CN119420187A 能量转换电路、基于能量转换电路的控制方法及车辆 （深圳欣锐科技股份有限公司）

道福光社区留仙大道3370号南山智园第二桥臂的驱动信号、第一副边开关的驱动信极端口和第一直流负极端口之间的电压增加至2所述第二桥臂的桥臂中点连接所述谐振模块的第一端，所述第一桥臂二端连接所述第二副边开关的第二端和第二直所述控制模块控制所述第一桥臂的驱动信号、所述第二桥臂的驱动信号、所所述谐振电感和所述谐振电容分别与所述原边绕组串联，所述所述控制模块根据第一采样电压、第二采样电压及所述变压器匝比来确在所述能量转换电路的增益小于1的情况下，所述控制模块控制所述第一桥臂的驱动在所述能量转换电路的增益大于或等于1的情况下，所述控制模块确定所述第一桥臂3所述控制模块根据所述第一采样电压进行环路计算，得到电压环路计所述控制模块确定所述第一桥臂的驱动信号的频率、所述第二桥臂的驱动信号的频所述控制模块根据采样电流和参考电流确定原副边侧移相在所述第一移相角和所述第二移相角相等的情况下，确在所述第一移相角和所述第二移相角不相等的情况下，所述控流是所述第一副边开关的第二端到所述第二直流负极端所述电流控制环用于对采样电流和参考电流进行减法运算所述电压控制环用于对所述第一采样电压和参考电压进行减法运算后的结果进行环所述压控振荡器用于根据所述电压环路计算结果计所述增益判断及移相/变频调制模块用于根据所述第一采样电压和所述第二采样电压所述增益判断及移相/变频调制模块，还用于在所述能量转换电路的所述增益判断及移相/变频调制模块，还用于在所述能量转换电路述能量转换电路的增益和所述原副边侧移相角计算所述第一移相角和所述第二移相42_kΦB=xVLV_FB)；其中，在所述第一直流正极端口和所述第一直流负极端口之间的电压增加的过程中，5[0003]传统的预充方法是用过增加预充电阻对母线电容进行充变换器将低压电池的电能转换成高压电提前给母线电容进行充电。然而在反向预充过程中，由于双向DC/DC变换器的控制方法通常是基于软开关的控制，低压侧的开关管是硬关的第二端连接所述第二副边开关的第二端和第二6容的两端分别连接所述第二直流正极端口和所述在所述能量转换电路的增益小于1的情况下，所述控制模块控制所述第一桥臂的在所述能量转换电路的增益大于或等于1的情况下，所述控制模块确定所述第一所述控制模块根据采样电流和参考电流确定原副边侧移相7样电流是所述第一副边开关的第二端到所述第二直流负极端口之间的所述电流控制环用于对采样电流和参考电流进行减法运算后的结果进行环路计所述电压控制环用于对所述第一采样电压和参考电压进行减法运算后的结果进所述压控振荡器用于根据所述电压环路计算结果计所述增益判断及移相/变频调制模块用于根据所述第一采样电压和所述第二采样所述增益判断及移相/变频调制模块，还用于在所述能量转换电路的增益大于或据所述能量转换电路的增益和所述原副边侧移相角计算所述第一移相角和所述第二移相2_k其中，Ge为所述能量转换电路的增益，DΦ为环路计算出的所述原副边侧移相角，8图5是本申请实施例提供的一种预充过程中第一直流正极端口DC1+和第一直流负极端口DC1之间的电压变化示意图、第一副边开关SR1的驱动信号Vgs_SR1和第二开关S2的9[0024]为了降低系统成本，目前利用双向直流转直流（Directcurrent/Directcurrent,DC/DC）变换器将低压电池的电能转换成高压电提前给母线电容Cbus进行充电，请参阅图2。图2是本申请实施例提供的另一种车辆中的预充电路的结构示意图。如图2所示，双向DC/DC变换器可以将低压电池的电能转换成高压电提前给母线电容Cbus充电。其器工作在低压转高压模式时，双向DC/DC变换器可以将低压电池的电能转换成高压电给母点连接所述谐振模块20的第二端；所述谐振模块20的第三端连接所述第二副边开关SR2的极端口DC2+，所述第一副边开关SR1的第二端连接所述第二副边开关SR2的第二端和第二直接所述第一桥臂的第一端，所述第一开关S1的第二端连接所述第二开关S2的第一端和所述的第三端发送第一驱动信号，所述第一驱动信号用于控制所述第一开关S1的导通或关断；[0028]第二桥臂包括第三开关S3和第四开关S4，所述第三开关S3的第一端连接所述第二桥臂的第一端，所述第三开关S3的第二端连接所述第四开关S4的第一端和所述第二桥臂的[0029]控制模块40可以控制驱动模块向第一副边开关SR1的第三端发的驱动信号，所述第一副边开关SR1的驱动信号用于控制所述第一副边开关SR1的导通或关断；控制模块40可以控制驱动模块向第二副边开关SR2的第三端发送第二副边开关SR2的驱一副边开关SR1的驱动信号的频率和第二副边开关SR2的驱动信号的频率相同，所述第一副边开关SR1的驱动信号和第二副边开关SR2的驱动信号为互补信号，即，在第一副边开关SR1示例性的，第一副边开关SR1的驱动信号和第二副边开关SR2的驱动信号的占空比均为50%S4副边开关SR2可以采用金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal一Oxide一SemiconductorField一EffectTransistor，MOSFET）或绝缘栅双极晶体管（Insulate一GateBipolar为示例，N型MOS晶体管可以简称为NOMS管。MOSFET可以是碳化硅（SiC）MOSFET或氮化镓口DC2+和第二直流负极端口DC2一之间的电压VLV转换为第一直流正极端口DC1+和第一直流[0034]图3的能量转换电路可以是图2所示的双向DC/DC变换器。第一直流正极端口DC1+HV可以为母线电容Cbus两端的电压。[0036]能量转换电路的传统控制策略是通过调节开关频率来控制输出电压的增益及电D1→NS1→DC2+直到第二副边开关SR2开通完成换流（SR2开通后的电流方向为：DC2+→NS2→SR2→极端口DC1+和第一直流负极端口DC1一之间的电压增加至预设电压，在第一直流正极端口所述谐振电感Lr和所述谐振电容Cr分别与所述原边绕组NP串联，所述谐振电感二端连接所述第一副边开关SR1的第一端Lr电感Lr与谐振电容Cr串联后，连接在第一桥臂的桥臂中点和变压器Tr的原边绕组NP的第二端之间，谐振电感Lr串联在第一桥臂的桥臂中点和变压器Tr的原边绕组NP的第二端之间，[0045]能量转换电路为母线电容Cbus预充时，能量转换电路的能量从低压（low图4，图4是本申请实施例提供的一种副边开关的驱动信号及导通电流的示意图。如图4所在所述能量转换电路的增益＜1的情况下，所述控制模块40控制所述第一桥臂的在所述能量转换电路的增益＞1的情况下，所述控制模块40确定所述第一桥臂相对于所述第一副边开关SR1的移相角为第一移相角，所述第二桥臂相对于所述第一副边开副边侧移相角DΦ,并且随着DΦ增大，控制开关频率fs逐渐升高以保证其增益和副边桥臂模臂模块10中的开关工作在同步整流模式，以使所述副边桥臂模块30中的开关零电流关断，所述控制模块40根据所述第一采样电压进行环路计算，得到电压环路计算结果，[0053]在能量转换电路的增益Ge＜1的阶段，通过采样输入电压和输出电压进行实时增[0054]可选的，所述控制模块40确定所述第一桥臂相对于所述第一副边开关SR1的移相所述控制模块40根据采样电流和参考电流确定原副边侧移相副边侧移相角、所述能量转换电路的增益确定所述第一桥臂相对于所述第一副边开关SR1的移相角为第一移相角，所述第二桥臂相对于所述第一副边开关SR1的移相角为第二移相[0057]请参阅图6，图6是本申请实施例提供的一种能量转换电路的具体控制结构示意所述增益判断及移相/变频调制模块用于根据所述第一采样电压和所述第二采样所述增益判断及移相/变频调制模块，还用于在所述能量转换电路的增益大于或等于1的情况下，根据所述能量转换电路的增益和所述原副边侧移相角计算所述第一移相ILV_Ref）进行减法运算后的结果进行环路计算，输出原副边侧移相角D电流采样模块进行采样得到的。低压侧电流采样模块用于采样第一副边开关SR1的第二端的VHV_Ref）进行减法运算后的结果进行环路计算，输出电压环路计VHV_FB是第一直流正极端口DC1+和第一直流负极端口DC1一之间的采样电压。第一采样电压VHV_FB是通过图6中的高压侧电压采样模块进行采样得到的。高压侧电压采样模块用于采样可以根据增益判断及移相/变频调制模块输出的该能量转换电路的增益，以及信号频率fs关S3的驱动信号，Vgs_S4为第四开关S4S2为第二开关S2的电流，IS4为第四开关S4的电流，ISR1为第一副边开关SR1的电流，SR2的电流波形为ZCS关断。法，都可以实现原边桥臂模块10中的开关的ZVS开通和副边桥臂模块30中的开关的ZCS关2_k[0071]步骤1001可以通过图6所示的能量转换电路的控制模块40中的电流控制环、电压实现预充电压的调节和低压侧器件电压应力的控制，具有节约系统成本和控制灵活的特[0074]图11中的能量转换电路