CN220822915U - 双向dc/dc控制电路***及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种双向DC/DC控制电路***及装置，包括主功率模块和可替换的接口模块，接口模块的种类包括至少两种，不同种类的接口模块用于将不同的外部设备接入主功率模块；主功率模块包括低压侧电路、双向DC/DC电路、高压侧电路；双向DC/DC电路包括并联的至少两个桥臂；低压侧电路设有至少两个低压侧正极连接支路和低压侧负极连接支路，低压侧正极连接支路与桥臂中两个晶体管连接的一端一一对应连接，低压侧负极连接支路连接各桥臂连接的一端；高压侧电路并联桥臂；接口模块设有与各低压侧正极连接支路一一对应连接的正极连接端、连接低压侧负极连接支路的负极连接端。本申请有利于扩展主功率模块的应用场景范围。
Description
技术领域
本申请涉及数据处理技术领域，具体涉及一种双向DC/DC控制电路***及装置。
背景技术
现有变换器在针对储能电池应用、光伏MPPT应用、以及直流电源应用等场景中的产品设计通常存在差异，以致于不同应用场景中通常需要对应匹配适用不同机型的变换器产品，存在开发成本较高的问题，并且难以做到同一产品多领域的兼容使用。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种双向DC/DC控制电路***及装置，以期提高主功率模块的适配范围。
第一方面，本申请实施例提供了一种双向DC/DC控制电路***，所述双向DC/DC控制电路***包括主功率模块和可替换的接口模块，所述接口模块的种类包括至少两种，不同种类的所述接口模块用于将不同的外部设备接入所述主功率模块；
所述主功率模块包括低压侧电路、双向DC/DC电路、以及高压侧电路；所述双向DC/DC电路包括并联的至少两个桥臂，每个所述桥臂上串联有两个晶体管；所述低压侧电路用于连接所述接口模块，所述低压侧电路设有至少两个低压侧正极连接支路和低压侧负极连接支路，每个所述低压侧正极连接支路分别与一个所述桥臂中的两个所述晶体管连接的一端连接，所述低压侧负极连接支路连接于所述至少两个桥臂并联连接的一端；所述高压侧电路并联于所述桥臂；
所述接口模块的连接侧设有至少两个正极连接端和负极连接端，所述正极连接端用于与所述低压侧正极连接支路一一对应连接，所述负极连接端用于连接所述低压侧负极连接支路。
在一个可能的示例中，多种所述接口模块包括通用式接口模块、电池接口模块、光伏接口模块、以及混合式接口模块中的至少两种；
所述通用式接口模块用于自定义接入所述外部设备，所述电池接口模块的接入侧接入的所述外部设备为电池，所述光伏接口模块的接入侧接入的所述外部设备为光伏设备，所述混合式接口模块的接入侧接入的所述外部设备包括所述电池和所述光伏设备。
在一个可能的示例中，所述通用式接口模块包括至少两个正极直连支路和负极直连支路，所述正极连接端一一对应设于所述正极直连支路，所述负极连接端对应设于所述负极直连支路。
在一个可能的示例中，所述电池接口模块包括电池正极支路和电池负极支路，所述电池正极支路的接入端用于与电池正极连接，所述电池负极支路的接入端用于与电池负极连接；
所述电池正极支路还包括正极主支路和至少两个正极子支路，所述至少两个正极子支路均连接于所述正极主支路，所述正极连接端一一对应设于所述正极子支路，所述正极主支路还设有第一熔丝和软启动电路，所述电池负极支路设有所述负极连接端和第二熔丝。
在一个可能的示例中，所述光伏接口模块包括至少两个光伏接入组，每个所述光伏接入组均包括光伏正极支路和光伏负极支路，所述正极连接端一一对应设于所述光伏接入组中的光伏正极支路，所述至少两个光伏接入组中的光伏负极支路均连接于所述负极连接端，每个所述光伏接入组还包括光敏电阻模块，所述光敏电阻模块包括并联在所述光伏正极支路和所述光伏负极支路之间的两个串联的第一压敏电阻、以及与两个所述第一压敏电阻串联一端连接的第二压敏电阻，所述第二压敏电阻接地。
在一个可能的示例中，所述混合式接口模块包括一个电池接入组和至少一个光伏接入组；
所述电池接入组包括电池正极支路和电池负极支路，所述电池正极支路的接入端用于与电池正极连接，所述电池负极支路的接入端用于与电池负极连接；所述电池正极支路还包括正极主支路和至少两个正极子支路，所述至少两个正极子支路均连接于所述正极主支路，所述正极连接端一一对应设于所述正极子支路，所述正极主支路还设有第一熔丝和软启动电路，所述电池负极支路设有所述负极连接端和第二熔丝；
每个所述光伏接入组均包括光伏正极支路和光伏负极支路，所述正极连接端一一对应设于所述光伏接入组中的光伏正极支路，所述至少两个光伏接入组中的光伏负极支路均连接于所述负极连接端，每个所述光伏接入组还包括光敏电阻模块，所述光敏电阻模块包括并联在所述光伏正极支路和所述光伏负极支路之间的两个串联的第一压敏电阻、以及连接于两个所述第一压敏电阻串联一端的第二压敏电阻，所述第二压敏电阻接地。
在一个可能的示例中，所述低压侧电路还包括低压侧直流滤波器模块和低压侧电容模块中的至少其中一个；所述低压侧直流滤波器模块包括至少两个低压侧直流滤波器，每个所述低压侧正极连接支路对应低压侧负极连接支路设有一个所述低压侧直流滤波器；所述低压侧电容模块包括至少两个低压侧电容，每个所述低压侧正极连接支路对应低压侧负极连接支路设有一个所述低压侧电容；
所述高压侧电路包括高压侧正极支路和高压侧负极支路、以及高压侧电容模块、高压侧直流滤波器、高压侧软启动电路、和高压侧压敏电阻模块中的至少其中一个；所述高压侧电容模块包括高压侧第一电容和两个高压侧第二电容，所述高压侧第一电容并联在所述高压侧正极支路和所述高压侧负极支路之间，两个所述高压侧第二电容串联的并联在所述高压侧正极支路和所述高压侧负极支路之间；所述高压侧压敏电阻模块包括两个第三压敏电阻和第四压敏电阻，两个所述第三压敏电阻串联的并联在所述高压侧正极支路和所述高压侧负极支路之间，所述第四压敏电阻连接于两个所述第三压敏电阻串联的一端，所述第四压敏电阻接地。
在一个可能的示例中，所述双向DC/DC控制电路***还包括控制模块，所述控制模块用于根据所述接口模块的种类控制所述主功率模块切换至与所述接口模块的种类对应的工作模式。
第二方面，一种双向DC/DC控制电路装置，所述双向DC/DC控制电路装置包括上述任意一项所述的双向DC/DC控制电路***。
在一个可能的示例中，所述双向DC/DC控制电路装置包括公头快插端子和母头快插端子，主功率模块设于所述母头快插端子，接口模块设于所述公头快插端子，所述母头快插端子设有与所述主功率模块中的至少两个低压侧正极连接支路和低压侧负极连接支路一一对应的多个母头接口，所述公头快插端子设有与所述母头接口一一对应连接的公头接口，所述公头快插端子还设有用于连接外部设备的连接接口。
可以看出，本申请提供的双向DC/DC控制电路***包括主功率模块和可替换的接口模块。其中，主功率模块包括低压侧电路、双向DC/DC电路、以及高压侧电路；双向DC/DC电路包括并联的至少两个桥臂，每个桥臂上串联有两个晶体管；低压侧电路用于连接接口模块，低压侧电路设有至少两个低压侧正极连接支路和低压侧负极连接支路，每个低压侧正极连接支路分别与一个桥臂中的两个晶体管连接的一端连接，低压侧负极连接支路连接于至少两个桥臂并联连接的一端；高压侧电路并联于桥臂。其中，接口模块的种类包括至少两种，不同种类的接口模块用于将不同的外部设备接入主功率模块；接口模块的连接侧设有至少两个正极连接端和负极连接端，正极连接端用于与低压侧正极连接支路一一对应连接，负极连接端用于连接低压侧负极连接支路。可见，本申请通过在低压侧电路设置可接入接口模块的至少两个低压侧正极连接支路和低压侧负极连接支路，以使主功率模块能够根据需求接入不同种类的接口模块，从而通过不同种类的接口模块接入不同种类的外部设备，进而实现同一主功率模块能够适配适用于不同应用场景，提高主功率模块的适配范围，有利于节省双向DC/DC控制电路在多应用场景中的设计成本，并节省用户的使用成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a是本申请实施例提供的一种双向DC/DC控制电路***的架构示意图；
图1b是本申请实施例提供的另一种双向DC/DC控制电路***的架构示意图；
图1c是本申请实施例提供的一种双向DC/DC控制电路装置的结构示意图；
图2a是本申请实施例提供的一种主功率模块的电路示意图；
图2b是本申请实施例提供的另一种主功率模块的电路示意图；
图3a是本申请实施例提供的一种接口模块的电路示意图；
图3b是本申请实施例提供的另一种接口模块的电路示意图；
图3c是本申请实施例提供的再一种接口模块的电路示意图；
图3d是本申请实施例提供的又一种接口模块的电路示意图；
图3e是本申请实施例提供的又一种接口模块的电路示意图；
图3f是本申请实施例提供的又一种接口模块的电路示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“低压侧”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。
参见图1a和图1b，本申请实施例提供了双向DC/DC控制电路***100，本申请实施例提供了一种双向DC/DC控制电路***100，所述双向DC/DC控制电路***100包括主功率模块10和可替换的接口模块20，所述接口模块20的种类包括至少两种，不同种类的所述接口模块20用于将不同的外部设备接入所述主功率模块10；所述主功率模块10包括低压侧电路、双向DC/DC电路、以及高压侧电路；所述双向DC/DC电路包括并联的至少两个桥臂，每个所述桥臂上串联有两个晶体管；所述低压侧电路用于连接所述接口模块20，所述低压侧电路设有至少两个低压侧正极连接支路和低压侧负极连接支路，每个所述低压侧正极连接支路分别与一个所述桥臂中的两个所述晶体管连接的一端连接，所述低压侧负极连接支路连接于所述至少两个桥臂并联连接的一端；所述高压侧电路并联于所述桥臂；所述接口模块20的连接侧设有至少两个正极连接端和负极连接端，所述正极连接端用于与所述低压侧正极连接支路一一对应连接，所述负极连接端用于连接所述低压侧负极连接支路。
其中，主功率模块10中所使用的晶体管等功率半导体可以为IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)或SiC MOSFET(碳化硅金属－氧化物半导体场效应晶体管)。
其中，接口模块20的种类可以有两种、三种或者更多种，其可用于连接光伏设备、储能设备、充电桩、电压源实验设备、微网***等外部设备，以将外部设备接入主功率模块10。
其中，双向DC/DC电路中可设有并联的两条、三条、四条或者更多条桥臂，其中，低压侧电路中的低压侧正极连接支路的数量与桥臂数量对应，且低压侧正极连接支路与桥臂中点(也即桥臂上两个晶体管的连接端)一一对应连接。
示例性的，参见图2a，以双向DC/DC电路设有四条桥臂为例，双向DC/DC电路包括并联设置的桥臂1、桥臂2、桥臂3、以及桥臂4。低压侧电路对应设有四条低压侧正极连接支路，每条低压侧正极连接支路的一端对应连接于一条桥臂上两个晶体管连接的一侧，该低压侧正极连接支路的另一端(即图2a所示的DC1+、DC2+、DC3+、或者DC4+)，则用于对应连接接口模块对应的正极连接端。进一步参见图2a可见，高压侧电路并联于双向DC/DC电路的桥臂。
可以看出，本申请提供的双向DC/DC控制电路***包括主功率模块和可替换的接口模块。其中，主功率模块包括低压侧电路、双向DC/DC电路、以及高压侧电路；双向DC/DC电路包括并联的至少两个桥臂，每个桥臂上串联有两个晶体管；低压侧电路用于连接接口模块，低压侧电路设有至少两个低压侧正极连接支路和低压侧负极连接支路，每个低压侧正极连接支路分别与一个桥臂中的两个晶体管连接的一端连接，低压侧负极连接支路连接于至少两个桥臂并联连接的一端；高压侧电路并联于桥臂。其中，接口模块的种类包括至少两种，不同种类的接口模块用于将不同的外部设备接入主功率模块；接口模块的连接侧设有至少两个正极连接端和负极连接端，正极连接端用于与低压侧正极连接支路一一对应连接，负极连接端用于连接低压侧负极连接支路。可见，本申请通过在低压侧电路设置可接入接口模块的至少两个低压侧正极连接支路和低压侧负极连接支路，将主功率模块进行标准化设计，以使主功率模块能够根据需求接入不同种类的接口模块，从而通过不同种类的接口模块接入不同种类的外部设备，进而实现同一主功率模块能够适配适用于不同应用场景，提高主功率模块的适配范围，有利于节省双向DC/DC控制电路在多应用场景中的设计成本，并节省用户的使用成本。
在一个可能的示例中，所述接口模块的种类包括通用式接口模块、电池接口模块、光伏接口模块、以及预设混合式接口模块中的至少两种；所述通用式接口模块用于自定义接入所述外部设备，所述电池接口模块的接入侧接入的所述外部设备为电池，所述光伏接口模块的接入侧接入的所述外部设备为光伏设备，所述预设混合式接口模块的接入侧接入的所述外部设备包括所述电池和所述光伏设备。
可见，在本示例中，用户通过选择将接口模块的种类选择为电池接口模块、光伏接口模块、或者预设混合式接口模块，以接入电池、光伏设备、或者电池和光伏设备，从而提高主功率模块的兼容性。用户还可以将接口模块的种类选择为通用式接口模块，以接入自定义外部设备，从而进一步提高主功率模块的适配范围。
在一个可能的示例中，所述通用式接口模块包括至少两个正极直连支路和负极直连支路，所述正极连接端一一对应设于所述正极直连支路，所述负极连接端对应设于所述负极直连支路。
具体实现中，自定义外部设备在接入通用式接口模块时，通过正极直连支路和负极直连支路可以直接传输自定义外部设备与各个直连支路的连接传输的信号，可保证信号传输的可靠性，降低对自定义外部设备性能的影响。示例性的，参见图3a，图3a所示的接口模块为通用式接口模块。其中，正极连接端和负极连接端设于正极连接支路和负极连接支路同一朝向的端部，并可形成用于与主功率模块连接的接口(如公头接口)，正极连接支路和负极连接支路另一朝向的端部则可形成用于与自定义外部设备连接的通用直连接口。
可见，在本示例中，通过将通用式接口模块设置至少两个正极直连支路和负极直连支路，以连接自定义外部设备和主功率模块，不仅能保证外部设备与主功率模块适配连接，还可以避免影响自定义外部设备的性能，保证双向DC/DC控制电路***的可靠性。此外，在用户使用的自定义外部设备为多种已调试完成的外部设备的情况下，其无需采购多个种类的接口模块，可降低采购成本。
在一个可能的示例中，所述电池接口模块包括电池正极支路和电池负极支路，所述电池正极支路的接入端用于与电池正极连接，所述电池负极支路的接入端用于与电池负极连接；所述电池正极支路包括正极主支路和至少两个正极子支路，所述至少两个正极子支路均连接于所述正极主支路，所述正极连接端一一对应设于所述正极子支路，所述正极主支路还设有第一熔丝和软启动电路，所述电池负极支路设有所述负极连接端和第二熔丝。
示例性的，参见图3b，图3b所示的接口模块为电池接口模块。其中，正极连接端和负极连接端设于正极子支路和电池负极支路同一朝向的端部，并可形成用于与主功率模块连接的接口(如公头接口)，电池正极支路未连接正极子支路的端部、和电池负极支路另一朝向的端部则可形成用于与电池连接的电池接口。
具体地，电池正极支路和电池负极支路还分别设有第一熔丝和第二熔丝，第一熔丝和第二熔丝用于检测电流异常，并在电流超过额定值时迅速切断电路，以防止过载和短路引起的危险或损害。
具体地，电池正极主支路上还设有软启动电路。参见图3b，软启动电路包括设于电池正极主支路上的设有接触器、以及并联于接触器的串联的二极管和电阻。可见，在电池正极支路设置软启动电路可使外部的电池逐渐提供电源能量，实现主功率模块平缓启动，减少冲击和压力，保护双向DC/DC控制电路***中的电路元件和外部设备。
可见，在本示例中，通过在电池正极主支路上接入至少两个电池正极子支路，并将至少两个电池正极子支路一一对应接入各个桥臂能够将电池的功率分流至各个桥臂，从而使主功率模块能够适配功率较大的电池。此外，如此设置电池接口模块还使得主功率模块能够对应工作在交错并联模式下，从而减小对电池微波的影响，延长电池的使用寿命。
在一个可能的示例中，所述光伏接口模块包括至少两个光伏接入组，每个所述光伏接入组均包括光伏正极支路和光伏负极支路，所述正极连接端一一对应设于所述光伏接入组中的光伏正极支路，所述至少两个光伏接入组中的光伏负极支路均连接于所述负极连接端；每个所述光伏接入组还包括光敏电阻模块，所述光敏电阻模块包括并联在所述光伏正极支路和所述光伏负极支路之间的两个串联的第一压敏电阻、以及与两个所述第一压敏电阻串联一端连接的第二压敏电阻，所述第二压敏电阻接地。
示例性的，参见图3c，以双向DC/DC电路设有四条桥臂为例，光伏接口模块对应设有四个光伏接入组，正极连接端一一对应设于一个光伏接入组的光伏正极支路上，且四个光伏接入组共用一个光伏负极支路。
具体地，每条光伏正极支路和光伏负极支路上还设有光伏隔离开关，光伏隔离开关可以在需要进行维护、检修或应急处理时，切断外部光伏板和双向DC/DC控制电路***之间的连接，从而实现隔离和断电。从而保证双向DC/DC控制电路***安全运行，并保证维修和应急处理的便利性。
具体地，参见图3c，以双向DC/DC电路设有四条桥臂为例，光伏负极支路连接有一个第一压敏电阻，且每条光伏正极支路连接有一个与该第一压敏电阻串联的第一压敏电阻。光伏正极支路上的第一压敏电阻和光伏负极支路上的第一压敏电阻连接的一端连接有一个第二压敏电阻，且该第二压敏电阻接地。如此，各个第一压敏电阻和第二压敏电阻形成的光敏电阻模块能够形成一个光伏防雷模块，如此设置不仅能够减少第一压敏电阻的数量，还能够避免外部的光伏板或双向DC/DC控制电路***遭受雷击而对电子元件造成损害。
可见，在本示例中，通过将多个光伏接入组并联接入主功率模块，可降低对外部接入的光伏板的影响，从而提高光伏板的使用寿命。
在一个可能的示例中，所述预设混合式接口模块包括一个电池接入组和第一预设数量个光伏接入组；所述电池接入组包括电池正极支路和电池负极支路，所述电池正极支路的接入端用于与电池正极连接，所述电池负极支路的接入端用于与电池负极连接；所述电池正极支路包括正极主支路和第二预设数量个正极子支路，所述第二预设数量个正极子支路均连接于所述正极主支路，所述正极连接端一一对应设于所述正极子支路，所述正极主支路还设有第一熔丝和软启动电路，所述电池负极支路设有所述负极连接端和第二熔丝；每个所述光伏接入组均包括光伏正极支路和光伏负极支路，所述正极连接端一一对应设于所述光伏接入组中的光伏正极支路，所述第一预设数量个光伏接入组中的光伏负极支路均连接于所述负极连接端，每个所述光伏接入组还包括光敏电阻模块，所述光敏电阻模块包括并联在所述光伏正极支路和所述光伏负极支路之间的两个串联的第一压敏电阻、以及连接于两个所述第一压敏电阻串联一端的第二压敏电阻，所述第二压敏电阻接地；所述第一预设数量个光伏接入组和所述第二预设数量个正极子支路的数量和等于所述至少两个低压侧正极连接支路的数量。
具体实现中，预设混合式接口模块的具体接口可以根据双向DC/DC电路中的桥臂数量进行设计。示例性的，以双向DC/DC电路设有四条桥臂为例，预设混合式接口模块可以包括图3d至图3f中至少一种种类。
具体地，参见图3d，预设混合式接口模块的电池接入组包括1个正极子支路和3个光伏接入组，即第一预设数量为3，第二预设数量为1。其中，电池接入组的具体结构可参考上述电池接入模块，第一数量个光伏接入组的具体结构可参考上述光伏接口模块，在此不再详细赘述。参见图3e，预设混合式接口模块的电池接入组包括2个正极子支路和三个光伏接入组，即第一预设数量为2，第二预设数量为2。参见图3f，预设混合式接口模块的电池接入组包括3个正极子支路和1个光伏接入组，即第一预设数量为1，第二预设数量为3。具体实现中，用户可以根据需求对应选用适配的预设混合式接口模块连接外部设备。
可见，在本示例中，根据双向DC/DC电路中的桥臂数量设置预设混合式接口模块的接口能够在扩大可接入的外部设备范围的同时，保证预设混合式接口模块与主功率模块的适配度。
可见，本申请提供的双向DC/DC控制电路***中通过对接口模块进行上述设计，在保证标准化主功率模块进行的同时，还能够具备适配各种外部设备的电路保护等结构，进一步保证了双向DC/DC控制电路***的性能，并降低了用户的作业难度和成本。
在一个可能的示例中，所述低压侧电路还包括低压侧电池干扰滤波器和低压侧电容模块中的至少其中一个；所述低压侧电池干扰滤波器模块包括至少两个低压侧电池干扰滤波器，每个所述低压侧正极连接支路对应低压侧负极连接支路设有一个所述低压侧电池干扰滤波器；所述低压侧电容模块包括至少两个低压侧电容，每个所述低压侧正极连接支路对应低压侧负极连接支路设有一个所述低压侧电容。
具体实现中，参见图2b，低压侧电路可设有低压侧电池干扰滤波器11、低压侧电容模块12、电感模块13中的至少其中一个。
具体地，参见图2b，低压侧电路还设有电感模块13，具体地，低压侧电路对应各条低压侧正极连接支路还设有电感，以对流经桥臂的电流进行滤波并储能。
具体地，参见图2b，低压侧电路可设有低压侧电池干扰滤波器11，以在低压侧为输入时，用于消除由电池供电设备引起的干扰。
具体地，参见图2b，低压侧电路可设有低压侧电容模块12，低压侧电容模块12能够用于储能，并能够在低压侧作为输出端时平滑输出电压，减小输出电压的纹波，确保输出电压的稳定性。
在一个可能的示例中，所述高压侧电路包括高压侧正极支路和高压侧负极支路、以及高压侧电容模块、高压侧电池干扰滤波器、高压侧软启动电路、和高压侧压敏电阻模块中的至少其中一个；所述高压侧电容模块包括高压侧第一电容和两个高压侧第二电容，所述高压侧第一电容并联在所述高压侧正极支路和所述高压侧负极支路之间，两个所述高压侧第二电容串联的并联在所述高压侧正极支路和所述高压侧负极支路之间；所述高压侧压敏电阻模块包括两个第三压敏电阻和第四压敏电阻，两个所述第三压敏电阻串联的并联在所述高压侧正极支路和所述高压侧负极支路之间，所述第四压敏电阻连接于两个所述第三压敏电阻串联的一端，所述第四压敏电阻接地。
具体实现中，参见图2b，高压侧电路可设有高压侧电容模块14、高压侧电池干扰滤波器15、高压侧软启动电路16、和高压侧压敏电阻模块17、隔离开关18中的至少其中一个。
具体地，参见图2b，高压侧电路可设有高压侧电容模块14，高压侧电容模块用于在高压侧作为输入侧时充当输入电源的负载，以平滑输入电流，从而减小电流的纹波，确保输入电压的稳定性。
具体地，参见图2b，高压侧单利可设有高压侧电池干扰滤波器15，高压侧电池干扰滤波器15用于在高压侧作为输入侧时消除高压侧电源产生的高频噪声，以保证其他设备接收到更稳定、干净的电源信号。
具体地，参见图2b，高压侧单利可设有高压侧软启动电路16，软启动电路包括设于高压侧正极支路上的设有接触器、以及并联于接触器的串联的二极管和电阻。可见，在高压侧正极支路设置软启动电路可使高压侧作为输入侧时高压侧电源能够逐渐提供电源能量，实现主功率模块平缓启动，减少冲击和压力，保护双向DC/DC控制电路***中的电路元件和外部设备。
具体地，参见图2b，高压侧单利可设有高压侧压敏电阻模块17，该高压侧压敏电阻模块17可以为光伏防雷装置，如此可以在高压侧作为输入侧时避免外部的光伏板或双向DC/DC控制电路***遭受雷击而对电子元件造成损害。
具体地，参加图2b，高压侧单利可设有隔离开关18，隔离开关18包括两个光伏隔离开关，分别设于高压侧正极支路和高压侧负极支路。在高压侧作为输入侧时，隔离开关18可以在需要进行维护、检修或应急处理时，切断外部光伏板和双向DC/DC控制电路***之间的连接，从而实现隔离和断电。从而保证双向DC/DC控制电路***安全运行，并保证维修和应急处理的便利性。参见图1a，在一个可能的示例中，所述双向DC/DC控制电路***100还包括控制模块30，所述控制模块30用于根据所述接口模块20的种类控制所述主功率模块10切换至与所述接口模块20的种类对应的工作模式。
具体地，控制模块用于在所述接入接口模块接入所述主功率模块时，获取与所述接入模块中至少两个正极连接端对应的状态指示标识；根据所述状态指示标识确定所述接口模块的种类，根据所述接口模块的种类控制所述主功率模块切换至与所述接口模块的种类对应的工作模式。
其中，状态指示标识是指接口模块接入主功率模块时，控制模块采集到的各个正极连接端与负极连接端对应的信号标识，该信号标识可以包括光伏组标识和电池组标识等。示例性的，可以将光伏组标识记为0，电池组标识记为1。
其中，接入主功率模块的接口模块的种类可以为通用式接口模块、电池接口模块、光伏接口模块、以及预设混合式接口模块中的任意一种。所述接口模块的种类包括通用式接口模块、电池接口模块、光伏接口模块、以及预设混合式接口模块中的至少两种；所述通用式接口模块用于自定义接入所述外部设备，所述电池接口模块的接入侧接入的所述外部设备为电池，所述光伏接口模块的接入侧接入的所述外部设备为光伏设备，所述预设混合式接口模块的接入侧接入的所述外部设备包括所述电池和所述光伏设备。
其中，预设混合式接口模块的具体接口可以根据双向DC/DC电路中的桥臂数量进行设计。示例性的，以双向DC/DC电路设有四条桥臂为例，预设混合式接口模块可以包括图3d至图3f中至少一种种类。如图3d至图3f所示结构的具体内容可参见上文，在此不再进一步叙述。
具体实现中，控制模块可以根据采集的状态指示标识查询确定接口模块的种类。例如，以双向DC/DC电路设有四条桥臂为例。若状态指示标识为0000，则接口模块的种类为光伏接口模块；又或者，若状态指示标识为1100，则接口模块的种类为预设混合式接口模块。需要说明的是，由于通用式接口模块用于接入自定义外部设备，在仅接入通用式接口模块时，无需对主功率模块的工作模式进行调试，因此，在接口模块的种类为通用式接口模块时，控制模块不会采集到额外的状态指示标识。具体实现中，控制模块的初始状态可以默认为接入通用式接口模块。
其中，主功率模块的工作模式包括并联模式、交错并联模式、并联和交错并联混合模式、以及MTTP(Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪简称)模式。
具体地，在接口模块的种类为所述通用式接口模块时，可以使主功率模块运行于并联模式，以适配于自定义外部设备的运行，例如，自定义外部设备可以为一个独立大电源。
具体地，在接口模块为光伏接口模块、或者接口模块为有光伏接入组的预设混合式接口模块时，可使光伏接口模块、或者预设混合式接口模块中的光伏接入组对应连接的桥臂工作与MTTP模式，以最大程度地提高太阳能电池板的能量转换效率，将更多的太阳能转化为可用的电能。
具体地，在接口模块为电池接口模块、或者接口模块为有至少两组电池接入组的预设混合式接口模块时，可使电池接口模块、或者预设混合式接口模块中的电池接入组工作在交错并联模式下。例如，以双向DC/DC电路设有四条桥臂为例，若接口模块的种类为电池接口模块，四条桥臂可以以90°相位差间隔交错工作；若接口模块为有两个电池接入组的预设混合式接口模块，则与电池接入组连接的两个桥臂以180°相位差间隔交错工作；若接口模块为有三个电池接入组的预设混合式接口模块，则与电池接入组连接的两个桥臂以120°相位差间隔交错工作。如此，通过将两个以上的电池接入组运行在交错并联模式下，可减小光照不均匀或局部阴影对整个***的影响。
可见，在本示例中，控制模块通过根据接口模块的种类控制切换主功率模块的工作模式，可以对应调节主功率模块的性能，以实现主功率模块的自主适配，提高主功率模块和各个种类的接口模块的适配度。
具体实现中，主功率模块形成的主体模块的结构中，还可以设有自动设置按钮，自动设置按钮用于调节设置状态指示标识，以使控制模块能够根据用户需求调节控制主功率模块的工作模式，提高主功率模块工作模式调节的灵活性。
一种双向DC/DC控制电路装置，所述双向DC/DC控制电路装置包括上述任一实施例所述的双向DC/DC控制电路***。由于本双向DC/DC控制电路装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。本双向DC/DC控制电路装置可应用于光伏领域、储能领域、充电桩领域等，能够应用在电压源实验设备和微网***等设备上。
在一个可能的示例中，所述双向DC/DC控制电路装置包括公头快插端子和母头快插端子，主功率模块设于所述母头快插端子，接口模块设于所述公头快插端子，所述母头快插端子设有与所述主功率模块中的至少两个低压侧正极连接支路和低压侧负极连接支路一一对应的多个母头接口，所述公头快插端子设有与所述母头接口一一对应连接的公头接口，所述公头快插端子还设有用于连接外部设备的连接接口。
具体实现中，主功率模块可以集成于一个主体模块，不同种类的接口模块可以分别集成为一个快插端子，主体模块可设有快插端子，主功率模块和接口模块对应的快插端子分别为母头和公头，两者可实现对接连接。例如，如图1c所示，以双向DC/DC电路设有四条桥臂为例，可以将主体模块设置的快插端子设为母头快插端子，接口模块集成的快插端子设为公头快插端子，母头快插端子上设有多个母头接口，母头接口分别对应低压侧电路的多条低压侧正极连接支路和低压侧负极连接支路(如图1c中与低压侧正极连接支路对应的DC1+、DC2+、DC3+、DC4+，与低压侧负极连接支路对应的DC－)。每个接口模块对应的公头快插端子也设有多个公头接口，每个公头接口分对应接口模块的多个正极连接端和负极连接端(如图1c中与正极连接端对应的DC1+、DC2+、DC3+、DC4+，与负极连接端对应的DC－)。其中，每个公头快插端子都可拆卸连接于母头快插端子，用户可以通过采用不同的公头快插端子与母头快插端子连接，来实现不同种类的接口模块的替换，从而实现接入不同的外部设备。
可见，通过将主功率模块和接口模块分别形成为公头或母头快插端子，从而使接口模块可拆卸连接于主功率模块，以实现不同种类的接口模块的替换，可以提高用户使用的便捷性，降低使用难度。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种双向DC/DC控制电路***，其特征在于，所述双向DC/DC控制电路***包括主功率模块和可替换的接口模块，所述接口模块的种类包括至少两种，不同种类的所述接口模块用于将不同的外部设备接入所述主功率模块；
所述主功率模块包括低压侧电路、双向DC/DC电路、以及高压侧电路；所述双向DC/DC电路包括并联的至少两个桥臂，每个所述桥臂上串联有两个晶体管；所述低压侧电路用于连接所述接口模块，所述低压侧电路设有至少两个低压侧正极连接支路和低压侧负极连接支路，每个所述低压侧正极连接支路分别与一个所述桥臂中的两个所述晶体管连接的一端连接，所述低压侧负极连接支路连接于所述至少两个桥臂并联连接的一端；所述高压侧电路并联于所述桥臂；
所述接口模块的连接侧设有至少两个正极连接端和负极连接端，所述正极连接端用于与所述低压侧正极连接支路一一对应连接，所述负极连接端用于连接所述低压侧负极连接支路。
2.如权利要求1所述的双向DC/DC控制电路***，其特征在于，多种所述接口模块包括通用式接口模块、电池接口模块、光伏接口模块、以及混合式接口模块中的至少两种；
所述通用式接口模块用于自定义接入所述外部设备，所述电池接口模块的接入侧接入的所述外部设备为电池，所述光伏接口模块的接入侧接入的所述外部设备为光伏设备，所述混合式接口模块的接入侧接入的所述外部设备包括所述电池和所述光伏设备。
3.如权利要求2所述的双向DC/DC控制电路***，其特征在于，所述通用式接口模块包括至少两个正极直连支路和负极直连支路，所述正极连接端一一对应设于所述正极直连支路，所述负极连接端对应设于所述负极直连支路。
4.如权利要求2所述的双向DC/DC控制电路***，其特征在于，所述电池接口模块包括电池正极支路和电池负极支路，所述电池正极支路的接入端用于与电池正极连接，所述电池负极支路的接入端用于与电池负极连接；
所述电池正极支路还包括正极主支路和至少两个正极子支路，所述至少两个正极子支路均连接于所述正极主支路，所述正极连接端一一对应设于所述正极子支路，所述正极主支路还设有第一熔丝和软启动电路，所述电池负极支路设有所述负极连接端和第二熔丝。
5.如权利要求2所述的双向DC/DC控制电路***，其特征在于，所述光伏接口模块包括至少两个光伏接入组，每个所述光伏接入组均包括光伏正极支路和光伏负极支路，所述正极连接端一一对应设于所述光伏接入组中的光伏正极支路，所述至少两个光伏接入组中的光伏负极支路均连接于所述负极连接端，每个所述光伏接入组还包括光敏电阻模块，所述光敏电阻模块包括并联在所述光伏正极支路和所述光伏负极支路之间的两个串联的第一压敏电阻、以及与两个所述第一压敏电阻串联一端连接的第二压敏电阻，所述第二压敏电阻接地。
6.如权利要求2所述的双向DC/DC控制电路***，其特征在于，所述混合式接口模块包括一个电池接入组和至少一个光伏接入组；
所述电池接入组包括电池正极支路和电池负极支路，所述电池正极支路的接入端用于与电池正极连接，所述电池负极支路的接入端用于与电池负极连接；所述电池正极支路还包括正极主支路和至少两个正极子支路，所述至少两个正极子支路均连接于所述正极主支路，所述正极连接端一一对应设于所述正极子支路，所述正极主支路还设有第一熔丝和软启动电路，所述电池负极支路设有所述负极连接端和第二熔丝；
每个所述光伏接入组均包括光伏正极支路和光伏负极支路，所述正极连接端一一对应设于所述光伏接入组中的光伏正极支路，所述至少两个光伏接入组中的光伏负极支路均连接于所述负极连接端，每个所述光伏接入组还包括光敏电阻模块，所述光敏电阻模块包括并联在所述光伏正极支路和所述光伏负极支路之间的两个串联的第一压敏电阻、以及连接于两个所述第一压敏电阻串联一端的第二压敏电阻，所述第二压敏电阻接地。
7.如权利要求1所述的双向DC/DC控制电路***，其特征在于，所述低压侧电路还包括低压侧直流滤波器模块和低压侧电容模块中的至少其中一个；所述低压侧直流滤波器模块包括至少两个低压侧直流滤波器，每个所述低压侧正极连接支路对应低压侧负极连接支路设有一个所述低压侧直流滤波器；所述低压侧电容模块包括至少两个低压侧电容，每个所述低压侧正极连接支路对应低压侧负极连接支路设有一个所述低压侧电容；
所述高压侧电路包括高压侧正极支路和高压侧负极支路、以及高压侧电容模块、高压侧直流滤波器、高压侧软启动电路、和高压侧压敏电阻模块中的至少其中一个；所述高压侧电容模块包括高压侧第一电容和两个高压侧第二电容，所述高压侧第一电容并联在所述高压侧正极支路和所述高压侧负极支路之间，两个所述高压侧第二电容串联的并联在所述高压侧正极支路和所述高压侧负极支路之间；所述高压侧压敏电阻模块包括两个第三压敏电阻和第四压敏电阻，两个所述第三压敏电阻串联的并联在所述高压侧正极支路和所述高压侧负极支路之间，所述第四压敏电阻连接于两个所述第三压敏电阻串联的一端，所述第四压敏电阻接地。
8.如权利要求1所述的双向DC/DC控制电路***，其特征在于，所述双向DC/DC控制电路***还包括控制模块，所述控制模块用于根据所述接口模块的种类控制所述主功率模块切换至与所述接口模块的种类对应的工作模式。
9.一种双向DC/DC控制电路装置，其特征在于，所述双向DC/DC控制电路装置包括如权利要求1至8中任意一项所述的双向DC/DC控制电路***。
10.如权利要求9所述的双向DC/DC控制电路装置，其特征在于，所述双向DC/DC控制电路装置包括公头快插端子和母头快插端子，主功率模块设于所述母头快插端子，接口模块设于所述公头快插端子，所述母头快插端子设有与所述主功率模块中的至少两个低压侧正极连接支路和低压侧负极连接支路一一对应的多个母头接口，所述公头快插端子设有与所述母头接口一一对应连接的公头接口，所述公头快插端子还设有用于连接外部设备的连接接口。
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