1.一种V2G双向DC‑DC变换电路,其特征在于,所述电路包括:输入直流端口开关模块、开关电容模块及输出直流端口模块;
所述输入直流端口开关模块的第一端连接开关电容模块的第一端,输入直流端口开关模块的第二端连接开关电容模块的第二端,开关电容模块的第三端及输入直流端口开关模块的第三端均与输出直流端口模块连接;
所述输入直流端口开关模块及开关电容模块内均设有若干个功率开关管,所述若干个功率开关管的栅极均接入控制信号,控制信号控制功率开关管导通与关断,使所述电路工作于升压充电模式、降压充电模式、V2G升压反馈电网模式及V2G降压反馈电网模式,其中,升压充电模式、降压充电模式下所述电路中的能量流动方向与V2G升压反馈电网模式、V2G降压反馈电网模式下所述电路的能量流动方向相反;
所述输入直流端口开关模块包括功率开关管S1、S2,功率开关管S1的源极连接功率开关管S2的漏极;所述开关电容模块包括:滤波电感L4、功率开关管S7、功率开关管S8、功率开关管S9、功率开关管S10、功率开关管S11、电容C1、电容C4及电容C5;所述输出直流端口模块包括滤波电感L7、电容C8;
其中,功率开关管S1的源极连接功率开关管S2的漏极,功率开关管S1的漏极连接功率开关管S7的漏极,功率开关管S1的源极与功率开关管S2的漏极均连接滤波电感L4的一端,滤波电感L4的另一端分别连接电容C1的一端、电容C5的一端及功率开关管S11的源极,电容C1的另一端分别连接功率开关管S7的源极及功率开关管S8的源极,功率开关管S8的漏极及功率开关管S9的源极均与电容C4的一端连接,电容C4的另一端连接功率开关管S2的源极,功率开关管S9的漏极分别连接电容C5的另一端及功率开关管S10的漏极,功率开关管S10的源极分别连接功率开关管S11的漏极及滤波电感L7的一端,滤波电感L7的另一端连接电容C8的一端,电容C8的另一端连接功率开关管S2的源极。
2.根据权利要求1所述的V2G双向DC‑DC变换电路,其特征在于,电网对电动汽车充电,电能从交流侧转移到直流侧,功率开关管S10导通,功率开关管S8、功率开关管S9、功率开关管S11关断,功率开关管S8、功率开关管S9的反并联二极管工作;
当功率开关管S1关断,功率开关管S2导通时,输入直流端口电压 为电容C1充电,直至输入直流端口电压 与电容C1的电压 相等,满足:若电容C5的电压低于电容C4的电压,电容C4为电容C5充电,直至电容C5的电压 与电容C4的电压 相等,且输出直流端口电压 与电容C5的电压相等,满足:当功率开关管S1导通,功率开关管S2关断时,输入直流端口与电容C1串联为电容C4充电,输入直流端口与电容C5串联为输出直流端口充电,满足:在功率开关管S1与功率开关管S2交替导通的前提下,电容C4的电压 维持在2 ;当功率开关管S1关断,功率开关管S2导通时,输出直流端口电压 维持在2 ,当功率开关管S1导通,功率开关管S2关断时,输出直流端口电压 维持在3 ;所述电路工作于升压充电模式。
3.根据权利要求1所述的V2G双向DC‑DC变换电路,其特征在于,电网对电动汽车充电,电能从交流侧转移到直流侧,功率开关管S10导通,功率开关管S8、功率开关管S9导通;当功率开关管S1关断,功率开关管S11关断,功率开关管S2导通时,交替导通与关断功率开关管S7,输入直流端口电压、电容C1、电容C4、电容C5形成第一级Buck降压,电容C4的电压 与输入直流端口电压 的关系满足: ;功率开关管S10、滤波电感L4、电容C8形成第二级Buck降压, ;所述电路工作于降压充电模式。
4.根据权利要求1所述的V2G双向DC‑DC变换电路,其特征在于,利用电动汽车作为储能单元回馈电网,电能从直流侧转移到交流侧,功率开关管S7、功率开关管S9导通;
当功率开关管S1关断,功率开关管S2导通时,若电容C4的电压 与输出直流端口电压的关系满足: ,则将功率开关管S10导通,由输出直流端口电压 向电容C4、电容C5充电,使电容C5的电压 与输出直流端口电压 满足:则将功率开关管S10关断,将功率开关管S11导通,输出直流端口电压 与电容C5串联向电容C1、电容C4充电,电容C1的电压 、电容C4的电压 、输出直流端口电压 及电容C5的电压 之间满足:当功率开关管S1关断,功率开关管S2关断时,输出直流端口电压 与电容C1串联向输入直流端口充电,电容C1向电容C5充电,再次升压后,电能馈送给输入直流端口,所述电路工作于V2G升压反馈电网模式。
5.根据权利要求1所述的V2G双向DC‑DC变换电路,其特征在于,利用电动汽车作为储能单元回馈电网,电能从直流侧转移到交流侧,功率开关管S1及功率开关管S11始终关断,功率开关管S2、功率开关管S7及功率开关管S10始终导通, 输出直流端口电压 ;当功率开关管S9导通,功率开关管S8关断时,滤波电感L7、功率开关管S10、功率开关管S9、电容C4及电容C5共同形成第一级Buck降压;当功率开关管S9导通,功率开关管S8导通时,功率开关管S8、电容C1、功率开关管S7共同形成第二级Buck降压;所述电路工作于V2G降压反馈电网模式。
6.根据权利要求1 5任意一项所述的V2G双向DC‑DC变换电路,其特征在于,所述功率开~
关管为MOSFET管。
7.根据权利要求1 5任意一项所述的V2G双向DC‑DC变换电路,其特征在于,所述V2G双~
向DC‑DC变换电路为开关电容变换电路。
8.一种V2G双向DC‑DC变换器,其特征在于,所述变换器包括至少一个权利要求1 5任意~
一项所述的V2G双向DC‑DC变换电路。
9.根据权利要求8所述的V2G双向DC‑DC变换器,其特征在于,所述变换器由至少两个所述的V2G双向DC‑DC变换电路依次串联构成。