浙江大学刘海获国家专利权
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龙图腾网获悉浙江大学申请的专利基于CLLC结构双向DC-DC变换器的控制系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115021530B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-06发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210748318.2,技术领域涉及:H02M1/08;该发明授权基于CLLC结构双向DC-DC变换器的控制系统是由刘海;何乐年;奚剑雄设计研发完成,并于2022-06-24向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于CLLC结构双向DC-DC变换器的控制系统在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于CLLC结构的双向DC‑DC变换器的控制系统,该变换器可用于电动汽车中48V和12V蓄电池之间的双向能量转换,最大转换功率可达一千瓦,变换器由功率级和控制级组成,功率级包括不同电压等级的蓄电池、滤波电容、功率MOSFET管、谐振电容和电感、带有励磁电感的变压器;控制级包括信号选通模块、控制模式选择模块、频率调制模块、占空比调制模块、驱动电路模块,功率级和控制级之间由隔离检测和隔离驱动连接。本发明提出了该变换器的控制方案和其中重要控制环路的具体设计实施,使得该变换器相比于开环驱动和传统控制方案具有驱动信号可以自动调节和控制、能量传输高效率、可靠性高的特点。
本发明授权基于CLLC结构双向DC-DC变换器的控制系统在权利要求书中公布了:1.一种基于CLLC结构的双向DC-DC变换器的控制系统,其特征在于,包括:隔离检测输入模块,用于将采集到的功率级高压侧电压VBH和低压侧电压VBL分别隔离转换成基于芯片参考地的模拟电压VCH和VCL;信号选通模块,根据外部给定的功率级能量传递方向将VCH和VCL选通作为电源侧电压VSUPPLY和负载侧电压VLOAD;控制模式选择模块,根据VSUPPLY和VLOAD的变化情况自主判断功率级的当前工作模式,并输出工作模式指示信号CM;频率调制模块,根据VSUPPLY和VLOAD通过以下表达式生成用于频率调制的电压VFM,并将VFM调制成非固定频率的脉冲信号VPFW,进而对VPFW做边沿积分处理得到梯形波CW;VFM=a*VSUPPLY+b*VLOAD+c*Vreff其中:Vreff为芯片内部参考电压,a、b、c为权重系数,0<a<1,0<c<1,当CM为低电平时即功率级处于常态工作模式,b=0;当CM为高电平时即功率级处于上电模式,-1<b<0;所述控制系统通过采样电源侧和负载侧的电压,分为两种工作过程即上电过程和常态过程,常态过程下由电源侧电压控制工作频率,由负载侧电压控制占空比;上电过程中由电源测电压和负载侧电压工作控制工作频率,由负载侧电压控制占空比;占空比调制模块,以梯形波CW作为载波,同时对VLOAD进行误差放大处理得到两路调制波MW1和MW2,进而使载波分别与MW1和MW2比较后经PWM处理得到调制信号VPWM1和VPWM2;驱动模块,用于对VPWM1和VPWM2进行驱动延迟及保护后生成8路驱动信号VC1~VC8;隔离驱动输出模块,用于将基于芯片参考地的驱动信号VC1~VC8转换为基于功率级各功率开关器件源极电位的驱动信号V1~V8,对应作为各功率开关器件的栅极信号。
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