專利名稱：基于同步整流Buck-Boost雙向DC/DC變換器的復(fù)合電源控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電動(dòng)車輛的車載電源領(lǐng)域，涉及一種電動(dòng)汽車用復(fù)合電源控制系統(tǒng)，尤其涉及一種基于同步整流Buck — Boost雙向DC/DC變換器的復(fù)合電源控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)已成為當(dāng)今社會(huì)最突出的兩大主題。據(jù)調(diào)查顯示，目前全世界擁有各類車輛年消耗燃油約7億噸，按這種比例推算目前世界所蘊(yùn)藏的石油資源僅可維持50 70年；而且城市大氣污染量有63%都來自燃油汽車的廢氣排放。因此，在這兩大危機(jī)的壓力下，電動(dòng)汽車應(yīng)運(yùn)而生。然而，電動(dòng)車用蓄電池性能差所導(dǎo)致的車輛一次充電續(xù)駛里程短、起動(dòng)加速爬坡性能差以及初始化成本高等問題，已成為限制電動(dòng)汽車快速發(fā)展的最根本因素。研究開發(fā)高比能量、高比功率、充放電速度快、循環(huán)壽命長的車載電源成為時(shí)代發(fā)展的必然要求。但是，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，任何一種單一能源都不能同時(shí)滿足高比能量和高比功率的要求。于是國外就有專家提出了復(fù)合電源的概念，即將高比能量的能源與高比功率的能源組合在一起共同成為車載電源，其中超級(jí)電容+蓄電池復(fù)合電源系統(tǒng)是未來研究熱門之一。在現(xiàn)有理論和技術(shù)方面，專利號(hào)為200810018098. 8的“一種電動(dòng)摩托車超級(jí)電容與蓄電池復(fù)合電源控制系統(tǒng)”和專利申請(qǐng)?zhí)枮?0102068944. 8的“一種基于超級(jí)電容的電動(dòng)汽車混合動(dòng)力控制系統(tǒng)”給出了一種復(fù)合電源控制系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，二者均是將超級(jí)電容與雙向DC/DC變換器串聯(lián)后再與蓄電池并聯(lián)，為電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置提供動(dòng)力源。其中，雙向DC/DC變換器在系統(tǒng)中對(duì)蓄電池和超級(jí)電容兩者間的電壓進(jìn)行合理的匹配，以滿足電機(jī)的驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)要求。但是該雙向DC/DC變換器只能對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行升壓充電和降壓放電，這時(shí)超級(jí)電容工作在高壓模式，使得當(dāng)超級(jí)電容端電壓較低時(shí)的那部分能量得不到充分利用，從而削弱了超級(jí)電容的驅(qū)動(dòng)能力。另外一種較為常見的控制方法和上述兩篇專利具有同樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即將超級(jí)電容與雙向DC/DC變換器串聯(lián)后再與蓄電池并聯(lián)，為電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置提供動(dòng)力源。但是這里所用的雙向DC/DC變換器只能對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行降壓充電和升壓放電，超級(jí)電容工作在低壓模式，使得當(dāng)電機(jī)反電動(dòng)勢較低時(shí)，無法給超級(jí)電容充電，其能量回收效率低，削弱了超級(jí)電容的再生制動(dòng)能力。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種基于同步整流Buck—Boost雙向DC/DC變換器的復(fù)合電源控制系統(tǒng)，本實(shí)用新型不僅能夠進(jìn)行大功率放電，改善電動(dòng)汽車起動(dòng)、加速、爬坡性能，延長蓄電池使用壽命；還能夠進(jìn)行大功率充電，快速回收車輛再生制動(dòng)時(shí)的能量，提高電動(dòng)汽車的一次充電續(xù)駛里程。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是[0008]一種基于同步整流Buck — Boost雙向DC/DC變換器的復(fù)合電源控制系統(tǒng)，包括電機(jī)、與電機(jī)相連的電機(jī)控制器以及與電機(jī)控制器分別相連的蓄電池、超級(jí)電容，蓄電池在與功率開關(guān)相連后接入電機(jī)控制器，超級(jí)電容與雙向DC/DC變換器相連后接入電機(jī)控制器，所述功率開關(guān)包括并聯(lián)的兩個(gè)P溝道MOS管，雙向DC/DC變換器包括四個(gè)N溝道MOS管以及一個(gè)儲(chǔ)能電感，四個(gè)N溝道MOS管兩兩組成半橋結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)能電感的兩端分別接于兩半橋結(jié)構(gòu)的中間，其中第一半橋與功率開關(guān)的一端相連，功率開關(guān)的另一端與蓄電池的一極相連，第一半橋的另一端與蓄電池的另一極相連，蓄電池的另一極與超級(jí)電容的一極相連，第二半橋與超級(jí)電容并聯(lián)，PWM脈沖加在變換器N溝道MOS管的柵極。詳細(xì)的技術(shù)方案是一種基于同步整流Buck — Boost雙向DC/DC變換器的復(fù)合電源控制系統(tǒng)，包括電機(jī)、與電機(jī)相連的電機(jī)控制器以及與電機(jī)控制器分別相連的蓄電池、超級(jí)電容，蓄電池在與功率開關(guān)相連后接入電機(jī)控制器，超級(jí)電容與雙向DC/DC變換器相連 后接入電機(jī)控制器，所述功率開關(guān)包括并聯(lián)的兩個(gè)P溝道MOS管，雙向DC/DC變換器包括四個(gè)N溝道MOS管以及一個(gè)儲(chǔ)能電感，四個(gè)N溝道MOS管兩兩組成半橋結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)能電感的兩端分別接于兩半橋結(jié)構(gòu)的中間，其中第一半橋與功率開關(guān)的一端相連，功率開關(guān)的另一端與蓄電池的一極相連，第一半橋的另一端與蓄電池的另一極相連，蓄電池的另一極與超級(jí)電容的一極相連，第二半橋與超級(jí)電容并聯(lián)，PWM脈沖加在變換器N溝道MOS管的柵極，所述電機(jī)控制器為三相全橋逆變電路，三相全橋逆變電路的一端經(jīng)與功率開關(guān)連接后與蓄電池的一極相連，三相全橋逆變電路的一端還與第一半橋的一端相連，三相全橋逆變電路的另一端與第一半橋的另一端、蓄電池的另一極相連。對(duì)于上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型對(duì)其還具有補(bǔ)充的可替代方案。作為補(bǔ)充，所述雙向DC/DC變換器中的四個(gè)N溝道MOS管可用功率晶體管替代，PWM脈沖加在功率晶體管基極。作為補(bǔ)充，所述雙向DC/DC變換器中的四個(gè)N溝道MOS管可用絕緣柵雙極性晶體管替代，PWM脈沖加在絕緣柵雙極性晶體管的柵極。作為補(bǔ)充所述雙向DC/DC變換器中的四個(gè)N溝道MOS管可用智能功率模塊替代，PWM脈沖加在功智能功率模塊的驅(qū)動(dòng)控制輸入引腳。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的方案，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型所描述的基于同步整流Buck—Boost雙向DC/DC變換器的復(fù)合電源控制系統(tǒng)，一方面使得超級(jí)電容根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行升降壓充放電，而非單一的升壓充電、降壓放電或降壓充電、升壓放電，保證超級(jí)電容不管是在高端電壓狀態(tài)還是低端電壓狀態(tài)下都能正常工作，提高了超級(jí)電容的能量利用率，有助于改善電動(dòng)車輛的動(dòng)力性能，延長其一次充電續(xù)駛里程；另一方面，由于該雙向DC/DC變換器采用了同步整流的工作方式，能夠有效減少M(fèi)OS管的發(fā)熱程度，改善控制器發(fā)熱問題；再一方面，該雙向DC/DC變換器利用低導(dǎo)通電阻的MOS管代替了原有的Buck降壓斬波電路和Boost升壓斬波電路中的續(xù)流二極管，有效地減小了控制器的功耗，提高了控制系統(tǒng)的工作效率。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例中復(fù)合電源控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖；[0018]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中復(fù)合電源控制系統(tǒng)主回路的電路圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中蓄電池單獨(dú)供能驅(qū)動(dòng)情況下控制系統(tǒng)的原理示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中蓄電池單獨(dú)供能驅(qū)動(dòng)并給超級(jí)電容充電情況下控制系統(tǒng)的原理不意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中蓄電池和超級(jí)電容同時(shí)供能驅(qū)動(dòng)情況下控制系統(tǒng)的原理示意圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例中電機(jī)優(yōu)先為超級(jí)電容充電情況下控制系統(tǒng)的原理示意圖；圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例中電機(jī)為蓄電池充電情況下控制系統(tǒng)的原理示意圖；圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例中蓄電池單獨(dú)供能驅(qū)動(dòng)情況下電路工作原理圖；圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例中蓄電池單獨(dú)供能驅(qū)動(dòng)并給超級(jí)電容充電情況下電路工作原理圖；

圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例中蓄電池和超級(jí)電容同時(shí)供能驅(qū)動(dòng)并且超級(jí)電容端電壓大于電機(jī)所需電動(dòng)勢的情況下電路工作原理圖；圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例中蓄電池和超級(jí)電容同時(shí)供能驅(qū)動(dòng)并且超級(jí)電容端電壓小于電機(jī)所需電動(dòng)勢的情況下電路工作原理圖；圖12為本實(shí)用新型實(shí)施例中電機(jī)優(yōu)先為超級(jí)電容充電并且超級(jí)電容端電壓大于電機(jī)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢的情況下電路工作原理圖；圖13為本實(shí)用新型實(shí)施例中電機(jī)優(yōu)先為超級(jí)電容充電并且超級(jí)電容端電壓小于電機(jī)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢的情況下電路工作原理圖；圖14為本實(shí)用新型實(shí)施例中電機(jī)為蓄電池充電的情況下電路工作原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說明本實(shí)用新型而不限于限制本實(shí)用新型的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。實(shí)施例本實(shí)施例描述了一種基于同步整流Buck—Boost雙向DC/DC變換器的復(fù)合電源控制系統(tǒng)，其整體結(jié)構(gòu)如圖I所示，包括電機(jī)、與電機(jī)相連的電機(jī)控制器以及與電機(jī)控制器分別相連的蓄電池、超級(jí)電容，蓄電池在與功率開關(guān)相連后接入電機(jī)控制器，超級(jí)電容與雙向DC/DC變換器相連后接入電機(jī)控制器。本實(shí)施例的復(fù)合電源控制系統(tǒng)的主回路的電路原理圖如圖2所示，所述功率開關(guān)包括并聯(lián)的兩個(gè)P溝道MOS管Tll以及T12，雙向DC/DC變換器包括四個(gè)N溝道MOS管T7、T8、T9、TlO以及一個(gè)儲(chǔ)能電感L，T7與T8、T9與TlO分別兩兩組成半橋結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)能電感L的兩端分別接于兩半橋結(jié)構(gòu)的中間，其中T9與TlO組成的第一半橋與功率開關(guān)S的一端相連，功率開關(guān)S的另一端與蓄電池的正極相連，第一半橋的另一端與蓄電池的負(fù)極相連，蓄電池的負(fù)極與超級(jí)電容的一極相連，T7與T8組成的第二半橋與超級(jí)電容CM并聯(lián)，PWM脈沖加在雙向DC/DC變換器的N溝道MOS管的柵極。本實(shí)施例中所采用的電機(jī)為永磁無刷直流電機(jī)，所述電機(jī)控制器為三相全橋逆變電路，三相全橋逆變電路有六個(gè)功率器件MOS管組成，其中MOS管Tl和T2、MOS管T3和T4、MOS管T5和T6分別組成驅(qū)動(dòng)半橋，構(gòu)成三相逆變橋，MOS管Tl和T2、MOS管T3和T4、MOS管T5和T6的中間分別于電動(dòng)機(jī)的三相繞組A、B、C連接。三相全橋逆變電路的一端經(jīng)與功率開關(guān)連接后與蓄電池的一極相連，三相全橋逆變電路的一端還與第一半橋的一端相連，三相全橋逆變電路的另一端與第一半橋的另一端、蓄電池的另一極相連。車輛在正常行駛工況下，蓄電池單獨(dú)供電以驅(qū)動(dòng)電機(jī)正常工作，此時(shí)的控制系統(tǒng)的工作原理如圖3所示，此時(shí)的電路工作原理圖如圖8所示。此時(shí)，Tl處于PWM調(diào)制狀態(tài)，T4導(dǎo)通，S閉合，其它功率管截止。系統(tǒng)主回路工作于典型的無刷直流電機(jī)的降壓驅(qū)動(dòng)模式當(dāng)Tl為I時(shí)，蓄電池的能量經(jīng)過Tl及電機(jī)的電樞繞組A、B驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并且線圈A、B利用自身電感儲(chǔ)存一部分能量；當(dāng)Tl為O時(shí)，線圈A、B所儲(chǔ)存的能量經(jīng)過續(xù)流二極管D2組成閉合回路，釋放能量。在超級(jí)電容電量不足時(shí)，蓄電池在單獨(dú)供電驅(qū)動(dòng)電機(jī)的同時(shí)還要給超級(jí)電容充一部分能量，以便保持超級(jí)電容具備一定的輸出能力，則蓄電池在單獨(dú)供電驅(qū)動(dòng)電機(jī)的同時(shí)也對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行降壓驅(qū)動(dòng)。此時(shí)的控制系統(tǒng)的工作原理如圖4所示，此時(shí)的電路工作原 理圖如圖9所示。此時(shí)，Tl處于PWM調(diào)制狀態(tài)，T9和TlO處于同步整流狀態(tài)，T4和T7導(dǎo)通，S閉合，其它功率管截止。通過調(diào)制Tl，蓄電池通過三相全橋逆變電路對(duì)電機(jī)進(jìn)行降壓驅(qū)動(dòng)；通過同步整流T9和T10，蓄電池對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行降壓充電當(dāng)T9為I時(shí)，TlO為0，蓄電池所儲(chǔ)存的能量經(jīng)過T9、電感L給超級(jí)電容充電，并且電感L儲(chǔ)存一部分能量；當(dāng)T9為O時(shí)，TlO為1，電感L儲(chǔ)存的能量經(jīng)過TlO對(duì)超級(jí)電容充電。車輛在起動(dòng)加速或爬坡工況下，系統(tǒng)所需的驅(qū)動(dòng)電流比較大，此時(shí)超級(jí)電容經(jīng)雙向DC/DC變換器和蓄電池并聯(lián)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其控制系統(tǒng)的工作原理如圖3所示，但此時(shí)雙向DC/DC變換器是工作于升壓模式還是降壓模式取決于超級(jí)電容端電壓與電機(jī)所需電動(dòng)勢的比較。本實(shí)施例中蓄電池和超級(jí)電容同時(shí)供能驅(qū)動(dòng)并且超級(jí)電容端電壓大于電機(jī)所需電動(dòng)勢的情況下電路工作原理如圖10所示。超級(jí)電容端電壓大于電機(jī)所需電動(dòng)勢，則超級(jí)電容對(duì)電機(jī)進(jìn)行降壓驅(qū)動(dòng)。此時(shí)，Tl處于PWM調(diào)制狀態(tài)，T7和T8處于同步整流狀態(tài)，T4和T9導(dǎo)通，S閉合，其它功率管截止。通過調(diào)制Tl，蓄電池通過三相全橋逆變電路對(duì)電機(jī)進(jìn)行降壓驅(qū)動(dòng)；通過同步整流T7和T8，超級(jí)電容對(duì)電機(jī)進(jìn)行降壓驅(qū)動(dòng)當(dāng)T7為I時(shí)，T8為0，超級(jí)電容所儲(chǔ)存的能量經(jīng)過T7及電感L向外釋放，此時(shí)電感L儲(chǔ)存一部分能量；當(dāng)T7為O時(shí)，T8為1，電感L儲(chǔ)存的能量經(jīng)過Tl、線圈A、B及T8組成閉合回路放電。本實(shí)施例中蓄電池和超級(jí)電容同時(shí)供能驅(qū)動(dòng)并且超級(jí)電容端電壓小于電機(jī)所需電動(dòng)勢的情況下電路工作原理如圖11所示。超級(jí)電容端電壓小于電機(jī)所需電動(dòng)勢，則超級(jí)電容對(duì)電機(jī)進(jìn)行升壓驅(qū)動(dòng)。此時(shí)，Tl處于PWM調(diào)制狀態(tài)，T9和TlO處于同步整流狀態(tài)，T4和T7導(dǎo)通，S閉合，其它功率管截止。通過調(diào)制Tl，蓄電池通過三相全橋逆變電路對(duì)電機(jī)進(jìn)行降壓驅(qū)動(dòng)；通過同步整流T9和T10，超級(jí)電容對(duì)電機(jī)進(jìn)行升壓驅(qū)動(dòng)當(dāng)T9為O時(shí)，TlO為1，超級(jí)電容所儲(chǔ)存的能量經(jīng)過電感L及TlO形成了閉合回路，此時(shí)電感L儲(chǔ)存一部分能量；當(dāng)T9為I時(shí)，TlO為0，超級(jí)電容的能量連同電感L所儲(chǔ)存的能量一起向外放電驅(qū)動(dòng)電機(jī)。在車輛減速或制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)，控制系統(tǒng)將車輛再生制動(dòng)時(shí)能量通過功率變換器優(yōu)先反饋給超級(jí)電容，當(dāng)超級(jí)電容充滿后，剩余部分再對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。電機(jī)在為超級(jí)電容充電情況下的控制系統(tǒng)原理如圖6所示，但系統(tǒng)主回路是升壓制動(dòng)還是降壓制動(dòng)取決于超級(jí)電容端電壓與電機(jī)反電動(dòng)勢的比較。當(dāng)超級(jí)電容端電壓大于電機(jī)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢的情況時(shí)其主回路電路工作原理如圖12所示，超級(jí)電容端電壓大于電機(jī)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢，則電機(jī)反電動(dòng)勢升壓后對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行充電。此時(shí)，T7和T8處于同步整流狀態(tài)，T9導(dǎo)通，S斷開，其它功率管全部截止。通過同步整流T7和T8，電機(jī)再生制動(dòng)的能量對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行升壓充電當(dāng)T7為O時(shí)，T8為1，電機(jī)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢經(jīng)線圈A、B，續(xù)流二極管D1，電感L及T8組成閉合回路，此時(shí)電感L儲(chǔ)存一部分能量；當(dāng)T7為I時(shí)，T8為0，電機(jī)反電動(dòng)勢連同電感L上所儲(chǔ)存的能量經(jīng)過T7給超級(jí)電容充電。當(dāng)超級(jí)電容端電壓小于電機(jī)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢的情況時(shí)其主回路電路工作原理如圖13所示。超級(jí)電容端電壓小于電機(jī)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢，則電機(jī)反電動(dòng)勢降壓后對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行充電。此時(shí)，T9和TlO處于同步整流狀態(tài)，T7導(dǎo)通，S斷開，其它功率管全部截止。通 過同步整流T9和T10，電機(jī)再生制動(dòng)的能量對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行降壓充電當(dāng)T9為I時(shí)，TlO為O,電機(jī)反電動(dòng)勢經(jīng)過續(xù)流二極管Dl、T9及電感L對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行充電，此時(shí)電感L儲(chǔ)存一部分能量；當(dāng)T9為O時(shí)，TlO為1，電感L所儲(chǔ)存的能量經(jīng)過TlO給超級(jí)電容充電。電機(jī)在為蓄電池充電情況下的控制系統(tǒng)原理如圖7所示，其主回路工作原理如圖14所示，超級(jí)電容已充滿至額定電壓，則再生制動(dòng)產(chǎn)生的能量利用自身線圈電感對(duì)蓄電池進(jìn)行升壓充電。T2處于PWM調(diào)制狀態(tài)，S閉合，其它MOS管關(guān)斷。通過調(diào)制T2，電機(jī)反電動(dòng)勢利用自身電感對(duì)蓄電池進(jìn)行升壓充電當(dāng)T2為I時(shí)，電機(jī)反電動(dòng)勢經(jīng)過線圈A、B, T2及續(xù)流二極管D4形成閉合回路，此時(shí)線圈電感儲(chǔ)能；當(dāng)T2為O時(shí)，電機(jī)反電動(dòng)勢連同線圈A、B所儲(chǔ)存的能量經(jīng)過續(xù)流二極管D1、D4形成閉合回路給蓄電池充電。上述實(shí)例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人是能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于同步整流Buck-Boost雙向DC/DC變換器的復(fù)合電源控制系統(tǒng)，包括電機(jī)、與電機(jī)相連的電機(jī)控制器以及與電機(jī)控制器分別相連的蓄電池、超級(jí)電容，其特征在于，蓄電池在與功率開關(guān)相連后接入電機(jī)控制器，超級(jí)電容與雙向DC/DC變換器相連后接入電機(jī)控制器，所述功率開關(guān)包括并聯(lián)的兩個(gè)P溝道MOS管，雙向DC/DC變換器包括四個(gè)N溝道MOS管以及一個(gè)儲(chǔ)能電感，四個(gè)N溝道MOS管兩兩組成半橋結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)能電感的兩端分別接于兩半橋結(jié)構(gòu)的中間，其中第一半橋與功率開關(guān)的一端相連，功率開關(guān)的另一端與蓄電池的一極相連，第一半橋的另一端與蓄電池的另一極相連，蓄電池的另一極與超級(jí)電容的一極相連，第二半橋與超級(jí)電容并聯(lián)，PWM脈沖加在變換器N溝道MOS管的柵極。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于同步整流Buck-Boost雙向DC/DC變換器的復(fù)合電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述雙向DC/DC變換器中的四個(gè)N溝道MOS管可用功率晶體管替代，PWM脈沖加在功率晶體管基極。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于同步整流Buck-Boost雙向DC/DC變換器的復(fù)合電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述雙向DC/DC變換器中的四個(gè)N溝道MOS管可用絕緣柵雙極性晶體管替代，PWM脈沖加在絕緣柵雙極性晶體管的柵極。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于同步整流Buck-Boost雙向DC/DC變換器的復(fù)合電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述雙向DC/DC變換器中的四個(gè)N溝道MOS管可用智能功率模塊替 代，PWM脈沖加在功智能功率模塊的驅(qū)動(dòng)控制輸入引腳。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于同步整流Buck-Boost雙向DC/DC變換器的復(fù)合電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)控制器為三相全橋逆變電路，三相全橋逆變電路的一端經(jīng)與功率開關(guān)連接后與蓄電池的一極相連，三相全橋逆變電路的一端還與第一半橋的一端相連，三相全橋逆變電路的另一端與第一半橋的另一端、蓄電池的另一極相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于同步整流Buck-Boost雙向DC/DC變換器的復(fù)合電源控制系統(tǒng)，包括電機(jī)、與電機(jī)相連的電機(jī)控制器以及與電機(jī)控制器分別相連的蓄電池、超級(jí)電容，蓄電池在與功率開關(guān)相連后接入電機(jī)控制器，超級(jí)電容與雙向DC/DC變換器相連后接入電機(jī)控制器，所述功率開關(guān)包括并聯(lián)的兩個(gè)P溝道MOS管，雙向DC/DC變換器包括四個(gè)N溝道MOS管以及一個(gè)儲(chǔ)能電感，四個(gè)N溝道MOS管兩兩組成半橋結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)能電感的兩端分別接于兩半橋結(jié)構(gòu)的中間，其中第一半橋與功率開關(guān)的一端相連，功率開關(guān)的另一端與蓄電池的一極相連，第一半橋的另一端與蓄電池的另一極相連，蓄電池的另一極與超級(jí)電容的的一極相連，第二半橋與超級(jí)電容并聯(lián)，PWM脈沖加在變換器N溝道MOS管的柵極。本實(shí)用新型不僅能夠進(jìn)行大功率放電，改善電動(dòng)汽車起動(dòng)、加速、爬坡性能，延長蓄電池使用壽命；還能夠進(jìn)行大功率充電，快速回收車輛再生制動(dòng)時(shí)的能量，提高電動(dòng)汽車的一次充電續(xù)駛里程。
文檔編號(hào)H02M3/155GK202634360SQ201220167949
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者尹小梅, 王 鋒, 陳鋼, 曹秉剛, 王麗平, 陳林, 李進(jìn) 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)蘇州研究院