一種雙向dc-dc電源控制電路及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙向DC?DC電源控制電路及其控制方法，包括端口A、端口B、軟啟動(dòng)電路和單向DC?DC電源，所述單向DC?DC電源包括輸入端C和輸出端D，輸入端C的正極C+與負(fù)極C?之間連接有輸入電容Ci，輸出端D的正極D+與負(fù)極D?之間連接有輸出電容Co；當(dāng)能量從端口A流向端口B時(shí)，所述端口A通過軟啟動(dòng)電路與單向DC?DC電源輸入端C連通，端口B與單向DC?DC電源輸出端D連通；本發(fā)明以單向能量流動(dòng)的DC?DC電源為平臺(tái)，通過邏輯切換的方式實(shí)現(xiàn)雙向DC?DC的功能，即能量雙向流動(dòng)，從而解決雙向電源的存在的成本高、控制復(fù)雜?等問題。
【專利說明】
一種雙向DC-DC電源控制電路及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于高頻DC-DC變換器領(lǐng)域，具體涉及一種雙向DC-DC電源控制電路及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)電源以體積小、效率高、重量輕、隔離等優(yōu)點(diǎn)受到人們的青睞。雙向DC-DC電源在直流微網(wǎng)、太陽能儲(chǔ)能等行業(yè)應(yīng)用廣泛，傳統(tǒng)的雙向DC-DC電源的輸入側(cè)、輸出側(cè)均需要用M0S、IGBT等高頻開關(guān)器件進(jìn)行斬波或整流，并需要相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)及控制電路，而單向DC-DC電源，只需輸入側(cè)選用高頻開關(guān)器件，輸出側(cè)采用二極管整流即可，因此，傳統(tǒng)的雙向DC-DC電源與單向DC-DC電源相比需要增加開關(guān)器件及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)控制電路，相應(yīng)地需要更為強(qiáng)大的控制系統(tǒng)提供支持。也就是說，需要增加額外的高頻開關(guān)器件，電源成本顯著增加，同時(shí)也提高控制系統(tǒng)難度，降低電源可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種雙向DC-DC電源控制電路及其控制方法，以單向能量流動(dòng)的DC-DC電源為載體平臺(tái)，通過邏輯切換的方式實(shí)現(xiàn)雙向DC-DC的功能，即能量雙向流動(dòng)，從而解決雙向DC-DC電源的存在的成本高、控制復(fù)雜等問題。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種雙向DC-DC電源控制電路，包括端口 A、端口 B、軟啟動(dòng)電路和單向DC-DC電源，所述單向DC-DC電源包括輸入端C和輸出端D，輸入端C的正極C+與負(fù)極C-之間連接有輸入電容Ci，輸出端D的正極D+與負(fù)極D-之間連接有輸出電容Co;
[0005]當(dāng)能量從端口 A流向端口 B時(shí)，所述端口 A通過軟啟動(dòng)電路與單向DC-DC電源輸入端C連通，端口 B與單向DC-DC電源輸出端D連通；
[0006]當(dāng)能量從端口 B流向端口 A時(shí)，所述端口 B通過軟啟動(dòng)電路與單向DC-DC電源輸入端C連通，端口 A與單向DC-DC電源輸出端D連通。
[0007]還包括反堵電路，端口 A和端口 B均通過反堵電路連接單向DC-DC電源輸出端D正極D+ο
[0008]所述反堵電路包括并聯(lián)設(shè)置的開關(guān)Kll和二極管Dl，所述軟啟動(dòng)電路包括開關(guān)K9和開關(guān)K10，開關(guān)K9串聯(lián)電阻Rl后與開關(guān)KlO并聯(lián)；
[0009 ] 端口 A正極A+和端口 B正極B+分別通過開關(guān)KI和開關(guān)K2連接至軟啟動(dòng)電路的一端，軟啟動(dòng)電路另一端連接單向DC-DC電源輸入端C正極C+ ；端口 A正極A+和端口 B正極B+還分別通過開關(guān)K5和開關(guān)K6連接至反堵電路的一端，反堵電路另一端連接單向DC-DC電源輸出端D正極D+ ；
[0010]端口 A負(fù)極A-和端口 B負(fù)極B-分別通過開關(guān)K3和開關(guān)K4連接至單向DC-DC電源的輸入端C負(fù)極C-；端口 A負(fù)極A-和端口 B負(fù)極B-還分別通過開關(guān)K7和開關(guān)K8連接至單向DC-DC電源的輸出端D負(fù)極D-。
[0011]當(dāng)能量從端口 A流向端口 B時(shí)，所述端口 A正極A+通過軟啟動(dòng)電路與單向DC-DC電源輸入端C的正極C+連通，端口 A負(fù)極A-與單向DC-DC電源輸入端C的負(fù)極C-連通;端口 B正極B+通過反堵電路與單向DC-DC電源輸出端D的正極D+連通，端口 B負(fù)極B-與單向DC-DC電源輸出端D的負(fù)極D-連通；
[0012]當(dāng)能量從端口 B流向端口 A時(shí)，所述端口 B正極B+通過軟啟動(dòng)電路與單向DC-DC電源輸入端C的正極C+連通，端口 B負(fù)極B-與單向DC-DC電源輸入端C的負(fù)極C-連通;端口 A正極A+通過反堵電路與單向DC-DC電源輸出端D的正極D+連通，端口 A負(fù)極A-與單向DC-DC電源輸出端D的負(fù)極D-連通。
[0013]所述反堵電路包括并聯(lián)設(shè)置的開關(guān)K7和二極管Dl，所述軟啟動(dòng)電路包括開關(guān)K9和開關(guān)K10，開關(guān)K9串聯(lián)電阻Rl后與開關(guān)KlO并聯(lián)；
[0014]端口 A正極A+和端口 B正極B+分別通過開關(guān)Kl和開關(guān)K2連接至軟啟動(dòng)電路的一端，軟啟動(dòng)電路另一端連接單向DC-DC電源輸入端C正極C+ ；端口 A正極A+和端口 B正極B+還分別通過開關(guān)K3和開關(guān)K4連接至反堵電路的一端，反堵電路另一端連接單向DC-DC電源輸出端D正極D+ ；
[0015]端口 A負(fù)極A-、端口 B負(fù)極B-以及單向DC-DC電源的輸入端C負(fù)極C-和輸出端D負(fù)極D-共地連接。
[0016]所述軟啟動(dòng)電路包括第一軟啟動(dòng)電路和第二軟啟動(dòng)電路，端口 A通過第一軟啟動(dòng)電路與單向DC-DC電源輸入端C連通，端口 B通過第二軟啟動(dòng)電路與單向DC-DC電源輸入端C連通。
[0017]所述第一軟啟動(dòng)電路包括開關(guān)K9和開關(guān)KlO，開關(guān)K9串聯(lián)電阻Rl后與開關(guān)KlO并聯(lián)，所述第二軟啟動(dòng)電路包括開關(guān)Kll和開關(guān)K12，開關(guān)Kll串聯(lián)電阻R2后與開關(guān)K12并聯(lián)；
[0018]所述端口A正極A+連接第一軟啟動(dòng)電路的一端，第一軟啟動(dòng)電路的另一端分別通過開關(guān)Kl和開關(guān)K2連接單向DC-DC電源輸入端C的正極C+和輸出端D的正極D+;
[0019]所述端口B正極B+連接第二軟啟動(dòng)電路的一端，第二軟啟動(dòng)電路的另一端分別通過開關(guān)K5和開關(guān)K6連接單向DC-DC電源輸入端C的正極C+和輸出端D的正極D+;
[0020]所述端口 A負(fù)極A-分別通過開關(guān)K3和開關(guān)K4連接單向DC-DC電源輸入端C的負(fù)極C-以及輸出端D的負(fù)極D-;
[0021 ] 所述端口 B負(fù)極B-分別通過開關(guān)K7和開關(guān)K8連接單向DC-DC電源輸入端C的負(fù)極C-以及輸出端D的負(fù)極D-。
[0022]所述第一軟啟動(dòng)電路包括開關(guān)K5和開關(guān)K6，開關(guān)K5串聯(lián)電阻Rl后與開關(guān)K6并聯(lián)，所述第二軟啟動(dòng)電路包括開關(guān)K7和開關(guān)K8，開關(guān)K7串聯(lián)電阻R2后與開關(guān)K8并聯(lián)；
[0023]所述端口A正極A+連接第一軟啟動(dòng)電路的一端，第一軟啟動(dòng)電路的另一端分別通過開關(guān)Kl和開關(guān)K2連接單向DC-DC電源輸入端C的正極C+和輸出端D的正極D+;
[0024]所述端口B正極B+連接第二軟啟動(dòng)電路的一端，第二軟啟動(dòng)電路的另一端分別通過開關(guān)K3和開關(guān)K4連接單向DC-DC電源輸入端C的正極C+和輸出端D的正極D+;
[0025]所述端口 A的負(fù)極A-、端口 B的負(fù)極B-、單向DC-DC電源輸入端C的負(fù)極C-和輸出端D的負(fù)極D-共地連接。
[0026]所述開關(guān)均為可控開關(guān);還包括單向DC-DC電源的主控制器M⑶，主控制器M⑶用于接收上位機(jī)指令并控制可控開關(guān)的接通或切斷。
[0027]一種雙向DC-DC電源控制電路的控制方法，包括開機(jī)控制方法和關(guān)機(jī)控制方法，其中，開機(jī)控制方法包括以下步驟:
[0028]首先單向DC-DC電源的主控制器MCU接收上位機(jī)指令，當(dāng)指令為能量從端口A流向端口 B時(shí)，即端口 A為外部輸入端，端口 B為外部輸出端；當(dāng)指令為能量從端口 B流向端口 A時(shí)，即端口 B為外部輸入端，端口 A為外部輸出端，然后進(jìn)行軟啟動(dòng)；
[0029 ] M⑶控制外部輸入端、軟啟動(dòng)電路與單向DC-DC電源的輸入電容Ci組成回路，為輸入電容Ci預(yù)充電，同時(shí)檢測(cè)輸入電容Ci對(duì)應(yīng)的電壓采樣值Vl，當(dāng)Vl電壓值與外部輸入端電壓差小于5V時(shí)，軟起動(dòng)結(jié)束；
[0030]然后，MCU控制外部輸入端與單向DC-DC電源的輸入端短接，然后啟動(dòng)單向DC-DC電源，使得單向DC-DC電源輸出端的輸出電容Co對(duì)應(yīng)的電壓采樣值V2上升，當(dāng)輸出電壓V2上升至與外部輸出端電壓差小于5 V時(shí)，控制外部輸出端與單向DC-DC電源的輸出端連通，開機(jī)過程結(jié)束；
[0031 ]關(guān)機(jī)控制方法包括以下步驟:
[0032]首先關(guān)閉單向DC-DC電源，使得輸出電壓V2下降，當(dāng)單向DC-DC電源輸出電流為OA時(shí)，斷開外部輸出端與單向DC-DC電源輸出端的連接；當(dāng)單向DC-DC電源輸入電流低于0.1A時(shí)，斷開外部輸入端與單向DC-DC電源的短接，并延時(shí)10ms斷開軟啟動(dòng)電路，然后斷開外部輸出端與單向DC-DC電源的輸出端的連接，斷開外部輸入端與軟啟動(dòng)電路直接的連接，關(guān)機(jī)過程結(jié)束。
[0033]傳統(tǒng)的雙向DC-DC電源為了能夠?qū)崿F(xiàn)能量雙向流動(dòng)，需要輸出側(cè)與輸出側(cè)均需采用IGBT、M0S等高頻可控開關(guān)器件。然而，單向DC-DC電源，一般來說，輸入側(cè)選用高頻可控開關(guān)器件，輸出側(cè)只需采用二極管整流即可。
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果:本發(fā)明以單向DC-DC電源為平臺(tái)，通過邏輯切換的方式實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng)，相比傳統(tǒng)的雙向DC-DC電源而言，本發(fā)明在輸出側(cè)無需設(shè)置高頻斬波開關(guān)器件，因此極大程度的降低了成本和系統(tǒng)的控制難度，增強(qiáng)了電源工作的可靠性。在電源設(shè)備維護(hù)、搬移時(shí)，為了保證人身安全，電源設(shè)備斷電后，需要等待電源外部端口電壓下降到安全電壓以后，方可進(jìn)行相應(yīng)的操作，電源設(shè)備的輸入側(cè)及輸出側(cè)都有較大容量的電容，放電時(shí)間長，為了縮短維護(hù)時(shí)間，通常需要在電源設(shè)備的輸入側(cè)及輸出側(cè)增加放電電路，使得端口電壓迅速下降到安全電壓以下，本發(fā)明通過關(guān)斷切換開關(guān)，切斷了輸入側(cè)及輸出側(cè)電容與電源設(shè)備端口的連接，使得電源端口電壓迅速下降，減少了等待時(shí)間，且無需增加放電電路，降低了系統(tǒng)控制難度。
[0035]通過在外部輸出端與單向DC-DC電源輸出端之間連接有反堵電路，避免外部輸出端對(duì)單向DC-DC電源輸出端的輸出電容進(jìn)行充電。
[0036]綜上，以單向DC-DC電源為平臺(tái)，通過邏輯切換的方式實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng)的DC-DC電源減少了高頻斬波器件的使用，有效的降低了系統(tǒng)成本與控制難度，提高電源的可靠性。
【附圖說明】
[0037]圖1為本發(fā)明的雙向DC-DC電源原理的示意圖。
[0038]圖2為本發(fā)明能量由端口A流向端口 B時(shí)的原理示意圖。
[0039 ]圖3為本發(fā)明能量由端口 B流向端口 A時(shí)的原理示意圖。
[0040]圖4為本發(fā)明實(shí)施例2的原理示意圖。
[0041 ]圖5為本發(fā)明實(shí)施例3的原理示意圖。
[0042]圖6為本發(fā)明實(shí)施例4的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0044]實(shí)施例1:本發(fā)明由單向DC-DC電源、切換電路組成，單向DC-DC電源的主控制器MCU通過接收上位機(jī)的指令，從而確定能量流動(dòng)方向，在本實(shí)施例中，反堵電路包括并聯(lián)設(shè)置的開關(guān)Kll和二極管Dl，所述軟啟動(dòng)電路包括開關(guān)K9和開關(guān)K10，開關(guān)K9串聯(lián)電阻Rl后與開關(guān)KlO并聯(lián)；
[0045]如圖1所示，端口 A正極A+和端口 B正極B+分別通過開關(guān)Kl和開關(guān)K2連接至軟啟動(dòng)電路的一端，軟啟動(dòng)電路另一端連接單向DC-DC電源輸入端C正極C+ ；端口 A正極A+和端口 B正極B+還分別通過開關(guān)K5和開關(guān)K6連接至反堵電路的一端，反堵電路另一端連接單向DC-DC電源輸出端D正極D+;
[0046]端口 A負(fù)極A-和端口 B負(fù)極B-分別通過開關(guān)K3和開關(guān)K4連接至單向DC-DC電源的輸入端C負(fù)極C-；端口 A負(fù)極A-和端口 B負(fù)極B-還分別通過開關(guān)K7和開關(guān)K8連接至單向DC-DC電源的輸出端D負(fù)極D-。
[0047]本發(fā)明的電路控制方法如下，首先單向DC-DC電源的主控制器MCU接收上位機(jī)指令，當(dāng)指令為能量從A流向B時(shí)，如圖2所示，開機(jī)過程如下:
[0048]&1、]\0]控制開關(guān)1(1、1(3、1(6、1(8開通，開關(guān)1(2、1(4、1(5、1(7關(guān)斷，此時(shí)，端口4+)-與〇+、C-相連，端口 B+、B-與D+、D-相連；
[0049]a2、M⑶控制軟起動(dòng)開關(guān)K9開通，端口 A通過開關(guān)K1、開關(guān)K9、電阻Rl為輸入電容Ci預(yù)充電，同時(shí)檢測(cè)輸入電容Ci對(duì)應(yīng)的電壓采樣值Vl，當(dāng)Vl電壓與端口A電壓差小于5V時(shí)，軟起動(dòng)結(jié)束；
[0050]a3、吸合開關(guān)Kl O;
[0051 ] a4、啟動(dòng)單向DC-DC電源，使得輸出電容Co對(duì)應(yīng)的電壓采樣值V2上升；
[0052]a5、當(dāng)輸出電壓V2上升至與端口 B電壓差小于5V時(shí)，控制開關(guān)Kll導(dǎo)通，開機(jī)過程結(jié)束；
[0053]當(dāng)指令為能量從A流向B時(shí)，如圖2所示，關(guān)機(jī)過程如下:
[0054]bl、第一步，關(guān)閉單向DC-DC電源，使得輸出電壓V2下降；
[0055]b2、當(dāng)單向DC-DC電源輸出電流為OA時(shí)，控制開關(guān)Kl I關(guān)斷；
[0056]b3、當(dāng)單向DC-DC電源輸入電流低于0.1A時(shí)，控制開關(guān)KlO關(guān)斷；
[0057]b4、延時(shí)10ms控制開關(guān)K9關(guān)斷；
[0058]匕510]控制開關(guān)1(1、1(3、1(6、1(8關(guān)斷，關(guān)機(jī)過程結(jié)束。
[0059]當(dāng)指令為能量從B流向A時(shí)，如圖3所示，開機(jī)過程如下:
[0060]&1，]\0]控制開關(guān)1(2、1(4、1(5、1(7開通，開關(guān)1(1、1(3、1(6、1(8關(guān)斷。此時(shí)，端口4+、4-與0+、D-相連，端口 B+、B-與C+、C-相連；
[0061 ] a2，MCU控制軟起動(dòng)開關(guān)K9開通，輸入通過K2、K9、R1為輸入電容Ci預(yù)充電；同時(shí)檢測(cè)電壓Vl，Vl電壓與端口B電壓差小于5V時(shí);軟起動(dòng)結(jié)束；
[0062] a3，吸合開關(guān)Kl O。
[0063 ] a4，啟動(dòng)單向DC-DC電源，使得輸出電壓V2上升。
[0064]a5，當(dāng)輸出電壓V2上升至與端口 A電壓一致時(shí)，控制開關(guān)Kl I導(dǎo)通，開機(jī)過程結(jié)束；
[0065]當(dāng)指令為能量從B流向A時(shí)，如圖3所示，關(guān)機(jī)過程如下:
[0066]bI，關(guān)閉單向DC-DC電源，使得輸出電壓V2下降。
[0067]b2，當(dāng)單向DC-DC電源輸出電流為OA時(shí)，控制開關(guān)Kl I關(guān)斷。
[0068]b3，當(dāng)單向DC-DC電源輸入電流低于0.1A時(shí)，控制開關(guān)KlO關(guān)斷。
[0069]b4，延時(shí)10ms控制開關(guān)K9關(guān)斷。
[0070]&5，10]控制開關(guān)1(2、1(4、1(5、1(7關(guān)斷，關(guān)機(jī)過程結(jié)束。
[0071]實(shí)施例2，如圖4所示，本實(shí)施例中，端口A正極A+、端口B正極B+以及單向DC-DC電源輸入端C正極C+和輸出端D正極D+的之間連接關(guān)系與實(shí)施例1相同，端口 A負(fù)極A-、端口 B負(fù)極B-以及單向DC-DC電源的輸入端C負(fù)極C-和輸出端D負(fù)極D-共地連接，此方案針對(duì)不隔離的DC-DC變換器。
[0072]實(shí)施例3，如圖5所示，本實(shí)施例中設(shè)置有兩個(gè)軟啟動(dòng)電路，分別是第一軟啟動(dòng)電路和第二軟啟動(dòng)電路，第一軟啟動(dòng)電路包括開關(guān)K9和開關(guān)K10，開關(guān)K9串聯(lián)電阻Rl后與開關(guān)KlO并聯(lián)，所述第二軟啟動(dòng)電路包括開關(guān)Kll和開關(guān)K12，開關(guān)Kll串聯(lián)電阻R2后與開關(guān)K12并聯(lián)；
[0073]端口A正極A+連接第一軟啟動(dòng)電路的一端，第一軟啟動(dòng)電路的另一端分別通過開關(guān)Kl和開關(guān)K2連接單向DC-DC電源輸入端C的正極C+和輸出端D的正極D+;
[0074]端口B正極B+連接第二軟啟動(dòng)電路的一端，第二軟啟動(dòng)電路的另一端分別通過開關(guān)K5和開關(guān)K6連接單向DC-DC電源輸入端C的正極C+和輸出端D的正極D+;
[0075]所述端口 A負(fù)極A-分別通過開關(guān)K3和開關(guān)K4連接單向DC-DC電源輸入端C的負(fù)極C-以及輸出端D的負(fù)極D-;
[0076]所述端口 B負(fù)極B-分別通過開關(guān)K7和開關(guān)K8連接單向DC-DC電源輸入端C的負(fù)極C-以及輸出端D的負(fù)極D-；本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，實(shí)施例1中端口 A正極A+和端口 B正極B+是通過同一個(gè)軟啟動(dòng)電路連接到單向DC-DC電源輸入端C的正極C+，而本實(shí)施例中，端口 A正極A+和端口 B正極B+各連接有一個(gè)軟啟動(dòng)電路，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠減少同一個(gè)軟啟動(dòng)電路存在的耐用性較差的問題，有效延長了本發(fā)明的使用壽命。
[0077]實(shí)施例4，參照?qǐng)D6，本實(shí)施例中，端口 A正極A+、端口 B正極B+以及單向DC-DC電源輸入端C正極C+和輸出端D正極D+的之間連接關(guān)系與實(shí)施例3相同，端口 A負(fù)極A-、端口 B負(fù)極B-以及單向DC-DC電源的輸入端C負(fù)極C-和輸出端D負(fù)極D-共地連接，此方案針對(duì)不隔離的DC-DC變換器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙向DC-DC電源控制電路，其特征在于，包括端口A、端口 B、軟啟動(dòng)電路和單向DC-DC電源，所述單向DC-DC電源包括輸入端C和輸出端D，輸入端C的正極C+與負(fù)極C-之間連接有輸入電容Ci，輸出端D的正極D+與負(fù)極D-之間連接有輸出電容Co; 當(dāng)能量從端口 A流向端口 B時(shí)，所述端口 A通過軟啟動(dòng)電路與單向DC-DC電源輸入端C連通，端口 B與單向DC-DC電源輸出端D連通； 當(dāng)能量從端口 B流向端口 A時(shí)，所述端口 B通過軟啟動(dòng)電路與單向DC-DC電源輸入端C連通，端口 A與單向DC-DC電源輸出端D連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向DC-DC電源控制電路，其特征在于，還包括反堵電路，端口 A和端口 B均通過反堵電路連接單向DC-DC電源輸出端D正極D+。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙向DC-DC電源控制電路，其特征在于，所述反堵電路包括并聯(lián)設(shè)置的開關(guān)Kll和二極管Dl，所述軟啟動(dòng)電路包括開關(guān)K9和開關(guān)K10，開關(guān)K9串聯(lián)電阻Rl后與開關(guān)KlO并聯(lián)； 端口 A正極A+和端口 B正極B+分別通過開關(guān)Kl和開關(guān)K2連接至軟啟動(dòng)電路的一端，軟啟動(dòng)電路另一端連接單向DC-DC電源輸入端C正極C+ ；端口 A正極A+和端口 B正極B+還分別通過開關(guān)K5和開關(guān)K6連接至反堵電路的一端，反堵電路另一端連接單向DC-DC電源輸出端D正極D+； 端口 A負(fù)極A-和端口 B負(fù)極B-分別通過開關(guān)K3和開關(guān)K4連接至單向DC-DC電源的輸入端C負(fù)極C-;端口 A負(fù)極A-和端口 B負(fù)極B-還分別通過開關(guān)K7和開關(guān)K8連接至單向DC-DC電源的輸出端D負(fù)極D-。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙向DC-DC電源控制電路，其特征在于，當(dāng)能量從端口A流向端口 B時(shí)，所述端口 A正極A+通過軟啟動(dòng)電路與單向DC-DC電源輸入端C的正極C+連通，端口 A負(fù)極A-與單向DC-DC電源輸入端C的負(fù)極C-連通;端口 B正極B+通過反堵電路與單向DC-DC電源輸出端D的正極D+連通，端口 B負(fù)極B-與單向DC-DC電源輸出端D的負(fù)極D-連通； 當(dāng)能量從端口 B流向端口 A時(shí)，所述端口 B正極B+通過軟啟動(dòng)電路與單向DC-DC電源輸入端C的正極C+連通，端口 B負(fù)極B-與單向DC-DC電源輸入端C的負(fù)極C-連通;端口 A正極A+通過反堵電路與單向DC-DC電源輸出端D的正極D+連通，端口 A負(fù)極A-與單向DC-DC電源輸出端D的負(fù)極D-連通。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙向DC-DC電源控制電路，其特征在于，所述反堵電路包括并聯(lián)設(shè)置的開關(guān)K7和二極管Dl，所述軟啟動(dòng)電路包括開關(guān)K9和開關(guān)K10，開關(guān)K9串聯(lián)電阻Rl后與開關(guān)Kl O并聯(lián)； 端口 A正極A+和端口 B正極B+分別通過開關(guān)Kl和開關(guān)K2連接至軟啟動(dòng)電路的一端，軟啟動(dòng)電路另一端連接單向DC-DC電源輸入端C正極C+ ；端口 A正極A+和端口 B正極B+還分別通過開關(guān)K3和開關(guān)K4連接至反堵電路的一端，反堵電路另一端連接單向DC-DC電源輸出端D正極D+； 端口 A負(fù)極A-、端口 B負(fù)極B-以及單向DC-DC電源的輸入端C負(fù)極C-和輸出端D負(fù)極D-共地連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向DC-DC電源控制電路，其特征在于，所述軟啟動(dòng)電路包括第一軟啟動(dòng)電路和第二軟啟動(dòng)電路，端口 A通過第一軟啟動(dòng)電路與單向DC-DC電源輸入端C連通，端口 B通過第二軟啟動(dòng)電路與單向DC-DC電源輸入端C連通。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種雙向DC-DC電源控制電路，其特征在于，所述第一軟啟動(dòng)電路包括開關(guān)K9和開關(guān)K10，開關(guān)K9串聯(lián)電阻Rl后與開關(guān)KlO并聯(lián)，所述第二軟啟動(dòng)電路包括開關(guān)Kll和開關(guān)K12，開關(guān)Kll串聯(lián)電阻R2后與開關(guān)K12并聯(lián)； 所述端口 A正極A+連接第一軟啟動(dòng)電路的一端，第一軟啟動(dòng)電路的另一端分別通過開關(guān)Kl和開關(guān)K2連接單向DC-DC電源輸入端C的正極C+和輸出端D的正極D+; 所述端口 B正極B+連接第二軟啟動(dòng)電路的一端，第二軟啟動(dòng)電路的另一端分別通過開關(guān)K5和開關(guān)K6連接單向DC-DC電源輸入端C的正極C+和輸出端D的正極D+; 所述端口 A負(fù)極A-分別通過開關(guān)K3和開關(guān)K4連接單向DC-DC電源輸入端C的負(fù)極C-以及輸出端D的負(fù)極D-; 所述端口 B負(fù)極B-分別通過開關(guān)K7和開關(guān)K8連接單向DC-DC電源輸入端C的負(fù)極C-以及輸出端D的負(fù)極D-。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種雙向DC-DC電源控制電路，其特征在于，所述第一軟啟動(dòng)電路包括開關(guān)K5和開關(guān)K6，開關(guān)K5串聯(lián)電阻Rl后與開關(guān)K6并聯(lián)，所述第二軟啟動(dòng)電路包括開關(guān)K7和開關(guān)K8，開關(guān)K7串聯(lián)電阻R2后與開關(guān)K8并聯(lián)； 所述端口 A正極A+連接第一軟啟動(dòng)電路的一端，第一軟啟動(dòng)電路的另一端分別通過開關(guān)Kl和開關(guān)K2連接單向DC-DC電源輸入端C的正極C+和輸出端D的正極D+; 所述端口 B正極B+連接第二軟啟動(dòng)電路的一端，第二軟啟動(dòng)電路的另一端分別通過開關(guān)K3和開關(guān)K4連接單向DC-DC電源輸入端C的正極C+和輸出端D的正極D+; 所述端口 A的負(fù)極A-、端口 B的負(fù)極B-、單向DC-DC電源輸入端C的負(fù)極C-和輸出端D的負(fù)極D-共地連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的一種雙向DC-DC電源控制電路，其特征在于，所述開關(guān)均為可控開關(guān);還包括單向DC-DC電源的主控制器M⑶，主控制器MCU用于接收上位機(jī)指令并控制可控開關(guān)的接通或切斷。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向DC-DC電源控制電路的控制方法，其特征在于，包括開機(jī)控制方法和關(guān)機(jī)控制方法，其中，開機(jī)控制方法包括以下步驟: 首先單向DC-DC電源的主控制器MCU接收上位機(jī)指令，當(dāng)指令為能量從端口A流向端口B時(shí)，即端口A為外部輸入端，端口B為外部輸出端；當(dāng)指令為能量從端口B流向端口A時(shí)，即端口 B為外部輸入端，端口 A為外部輸出端，然后進(jìn)行軟啟動(dòng)； MCU控制外部輸入端、軟啟動(dòng)電路與單向DC-DC電源的輸入電容Ci組成回路，為輸入電容Ci預(yù)充電，同時(shí)檢測(cè)輸入電容Ci對(duì)應(yīng)的電壓采樣值Vl，當(dāng)Vl電壓值與外部輸入端電壓差小于5V時(shí)，軟起動(dòng)結(jié)束； 然后，MCU控制外部輸入端與單向DC-DC電源的輸入端短接，然后啟動(dòng)單向DC-DC電源，使得單向DC-DC電源輸出端的輸出電容Co對(duì)應(yīng)的電壓V2上升，當(dāng)輸出電壓V2上升至與外部輸出端電壓差小于5 V時(shí)，控制外部輸出端與單向DC-DC電源的輸出端連通，開機(jī)過程結(jié)束； 關(guān)機(jī)控制方法包括以下步驟: 首先關(guān)閉單向DC-DC電源，使得輸出電壓V2下降，當(dāng)單向DC-DC電源輸出電流為OA時(shí)，斷開外部輸出端與單向DC-DC電源輸出端的連接；當(dāng)單向DC-DC電源輸入電流低于0.1A時(shí)，斷開外部輸入端與單向DC-DC電源的短接，并延時(shí)10ms斷開軟啟動(dòng)電路，然后斷開外部輸出端與單向DC-DC電源的輸出端的連接，斷開外部輸入端與軟啟動(dòng)電路直接的連接，關(guān)機(jī)過程 VO -Six M<:
【文檔編號(hào)】H02M3/00GK105978321SQ201610505354
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月30日
【發(fā)明人】袁慶民, 茹永剛, 王利強(qiáng), 李恩虎
【申請(qǐng)人】西安特銳德智能充電科技有限公司