基于新型雙向整流器的鋰電池充放電裝置研究
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
(1)正向充電模式工作原理及過程
該雙向變換器在正向充電時的一個開關(guān)周期TS內(nèi)有4種開關(guān)模態(tài)，具體分析如下：
模態(tài)1[t0～t1] 在t0時刻，VQ1，VQ4導通，變壓器初、次級電壓同名端均為正極性，變壓器初級電壓uT1=Ud／2，VQ2，VQ3處于關(guān)斷狀態(tài)，前者漏源極電壓由于VQ1導通被箝位到母線電壓，即udsVS2=Ud。兩個回路的IL1，IL2都流過VQ4，此時，L1存儲能量，IL1增大；而L2釋放能量，IL2減小。
模態(tài)2[t1～t2] 在t1時刻，VQ1，VQ2關(guān)斷，變壓器初、次級電壓為零，VQ1，VQ2的漏源級電壓均為母線電壓一半，即udsVS1=UdsVS2=Ud／2。此時使VQ3，VQ4導通，則二者分別對IL1，IL2進行續(xù)流，L1，L2都向電池釋放能量，電流均減小，故輸出給電池的電流Ib亦減小。
模態(tài)3[t2～t3] 在t2時刻，VQ2導通，VQ1保持關(guān)斷，變壓器初、次級電壓同名端均為負極性，VQ1的漏源極電壓為母線電壓，即udsVS1= Ud，使VQ4關(guān)斷，VQ3保持開通，IL1，IL2都流經(jīng)VQ3。此時，L2存儲能量，IL2增大；而L1釋放能量，IL1減小。
模態(tài)4[t3～t4] 情況與模態(tài)2相同，不再贅述。
圖2a給出了該整流器處于正向充電模式時其主要電參量的波形圖。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/177340.htm
(2)反向放電模式工作原理及過程
該雙向變換器在一個Ts內(nèi)亦有4種開關(guān)模態(tài)。
模態(tài)1[t0～t1] 在t0時段，VQ1，VQ4導通，VQ2，VQ3關(guān)斷。變壓器初、次級電壓同名端均為正極性。變壓器初級電流由同名端流出，通過反向?qū)ǖ腣Q1給C1充電。此時，IL1，IL2都流經(jīng)VQ4。L1放電，和電池一起通過變壓器向母線傳遞能量，IL1減小；另外電池也向L2放電，故IL2增大。
模態(tài)2[t1～t2] 在t1時刻，VQ1關(guān)斷，保持VQ2關(guān)斷，VQ3，VQ4導通，變壓器初、次級電壓為零，沒有電流流過。此時UdsVS1=UdsVS2=Ud ／2。電池通過VQ3向L1，以及通過VQ4向L2放電，L1，L2被充電，IL1，IL2都是增大的。
模態(tài)3[t2～t3]在t2時刻，VQ2導通，VQ1關(guān)斷，變壓器初、次級電壓同名端均為負極性，由于VQ2導通，VQ1的漏源極電壓為母線電壓，即UdsVS1=Ud。VQ4關(guān)斷，保持VQ3開通。此時，IL1，IL2都流經(jīng)VQ3。L2放電，和電池一起通過變壓器向母線傳遞能量，IL2減??；另外電池也向L1放電，故IL1增大。
模態(tài)4[t3～t4]情況與模態(tài)2相同，不再贅述。
圖2b給出該整流器處于反向充電模式時其主要電參量的波形圖。在上述充放電過程中，只要C1和C2電壓不相等，則L上將流過電流，直到兩電容電壓平衡為止。
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