，第三諧振電容C3放電，第四諧振電容C4充電，變壓器T1的第一繞組N1的正向電流迅速減小。

移相全橋工作狀態(tài)五為一個周期的正半周期內(nèi)向電網(wǎng)饋能狀態(tài)。當(dāng)為移相全橋工作狀態(tài)五時，即t4<t<t5，第二場效應(yīng)管Q2、第二二極管D2導(dǎo)通、此時第三諧振電容C3放電完畢，第三二極管D3自然導(dǎo)通，第一場效應(yīng)管Q1、第三場效應(yīng)管Q3以及第四場效應(yīng)管Q4截止，稱相全橋諧振電感L1經(jīng)變壓器T1的第一繞組N1向電網(wǎng)饋能，停止向變壓器T1的第二繞組N2輸出電能。

移相全橋工作狀態(tài)六為一個周期內(nèi)變壓器T1的原邊電流從0反向增大的狀態(tài)。當(dāng)為移相全橋工作狀態(tài)六時，即t5<t<t6，第一場效應(yīng)管Q1與第四場效應(yīng)管Q4截止，第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，經(jīng)變壓器T1的第一繞組N1和移相全橋諧振電感L1的原邊電流從0反向迅速增大。

移相全橋工作狀態(tài)七為一個周期的負(fù)半周期的功率輸出狀態(tài)。當(dāng)為移相全橋工作狀態(tài)七時，即t6<t<t7，第二場效應(yīng)管Q2與第三場效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，第一場效應(yīng)管Q1與第四場效應(yīng)管Q4截止，移相全橋諧振電感L1與變壓器T1的第一繞組N1串聯(lián)，第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3以及第四二極管D4同時不導(dǎo)通，第一電源輸出的電流經(jīng)第三場效應(yīng)管Q3后、經(jīng)變壓器T1的第一繞組N1至移相全橋諧振電感L1，經(jīng)第二場效應(yīng)管Q2回到第一電源的負(fù)極，第一諧振電容C1充電，第四諧振電容C4充電，變壓器T1的第一繞組N1向變壓器T1的第三繞組N3輸出電能。

移相全橋工作狀態(tài)八為一個周期的負(fù)半周期超前臂諧振狀態(tài)。當(dāng)為移相全橋工作狀態(tài)八時，即t7<t<t8，第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第四場效應(yīng)管Q4截止，第三場效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4截止，變壓器T1的第一繞組N1與移相全橋諧振電感L1、以及第二諧振電容C2形成一個周期的負(fù)半周期超前臂諧振；第一電源輸出的電流經(jīng)第三場效應(yīng)管Q3后、經(jīng)移相全橋諧振電感L1至變壓器T1的第一繞組N1，經(jīng)第二諧振電容C2回到第一電源的負(fù)極；此時第一諧振電容C1開始放電，第四諧振電容C4充電，變壓器T1的第一繞組N1向變壓器T1的第三繞組N3輸出電能。

移相全橋工作狀態(tài)九為一個周期的負(fù)半周期的原邊電流鉗位續(xù)流狀態(tài)。當(dāng)為移相全橋工作狀態(tài)九時，即t8<t<t9，第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2以及第四場效應(yīng)管Q4截止，第三場效應(yīng)管Q3導(dǎo)通、第一諧振電容C1放電完畢，第一二極管D1自然導(dǎo)通，變壓器T1的第一繞組N1與移相全橋諧振電感L1以及第一二極管D1對變壓器T1的原邊電流在一個周期的負(fù)半周期內(nèi)進行鉗位續(xù)流；變壓器T1的第一繞組N1向變壓器的第三繞組N3輸出電能。

移相全橋工作狀態(tài)十為一個周期的負(fù)半周期滯后臂諧振狀態(tài)。當(dāng)為移相全橋工作狀態(tài)十時，即t9<t<t10，第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3以及第四場效應(yīng)管Q4截止，第一場效應(yīng)管Q1、第一二極管D1導(dǎo)通，變壓器T1的第一繞組N1與移相全橋諧振電感L1、第一二極管D2、第三諧振電容C3、第四諧振電容C4形成一個周期的負(fù)半周期滯后臂諧振；第四諧振電容C4放電，第三諧振電容C3充電，變壓器T1的第一繞組N1的反向電流迅速減小。

移相全橋工作狀態(tài)十一為一個周期內(nèi)的負(fù)半周期內(nèi)向電網(wǎng)反向饋能狀態(tài)。當(dāng)為移相全橋工作狀態(tài)十一時，即t10<t<t11，第一場效應(yīng)管Q1、第一二極管D1導(dǎo)通，第四諧振電容C4放電完畢，第四二極管D4自然導(dǎo)通，第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3、第四場效應(yīng)管Q4截止，移相全橋諧振電感L1經(jīng)變壓器T1的第一繞組N1向電網(wǎng)反向饋能；停止向變壓器T1的第三繞組N3輸出電能。

移相全橋工作狀態(tài)十二為一個周期內(nèi)變壓器T1的原邊電流從0正向增大的狀態(tài)。當(dāng)為移相全橋工作狀態(tài)十二時，即t11<t<t12，第一場效應(yīng)管Q1、第四場效應(yīng)管Q4導(dǎo)通，第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3截止，第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3以及第四二極管D4均不導(dǎo)通，經(jīng)變壓器T1的第一繞組N1和移相全橋諧振電感L1的原邊電流從0正向迅速增大。當(dāng)移相全橋工作狀態(tài)十二完成時，即相當(dāng)于在一個周期內(nèi)在變壓器T1的高壓側(cè)工作結(jié)束?？梢岳斫獾兀?dāng)雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第一直流模式時，第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3以及第四場效應(yīng)管Q4相當(dāng)于功率開關(guān)管，當(dāng)?shù)谝粓鲂?yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3以及第四場效應(yīng)管Q4導(dǎo)通時，各自的電流都是從漏極流向源極。進一步地，第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3以及第四場效應(yīng)管Q4的基極均與主控電路100連接(圖中未示出)，即第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3以及第四場效應(yīng)管Q4均由主控電路100來控制導(dǎo)通或關(guān)斷，第一場效應(yīng)管Q1、第三場效應(yīng)管Q3需要隔離浮地驅(qū)動，且導(dǎo)通信號為高電平信號。

如圖10至圖15所示，當(dāng)雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第一直流模式時，第二橋式電路70實現(xiàn)同步整流，并在一個周期內(nèi)包括第一同步整流狀態(tài)一、第一同步整流狀態(tài)二、第一同步整流狀態(tài)三、第一同步整流狀態(tài)四、第一同步整流狀態(tài)五以及第一同步整流狀態(tài)六。具體地：

當(dāng)為第一同步整流狀態(tài)一時，變壓器T1的第二繞組N2和第六場效應(yīng)管Q6導(dǎo)通，第七場效應(yīng)管Q7截止，變壓器T1的第二繞組N2接收變壓器T1的第一繞組N1在一個周期的正半周期內(nèi)輸出的電能經(jīng)第六場效應(yīng)管Q6向與第二電源90連接的負(fù)載供電，儲能電感L2儲存電能。

當(dāng)為第一同步整流狀態(tài)二時，第六場效應(yīng)管Q6、第七場效應(yīng)管Q7截止，變壓器T1的第一繞組N1停止向變壓器T1的第二繞組N2提供電能，儲能電感L2將在第一同步整流狀態(tài)一中儲存的電能釋放進行續(xù)流，經(jīng)第六場效應(yīng)管Q6的體二極管向與第二電源90連接的負(fù)載供電。也就是說，此時，由儲能電感L2向與第二電源90連接的負(fù)載供電。

當(dāng)為第一同步整流狀態(tài)三時，第六場效應(yīng)管Q6、第七場效應(yīng)管Q7截止，變壓器T1的第一繞組N1停止向變壓器T1的第二繞組N2提供電能，儲能電感L2繼續(xù)續(xù)流，電流流經(jīng)第六場效應(yīng)管Q6與第七場效應(yīng)管Q7的體二極管向與第二電源90連接的負(fù)載供電?？梢岳斫獾?，此時由于變壓器T1的第二繞組N2已經(jīng)不產(chǎn)生電能，實際是由儲能電感L2向負(fù)載提供電能，因此，此時已進入換流狀態(tài)，同時由于儲能電感L2向負(fù)載供電時儲能電感L2上的電壓降低，電容Cout向負(fù)載放電補充電能。

當(dāng)為第一同步整流狀態(tài)四時，第六場效應(yīng)管Q6截止，變壓器T1的第三繞組N3與第七場效應(yīng)管Q7導(dǎo)通，變壓器T1的第三繞組N3接收變壓器T1的第一繞組在一個周期的負(fù)半周期內(nèi)輸出的電能經(jīng)第七場效應(yīng)管Q7向與第二電源90連接的負(fù)載供電，儲能電感L2儲存電能。

當(dāng)為第一同步整流狀態(tài)五時，第六場效應(yīng)管Q6截止，第七場效應(yīng)管Q7截止，變壓器T1的第一繞組N1停止向變壓器T1的第三繞組N3提供電能，儲能電感L2將在第一同步整流狀態(tài)四中儲存的電能釋放進行續(xù)流經(jīng)第七場效應(yīng)管Q7的體二極管向與第二電源90連接的負(fù)載供電。

當(dāng)為第一同步整流狀態(tài)六時，第六場效應(yīng)管Q6、第七場效應(yīng)管Q7截止，變壓器T1的第一繞組N1停止向變壓器T1的第三繞組N3提供電能，儲能電感L2繼續(xù)續(xù)流，電流經(jīng)第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7的體二極管向與第二電源90連接的負(fù)載供電?？梢岳斫獾?，此時由于變壓器T1的第三繞組N3已經(jīng)不產(chǎn)生電能，實際是由儲能電感L2向負(fù)載提供電能，因此，此時已進入換流狀態(tài)，同時由于儲能電感L2向負(fù)載供電時儲能電感L2上的電壓降低，電容Cout向負(fù)載放電補充電能。

可以理解地，當(dāng)雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第一直流模式時，第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7相當(dāng)于同步整流管，當(dāng)?shù)诹鶊鲂?yīng)管Q6或第七場效應(yīng)管Q7導(dǎo)通時，電流從源極流向漏極。第六場效應(yīng)管Q6與第七場效應(yīng)管Q7的基極均與主控制電路100連接(圖中未示出)，進一步地，第六場效應(yīng)管Q6與第七場效應(yīng)管Q7由主控電路100控制導(dǎo)通或關(guān)斷，且主控電路100向第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7輸出的導(dǎo)通信號為高電平信號。

如圖16為第二橋式電路70在雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第二直流模式時的波形圖，由圖16可以看出，第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7的導(dǎo)通時的占空比大于50％，兩個場效應(yīng)管即第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7存在同時導(dǎo)通的情況。由于第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7存在同時導(dǎo)通的情況，因此，在電流型推挽升壓電路中可以得到較高的升壓比，減少升壓變壓器的匝比。圖17為第一橋式電路40在雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第二直流模式時的波形圖。

如圖18至圖21，為雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第二直流模式時，主控電路100控制第一選擇開關(guān)電路60導(dǎo)通使移相全橋諧振電感L1被短路，主控電路100控制第二選擇開關(guān)電路30斷開使續(xù)流電感L3導(dǎo)通。

第二橋式電路70與儲能電感L2形成電流型推挽升壓電路，包括電流型推挽工作狀態(tài)一、電流型推挽工作狀態(tài)二、電流型推挽工作狀態(tài)三以及電流型推挽工作狀態(tài)四。具體地：

當(dāng)為電流型推挽工作狀態(tài)一時，第六場效應(yīng)管Q6導(dǎo)通，第七場效應(yīng)管Q7截止，儲能電感L2釋放電能一個周期的正半周期儲存的電能，經(jīng)第六場效應(yīng)管Q6、變壓器T1的第二繞組N2向變壓器T1的第一繞組N1傳輸電能，由變壓器T1的第一繞組N1將第二繞組N2所傳輸?shù)碾娔芟蚺c與第一電源10連接的負(fù)載供電。

當(dāng)為電流型推挽工作狀態(tài)二時，第六場效應(yīng)管Q6、第七場效應(yīng)管Q7同時導(dǎo)通，儲能電感L2儲存電能，變壓器T1的第二繞組N2、變壓器T1的第三繞組N3、變壓器T1的第一繞組N1均被短路，停止向與第一電源10連接的負(fù)載供電。

當(dāng)為電流型推挽工作狀態(tài)三時，第六場效應(yīng)管Q6截止，第七場效應(yīng)管Q7導(dǎo)通，儲能電感L2將在電流型推挽工作狀態(tài)二儲存的電能釋放，經(jīng)第七場效應(yīng)管Q7和變壓器T1的第三繞組N3向變壓器T1的第一繞組N1傳輸電能，，由變壓器T1的第一繞組N1將變壓器T1的第三繞組N3所傳輸?shù)碾娔芟蚺c第一電源10連接的負(fù)載供電。

當(dāng)為電流型推挽工作狀態(tài)四時，第六場效應(yīng)管Q6、第七場效應(yīng)管Q7同時導(dǎo)通，儲能電感L2儲存電能，變壓器T1的第二繞組N2、變壓器T1的第三繞組N3、變壓器T1的第一繞組N1均被短路，停止向與第一電源10連接的負(fù)載供電。

可以理解地，當(dāng)雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第二直流模式時，第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7相當(dāng)于功率開關(guān)管，兩者均由主控電路100控制導(dǎo)通或關(guān)斷，且主控電路100向第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7輸出的導(dǎo)通信號為高電平信號。當(dāng)?shù)诹鶊鲂?yīng)管Q6與第七場效應(yīng)管Q7導(dǎo)通時，其電流由漏極流向源極。

如圖22至圖25所示，當(dāng)雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第二直流模式時，第一橋式電路40形成同步整流電路，即第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3以及第四場效應(yīng)管Q4相當(dāng)于同步整流管，當(dāng)他們導(dǎo)通時，電流均為從源極流向漏極。

第一橋式電路40實現(xiàn)同步整流并在一個周期內(nèi)包括第二同步整流工作狀態(tài)一、第二同步整流工作狀態(tài)二、第二同步整流工作狀態(tài)三以及第二同步整流工作狀態(tài)四。具體地：

當(dāng)為第二同步整流工作狀態(tài)一時，第一場效應(yīng)管Q1、第四場效應(yīng)管Q4導(dǎo)通，第三場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3截止，續(xù)流電感L3儲存電能，變壓器T1的第一繞組N1將變壓器T1的第二繞組N2傳輸?shù)碾娔芙?jīng)第一場效應(yīng)管Q1、第四場效應(yīng)管Q4及續(xù)流電感L3向與第一電源10連接的負(fù)載供電。

當(dāng)為第二同步整流工作狀態(tài)二時，第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3以及第四場效應(yīng)管Q4截止，變壓器T1的第二繞組N2、變壓器T1的第三繞組N3、變壓器T1的第一繞組N1處于短路狀態(tài)，續(xù)流電感L3將在第二同步整流工作狀態(tài)一儲存的電能釋放進行續(xù)流，經(jīng)第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3以及第四場效應(yīng)管Q4的體二極管向與第一電源連接的負(fù)載供電。

當(dāng)為第二同步整流工作狀態(tài)三時，第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，第一場效應(yīng)管Q1、第四場效應(yīng)管Q4截止，續(xù)流電感L3儲存電能，變壓器T1的第一繞組N1將變壓器T1的第三繞組N3傳輸?shù)碾娔芙?jīng)第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3及續(xù)流電感L3給與第一電源10連接的負(fù)載供電；

當(dāng)為第二同步整流工作狀態(tài)四時，第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3以及第四場效應(yīng)管Q4截止，變壓器T1的第二繞組N2、變壓器T1的第三繞組N3、變壓器T1的第一繞組N1處于短路狀態(tài)，續(xù)流電感L3將在第二同步整流工作狀態(tài)三儲存的電能釋放進行續(xù)流，經(jīng)第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3以及第四場效應(yīng)管Q4的體二極管向與第一電源連接的負(fù)載供電。

如圖16所示，當(dāng)雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第二直流模式即同步升壓模式時，由于儲能電感L2的存在，第六場效應(yīng)管Q5與第七場效應(yīng)管Q7的導(dǎo)通占空比均大于50％，即在一個完整的周期內(nèi)有部分時間第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7存在同時導(dǎo)通的狀態(tài)，由于第六場效應(yīng)管Q6與第七場效應(yīng)管Q7同時導(dǎo)通，因此儲能電感L2上的電流是連續(xù)的、紋波較小，不會產(chǎn)生斷續(xù)的電流尖峰，更有利于控制EMI。另外，由于儲能電感L2的存在，變壓器T1的第二繞組N2和第三繞組N3工作的占空比大于50％,進而使電路對伏秒不平衡不敏感，避免了場效應(yīng)管損壞的問題，而且由于第二繞組N2和第三繞組N3工作的占空比大于50％，因此，第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7工作時不存在死區(qū)，可以大大降低設(shè)計的復(fù)雜程度。由此可知，本發(fā)明的雙向直流轉(zhuǎn)換器不僅可以實現(xiàn)能量的雙向流動，而且可以有效避免功率器件的損壞，轉(zhuǎn)換效率可高達96％，可靠性高。另外本發(fā)明的功率器件實現(xiàn)的是軟開關(guān)，可由數(shù)字控制系統(tǒng)控制工作效率高。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的實施例中，第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3、第四場效應(yīng)管Q4、第五場效應(yīng)管Q5、第六場效應(yīng)管Q6、第七場效應(yīng)管Q7在雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在不同的直流模式時可分別實現(xiàn)不同的功能，如當(dāng)雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第一直流模式(即同步降壓)時，第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3、第四場效應(yīng)管Q4相當(dāng)于功率開關(guān)管，導(dǎo)通時的電流均為由漏極流向源極；第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7相當(dāng)于同步整流管，導(dǎo)通時的電流均為由源極流向漏極。當(dāng)雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第二直流模式(即同步升壓)時，第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3、第四場效應(yīng)管Q4相當(dāng)于同步整流管，導(dǎo)通時的電流均為由源極流向漏極；第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7相當(dāng)于功率開關(guān)管，導(dǎo)通時的電流均為由漏極流向源極。變壓器T1的第一繞組N1可為原邊繞組也可為副邊繞組、變壓器T1的第二繞組N2和第三繞組N3可為原邊繞組也可為副邊繞組。當(dāng)雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第一直流模式時，變壓器T1的第一繞組N1為原邊繞組，變壓器T1的第二繞組N2和第三繞組N3為副邊繞組；當(dāng)雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第二直流模式時，變壓器T1的第一繞組N1為副邊繞組，變壓器T1的第二繞組N2和第三繞組N3為原邊繞組。

進一步地，如圖2所示，在本發(fā)明的實施例中，本發(fā)明的雙向直流轉(zhuǎn)換器通過在變壓器T1的低壓側(cè)增加儲能電感L2使第六場效應(yīng)管Q6、第七場效應(yīng)管Q7及變壓器T1的第二繞組N2和第三繞組N3工作的占空比均大于50％。具體地：

當(dāng)雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第一直流模式時(即由高壓側(cè)向低壓側(cè)方向工作)，如圖4和圖5所示，變壓器T1的高壓側(cè)工作在移相全橋工作狀態(tài)一、二、三、四，此時電感L2換流結(jié)束，第六場效應(yīng)管Q6導(dǎo)通，第七場效應(yīng)管Q7截止，變壓器T1的第二繞組N2給儲能電感L2供電，儲能電感L2儲能左正右負(fù)，同時向與第二電源90連接的負(fù)載供電。如圖6所示，變壓器T1的高壓側(cè)工作在移相全橋工作狀態(tài)五時，第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7同時截止，變壓器T1截止，儲能電感L2放電進行續(xù)流，此時儲能電感L2左負(fù)右正，由儲能電感L2向與第二電源90連接的負(fù)載供電，電流經(jīng)第六場效應(yīng)管Q6的體二極管返回到儲能電感。變壓器T1的高壓側(cè)工作在移相全橋工作狀態(tài)六時，第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7均截止，變壓器T1截止，儲能電感L2放電進行續(xù)流，此時儲能電感L2左負(fù)右正，由儲能電感L2向與第二電源90連接的負(fù)載供電，電流流經(jīng)第六場效應(yīng)管Q6與第七場效應(yīng)管Q7的體二極管返回到儲能電感L2，此時的電流存在一個快速的換流過程。如圖7和圖8所示，變壓器T1的高壓側(cè)工作在移相全橋工作狀態(tài)七、八、九、十時，此時儲能電感L2換流結(jié)束，第六場效應(yīng)管Q6截止，第七場效應(yīng)管Q7導(dǎo)通，變壓器T1的第三繞組N3給儲能電感L2儲能，此時儲能電感L2左正右負(fù)，并向與第二電源90連接的負(fù)載供電。如圖9所示，變壓器T1的高壓側(cè)工作在移相全橋工作狀態(tài)十一時，第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7均截止，變壓器T1截止，儲能電感L2放電進行續(xù)流，此時儲能電感L2左負(fù)右正，由儲能電感L2向與第二電源90連接的負(fù)載供電，電流經(jīng)第七場效應(yīng)管Q7的體二極管返回到儲能L2。變壓器T1的高壓側(cè)工作在移相全橋工作狀態(tài)十二時，第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7均截止，變壓器T1截止，儲能電感L2繼續(xù)續(xù)流，此時儲能電感L2左負(fù)右正，由儲能電感L2向與第二電源90連接的負(fù)載供電，電流經(jīng)第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7的體二極管返回到儲能電感L2，此時的電流存在一個快速的換流過程。

當(dāng)雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第二直流模式時(即由低壓側(cè)向高壓側(cè)方向工作)，由于儲能電感L2的存在，第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7的導(dǎo)通占空比大于50％，此時儲能電感L2兩端的電壓疊加在第二電源90的電壓上，相當(dāng)于提高了變壓器T1低壓側(cè)的輸入電壓，進而可以大大降低雙向電路的升壓比。具體地：

如圖18所示，變壓器T1的低壓側(cè)工作在電流型推挽工作狀態(tài)一，第六場效應(yīng)管Q6導(dǎo)通、第七場效應(yīng)管Q7截止，由于儲能電感2在上一個工作狀態(tài)(即上一個周期的最后一個工作狀態(tài))時已經(jīng)儲存了能量，儲能電感L2放電進行續(xù)流向外釋放能量，此時儲能電感L2左負(fù)右正(相當(dāng)于在第二電源90上疊加了一個電壓源)，經(jīng)過變壓器T1的第二繞組N2向變壓器T1的第一繞組N1傳遞能量向與第一電源10連接的負(fù)載供電。如圖19所示，變壓器T1的低壓側(cè)工作在電流型推挽工作狀態(tài)二，第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7同時導(dǎo)通，變壓器T1的第二繞組N2和第三繞組N3的磁路被短路，相當(dāng)于直通狀態(tài)，儲能電感L2儲存電能，此時儲能電感L2左正右負(fù)，變壓器T1停止向負(fù)載供電。如圖20所示，變壓器T1的低壓側(cè)工作在電流型推挽工作狀態(tài)三時，第六場效應(yīng)管Q6截止、第七場效應(yīng)管Q7導(dǎo)通，儲能電感L2將在電流型推挽工作狀態(tài)二儲存的電能放電進行續(xù)流向外釋放能量，此時儲能電感L2左負(fù)右正(相當(dāng)于在第二電源90上疊加了一個電壓源)，經(jīng)過變壓器T1的第三繞組N3向變壓器T1的第一繞組N1傳遞能量向與第一電源10連接的負(fù)載供電。如圖21所示，變壓器T1的低壓側(cè)工作在電流型推挽工作狀態(tài)四時，第六場效應(yīng)管Q6和第七場效應(yīng)管Q7同時導(dǎo)通，變壓器T1的第二繞組N2和第三繞組N3的磁路被短路，相當(dāng)于直通狀態(tài)，儲能電感L2儲存電能，此時儲能電感L2左正右負(fù)，變壓器T1停止向負(fù)載供電。

在本發(fā)明的實施例中，本發(fā)明的雙向直流轉(zhuǎn)換器無論是工作在第一直流模式(降壓狀態(tài))還是第二直流模式(升壓狀態(tài))，共用的儲能電感L2均起到了重要的作用，本發(fā)明通過對儲能電感L2的應(yīng)用可以大大降低雙向直流轉(zhuǎn)換器電源的設(shè)計成本、節(jié)省空間，有利于提升雙向直流電源的功率密度，而且還減輕的電源的重量，為雙向直流電源向模塊化、小型化設(shè)計提供了可行性的指導(dǎo)方向。

另外，在本發(fā)明的實施例中，本發(fā)明的雙向直流轉(zhuǎn)換器在變壓器T1的高壓側(cè)所使用的移相全橋諧振電感L1和續(xù)流電感L3均可由繼電器來控制導(dǎo)通與截止。具體地，當(dāng)雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第一直流模式時，第一繼電器RL1斷開，第二繼電器RL2閉合，此時續(xù)流電感L3被短路不參與電路的工作，移相全橋諧振電感L1作為移相全橋電路的諧振電感，參與整個電路的工作過程，為移相全橋的四個功率管即第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3以及第四場效應(yīng)管Q4的零電壓開通(ZVS)提供了條件，大大的改善了電路的工作效率。當(dāng)雙向直流轉(zhuǎn)換器工作在第二直流模式時，第一繼電器RL1閉合，第二繼電器RL2斷開，移相全橋諧振電感L1被短路，不參與電路的工作，續(xù)流電感L3作為第二同步整流電路的續(xù)流電感，參與整個電路的工作過程，穩(wěn)定了輸出電壓，降低了輸出的紋波。

進一步地，在本發(fā)明的實施例中，本發(fā)明的雙向直流轉(zhuǎn)換器在第一直流模式和第二直流模式的工作過程中，可通過MCU/DSP(主控電路100)發(fā)出的控制信號控制繼電器的閉合與斷開，使雙向直流轉(zhuǎn)換器中的電感在不同的工作狀態(tài)下發(fā)揮不同的作用，大大提高了電路的靈活性與通用性。

綜上所述，本發(fā)明的雙向直流轉(zhuǎn)換器與傳統(tǒng)的雙向直流轉(zhuǎn)換器相比，電路結(jié)構(gòu)更簡單，通過在變壓器T1的低壓側(cè)采用兩個場效應(yīng)管(或可為兩個以上的場效應(yīng)管)與一個儲能電感L2來組成降壓時的同步整流電路，升壓時的電流型推挽電路，且共用了儲能電感L2，在變壓器T1的高壓側(cè)增加了續(xù)流電感L3與兩個可控制的繼電器(即第一繼電器RL1和第二繼電器RL2)來使變壓器T1高壓側(cè)降壓為移相全橋軟開關(guān)電路、升壓為同步整流的目的，大大提升了電路的靈活性以及整個電路的工作效率，同時還降低了產(chǎn)品的成本及設(shè)計難度，改善了功率器件的電壓與電流應(yīng)力，降低了發(fā)熱度與散熱設(shè)計難度，有利于產(chǎn)品的高集成度與高功率密度的設(shè)計。

如圖26所示，本發(fā)明還公開了一種雙向直流轉(zhuǎn)換器的控制方法，在本實施例中，該雙向直流轉(zhuǎn)換器包括第一電源10、第二電源90以及儲能電感L2，具體地，該雙向直流轉(zhuǎn)換器的控制方法包括以下步驟：

S1、檢測第一電源10或第二電源90是否有電能輸出需求；

S2、若檢測到第二電源90有電能輸出需求，雙向直流轉(zhuǎn)換器以第一直流模式工作，將第一電源10輸出的電能傳輸給第二電源90以向與第二電源90連接的負(fù)載供電；

S3、若檢測到第一電源10有電能輸出需求，雙向直流轉(zhuǎn)換器以第二直流模式工作，將第二電源90輸出的電能傳輸給第一電源10以向與第一電源10連接的負(fù)載供電；其中，雙向直流轉(zhuǎn)換器以第一直流模式或第二直流模式工作時產(chǎn)生的電能均通過儲能電感L2。

優(yōu)選地，在本實施例中，第一直流模式為同步降壓模式，第二直流模式為同步升壓模式。

本發(fā)明的雙向直流轉(zhuǎn)換器的控制方法可在該雙向直流轉(zhuǎn)換器中實現(xiàn)。

以上實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)此實施，并不能限制本發(fā)明的保護范圍。凡跟本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的涵蓋范圍。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。