双向隔离变换器的辅源供电电路、系统的制作方法

1.本发明涉及隔离变换器技术领域，特别涉及一种双向隔离变换器的辅源供电电路、系统。


背景技术：

2.双向隔离变换器内部的隔离变压器两侧的电路均须满足加强绝缘的要求。下面以双向隔离dc-dc变换器（全桥llc的拓扑）为例作说明，如图1所示，假如左侧为电池输入，右侧为直流母线输入（反之类似）。为满足两侧加强绝缘的隔离要求，除保证内部的隔离变压器t1满足加强绝缘的安规外，还须确保隔离两侧功率管的驱动、采样以及控制电路的辅源供电也严格满足加强绝缘。本发明涉及的正是针对辅源供电部分隔离设计进行的创新。
3.现有的双向隔离变换器的辅源供电方案大体分为两类：一类是隔离的两侧由两个独立mcu分别控制，即双mcu方案；另一类是隔离的两侧共用一个mcu控制，即单mcu方案。下面将分别作介绍：（1）双mcu控制的辅源供电方案如图2所示，双向隔离变换器由bat
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mcu和bus-mcu两个mcu分别独立控制，两个mcu之间再经隔离通讯芯片iso ic交互数据信息。隔离的两侧分别建立两个独立辅源bat-aux-power和bus-aux-power，如图2实线框图所示，其中bat-aux-power只取电自bat端，并且也只提供控制电源给到bat侧的控制电路（驱动drive、采样sample、控制电路bat-mcu供电等），但不提供控制用电至bus侧；同理，bus-aux-power只取电自bus端，并且也只提供控制电源给到bus侧的控制电路，但不提供控制用电至bat侧。两个辅源的输出控制用电之间互无联系，自给自足，无控制电源跨越隔离带，安规绝缘结构简单，这是该方案最大优点。
4.但当只有某一侧有电，假如bat侧有电，bus侧无电，此时bat-mcu上电初始化后对q1，q2，q3，q4发波工作，再经过q5，q6，q7，q8的体内二极管整流后bus侧输出电压建立，再启动bus-aux-power，进而bus-mcu开始正常工作。简单地说，当只有某一侧有电，该方案是通过功率变换后间接启动另一侧的辅源，其最大的缺点也正在此，一旦功率器件有损，则无法通过功率变换使得无源侧的辅源正常启动及mcu工作，无法上报对应的故障。
5.（2）单mcu控制的辅源供电方案如图3所示，假如整个变换器只由一个mcu统一控制，并且mcu放置在bus侧。如图3实线框图所示，bat-aux-power仅取电于电池，而bus-aux-power的取电不仅来自bus的输入，还来自bat-aux-power的输出。这样做的目的是当bus侧没有输入源时，可以由bat-aux-power的输出来启动bus-aux-power，进而让bus-mcu工作，最后使整个变换器运行起来。
6.该方案的优点是只要某一侧有输入源，都能直接启动mcu。但相对（1）方案，该方案的缺点是其中一个辅源跨越隔离带，需要满足加强绝缘要求，自然也增加了安规绝缘设计成本。另外，由于bat-aux-power既要提供电源启动bus侧的辅源，又要满足自身的控制用电，不可避免地存在多绕组输出带载交叉调整率的问题。若mcu在bat侧，则是bat-aux-power的取电来自bat的输入和bus-aux-power的输出共两路源。与上述类似，在此不累赘。
7.（3）单mcu控制或双mcu控制通用的辅源供电方法如图4所示，bus-aux-power输出的控制用电不仅供电至bus侧，也提供给到bat侧使用；同理，bat-aux-power输出的控制用电也既供电至bat侧，又提供给到bus侧使用。也就是说，只要任何一侧有电，隔离两侧的控制用电都能建立好。
8.该方案的优点是两侧的控制用电是冗余备份的，可靠性高；缺点是两个辅源都跨越了隔离带，都必须满足加强绝缘要求，安规绝缘设计的成本非常高。更致命的缺点是该方案也存在多绕组输出带载交叉调整率的问题。
9.下面再就两个反激辅源（但不局限于反激）为例进行说明。如图5和图6所示，分别为该方案中bat-aux-power，即bat侧辅源，和bus-aux-power，即bus侧辅源的电路图。可见，bat-aux-power既有vcc_for_bat（bat侧的控制用电），也有vcc_for_bus（bus侧的控制用电）。同样的，bus-aux-power既有vcc_for_bus，也有vcc_for_bat。如图6所示，闭环控制绕组n4输出vcc_for_bat以及非闭环控制绕组n3输出vcc_for_bus，当两者的最大输出功率都较大时，一旦闭环绕组vcc_for_bat轻载而非闭环控制绕组vcc_for_bus突加重载，由于变压器漏感等原因，容易造成非闭环控制绕组vcc_for_bus输出电压严重跌落，有些工况甚至根本无法正常工作。
10.针对上述不足，本发明提供一种双向隔离变换器的辅源供电电路、系统，以实现只要任何一侧有电，两独立辅源都可以正常工作的目标。


技术实现要素：

11.本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种双向隔离变换器的辅源供电电路、系统，能够实现任一侧有电即能做到两侧独立辅源均正常工作，且具备易于实现、成本低、可靠性高等优点。
12.为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种双向隔离变换器的辅源供电电路，包括bat侧辅源、bus侧辅源以及隔离驱动电路；所述bat侧辅源位于bat侧；所述bus侧辅源位于bus侧；所述bat侧辅源与所述bus侧辅源之间通过所述隔离驱动电路连通，以使得在bat侧或bus侧无电时，由所述隔离驱动电路控制另一侧辅源驱动无电一侧辅源。
13.根据本发明实施例的辅源供电电路，其分别在隔离带两侧建立互为独立的辅源，再通过一个可控励磁方向的隔离驱动电路将二者互为连通，以实现在任一侧无电的情况下，两侧的独立辅源依然能够保证正常工作。由于两侧的独立辅源无直接连通，也没有跨越隔离带，因此无需进行加强绝缘，从而简化了绝缘设计，成本低且易于实现。
14.另外，根据本发明上述实施例提出的一种双向隔离变换器的辅源供电电路，还可以具有如下附加的技术特征：可选地，所述辅源供电电路还包括隔离变压器；所述隔离驱动电路包括bat侧驱动模块和bus侧驱动模块；所述隔离变压器包括位于bat侧的绕组n1和绕组n2，以及包括位于bus侧的绕组n3和绕组n4；所述绕组n1经由所述bat侧驱动模块与所述bat侧辅源连接，所述绕组n3与所述bus侧辅源连接；所述绕组n4经由所述bus侧驱动模块与所述bus侧辅源连接，所述绕组n2与所述bat侧辅源连接。
15.可选地，所述bat侧驱动模块为bat侧驱动芯片或bat侧驱动电路；所述bus侧驱动模块为bus侧驱动芯片或bus侧驱动电路。
16.可选地，还包括bat侧mcu、bus侧mcu以及隔离芯片；所述bat侧mcu分别与所述bat侧辅源和所述隔离芯片连接；所述bus侧mcu分别与所述bus侧辅源和所述隔离芯片连接。
17.可选地，所述bat侧驱动模块包括可控mos管q1、三极管q3和三极管q4；所述bus侧驱动模块包括可控mos管q2、三极管q5和三极管q6；所述绕组n1的首端与所述bat侧辅源连接，其末端先后连接所述可控mos管q1和所述三极管q3，所述三极管q3还分别与所述bat侧辅源连接以及经由所述三极管q4与所述bat侧mcu连接；所述绕组n4的首端与所述bus侧辅源连接，其末端先后连接所述可控mos管q2和所述三极管q5，所述三极管q5还分别与所述bus侧辅源连接以及经由所述三极管q6与所述bus侧mcu连接。
18.可选地，还包括bat采样模块、bat驱动模块、bus采样模块和bus驱动模块；所述bat采样模块分别与所述bat侧辅源和所述bat侧mcu连接；所述bat驱动模块分别与所述bat侧辅源和所述bat侧mcu连接；所述bus采样模块分别与所述bus侧辅源和所述bus侧mcu连接；所述bus驱动模块分别与所述bus侧辅源和所述bus侧mcu连接。
19.可选地，还包括隔离芯片及与所述隔离芯片连接的bat侧mcu或bus侧mcu；若包括所述bat侧mcu，则所述bat侧mcu还与所述bat侧辅源连接；若包括所述bus侧mcu，则所述bus侧mcu还与所述bus侧辅源连接。
20.可选地，所述bat侧驱动模块包括可控mos管q1、三极管q3和三极管q4；所述bus侧驱动模块包括可控mos管q2、三极管q5和三极管q6；所述绕组n1的首端与所述bat侧辅源连接，其末端先与所述可控mos管q1连接，再经由所述三极管q3分别与所述bat侧辅源连接以及与所述三极管q4连接；所述绕组n2与所述bus侧辅源连接；所述绕组n4的首端与所述bus侧辅源连接，其末端先与所述可控mos管q2连接，再经由所述三极管q5分别与所述bus侧辅源连接以及与所述三极管q6连接；所述绕组n2与所述bat侧辅源连接；若包括所述bat侧mcu，则所述bus侧驱动电路还包括三极管q7；所述三极管q6经由所述三极管q7与所述bat侧mcu连接；所述三极管q4与所述bat侧mcu连接；若包括所述bus侧mcu，则所述bat侧驱动电路还包括三极管q7；所述三极管q4经由所述三极管q7与所述bus侧mcu连接；所述三极管q6与所述bus侧mcu连接。
21.可选地，还包括bat采样模块、bat驱动模块、bus采样模块以及bus驱动模块；所述bat采样模块和所述bat驱动模块分别与所述bat侧辅源连接；所述bus采样模块和所述bus驱动模块分别与所述bus侧辅源连接；若包括所述bat侧mcu，则所述bat采样模块和所述bat驱动模块分别与所述bat侧mcu连接；所述bus采样模块和所述bus驱动模块分别与所述隔离芯片连接；若包括所述bus侧mcu，则所述bus采样模块和所述bus驱动模块分别与所述bus侧mcu连接；所述bat采样模块和所述bat驱动模块分别与所述隔离芯片连接。
22.为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种双向隔离变换器的辅源供电系统，包括上述双向隔离变换器的辅源供电电路。
附图说明
23.图1为现有技术中双向隔离dc-dc变换器的结构示意图；
图2为现有技术中双mcu控制的辅源供电方案的系统框图；图3为现有技术中单mcu控制的辅源供电方案的系统框图；图4为现有技术中单mcu控制或双mcu控制通用的辅源供电方案的系统框图；图5为图4系统中bat侧辅源的电路结构示意图；图6为图4系统中bus侧辅源的电路结构示意图；图7为本发明实施例提出的一种双向隔离变换器的辅源供电电路的简化结构示意图；图8为本发明实施例提出的辅源供电电路中隔离驱动电路的结构示意图；图9为本发明实施例提出的应用于双mcu控制的辅源供电电路结构框图；图10为本发明具体实施例中所述bat侧辅源与所述bus侧辅源的电路结构示意图；图11为本发明具体实施例中所述隔离驱动电路的电路结构示意图；图12为本发明实施例提出的应用于单mcu控制的辅源供电电路时隔离驱动电路的电路结构示意图。
实施方式
24.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
25.区别于现有技术的双向隔离变换器的辅源供电设计要么需要加强绝缘设计而导致成本高，要么存在多绕组输出带载交叉调整率问题而可靠性不高；本发明通过分别在隔离带两侧建立互为独立的辅源，再通过一个可控励磁方向的隔离驱动电路将二者互为连通，以实现在任一侧无电的情况下，两侧的独立辅源依然能够保证正常工作。由于两侧的独立辅源无直接连通，也没有跨越隔离带，因此无需进行加强绝缘，从而简化了绝缘设计，成本低且易于实现；另外，本发明不存在多绕组输出交叉调整率的风险，可靠性高。
26.为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
27.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
28.图7为本发明实施例提出的一种双向隔离变换器的辅源供电电路的简化结构示意图。如图7所示，本发明实施例提出一种双向隔离变换器的辅源供电电路，包括bat侧辅源2、bus侧辅源3以及隔离驱动电路4；所述bat侧辅源2位于bat侧；所述bus侧辅源3位于bus侧；所述bat侧辅源2与所述bus侧辅源3之间通过所述隔离驱动电路4连通，以使得在bat侧或bus侧无电时，由所述隔离驱动电路4控制有电一侧辅源驱动无电一侧辅源。
29.在本实施例中，所述bat侧对应的是电池输入侧；所述bus侧对应的是直流母线输入侧；所述bat侧与所述bus侧分别位于双向隔离变换器中隔离变压器的两侧。其中，所述bat侧辅源建立在bat侧且日常取电自bat端，用于为bat侧的控制电路提供辅助电源；所述bus侧辅源建立在bus侧且日常取电自bus端，用于为bus侧的控制电路提供辅助电源。所述
隔离驱动电路，用于在检测到bat侧或者bus侧无电时，能够控制有电的另一侧辅源向无电的这一侧进行供电以驱动其辅源，使得两侧的辅源均能正常工作。
30.在本实施例中，bat侧辅源与bus侧辅源相互独立并未跨越隔离带，且二者无直接连通。因此，所述bat侧辅源和所述bus侧辅源仅需按照功能绝缘设计即可，无需满足加强绝缘要求，从而能够简化绝缘设计，具备设计成本低的特点。
31.图8为本发明实施例提出的辅源供电电路中隔离驱动电路的结构示意图。本实施例在图7实施例的基础上，对其中隔离驱动电路的实现方式展开进行描述。下面结合一个具体实施例对隔离驱动电路的结构进行描述。
32.如图8所示，所述辅源供电电路还包括隔离变压器1；所述隔离变压器1包括位于bat侧的绕组n1和绕组n2，还包括位于bus侧的绕组n3和绕组n4；所述隔离驱动电路4包括bat侧驱动模块41和bus侧驱动模块42；所述绕组n1经由所述bat侧驱动模块41与所述bat侧辅源2连接，所述绕组n3与所述bus侧辅源3连接；所述绕组n4经由所述bus侧驱动模块42与所述bus侧辅源3连接，所述绕组n2与所述bat侧辅源2连接。
33.其中，所述隔离变压器1跨越隔离带，以对bat侧和bus侧之间起到绝缘隔离作用。所述bat侧驱动模块41，用于在bus侧无电而bat侧有电时控制该模块导通，以使bat侧辅源对绕组n1进行励磁，而能够通过绕组n3为bus侧供电，驱动bus侧辅源进行工作。同理，所述bus侧驱动模块42，用于在bat侧无电而bus侧有电时控制该模块导通，以使bus侧辅源对绕组n4进行励磁，而能够通过绕组n2为bat侧供电，驱动bat侧辅源进行工作。
34.可以理解，本实施例所述bat侧驱动模块以及所述bus侧驱动模块的具体结构可以有多种实现方式，在此不做限定。可选地，至少具备以下两种实现方式：一种实现方式为，制作成bat侧驱动电路和bus侧驱动电路的纯硬件形式，例如通过mos管和若干二极管和三极管等硬件元器件的组成来实现所需功能。
35.另一种实现方式为，制作成bat侧驱动芯片和bus侧驱动芯片的芯片形式来实现所需功能。
36.上述两种实现方式中，前者相较于后者所需成本更低，且无需做隔离设计更易于实现，优选采用前者来实现。
37.另外，在本实施例中，所述隔离驱动电路中的所述bat侧驱动模块以及所述bus侧驱动模块的启动时机也具备多种实现方式，在此不做限定。可选地，至少具备以下两种实现方式：一种实现方式为，通过mcu模块的控制信号来进行启动，即由mcu模块下发指令控制所述bat侧驱动模块以及所述bus侧驱动模块的启动时机。
38.另一种实现方式为，通过检测电路与逻辑电路的配合使用来对所述bat侧驱动模块以及所述bus侧驱动模块的启动时机进行控制。该方式的工作原理为：分别实时检测bat侧辅源和bus侧辅源输出端电压，当其中一侧辅源的输出端电压值低于预设阈值时，即欠压时，则通过逻辑电路控制另一侧的驱动模块导通以使得对应侧辅源励磁无电一侧的辅源启动。
39.本发明能够适用于双mcu控制或者单mcu控制的辅源供电方案，即能够应用到任意辅源供电方案中，实现任一侧无电时做到两侧独立辅源均能正常工作，且具备易于实现、成本低、可靠性高等优点。下面，将通过两个实施例来分别说明在双mcu控制辅源供电方案以
及单mcu控制辅源供电方案中时的具体实现方式。需要特别说明的是，下述两个实施例均以两侧独立辅源为单端反激为例进行说明，但并不局限于与此，还可以是双管正激、双管反激等拓扑结构。
40.请参阅图9，图9为本发明实施例提出的应用于双mcu控制的辅源供电电路结构框图。如图9所示，本实施例提出的应用于双mcu控制的辅源供电电路，在图7实施例的基础上，主要还包括bat侧mcu、bus侧mcu以及隔离芯片iso ic；所述bat侧mcu分别与所述bat侧辅源和所述隔离芯片连接；所述bus侧mcu分别与所述bus侧辅源和所述隔离芯片连接。
41.可选地，还包括现有的bat采样模块、bat驱动模块、bus采样模块和bus驱动模块；所述bat采样模块分别与所述bat侧辅源和所述bat侧mcu连接；所述bat驱动模块分别与所述bat侧辅源和所述bat侧mcu连接；所述bus采样模块分别与所述bus侧辅源和所述bus侧mcu连接；所述bus驱动模块分别与所述bus侧辅源和所述bus侧mcu连接。
42.在本实施例中，以所述bat侧驱动模块和所述bus侧驱动模块均采用硬件电路方式实现为例进行说明。请参阅图10和图11，其中，图10为本发明具体实施例中所述bat侧辅源与所述bus侧辅源的电路结构示意图；图11为本发明具体实施例中所述隔离驱动电路的电路结构示意图。
43.如图10所示，其中，中间黑色虚线表示隔离变压器，以隔离变压器为准，位于图左侧的是bat侧辅源的电路结构示意图，位于图右侧的是bus侧辅源的电路与结构示意图。由图10可知，bat侧辅源的闭环输出vcc_for_bat+的控制用电只提供给bat侧控制使用，而不提供至bus侧；bus侧辅源的闭环输出vcc_for_bus+的控制用电只提供给bus侧控制使用，不提供至bat侧。即言，两侧辅源相互独立而无直接连通，两个独立辅源都只有一个重载的闭环输出绕组，不存在多绕组输出交叉调整率的风险，因此可靠性高。
44.如图11所示，图中的中间黑色虚线表示隔离变压器，以隔离变压器为准，位于图左侧的是bat侧，位于图右侧的是bus侧。可见，图11所示的隔离驱动电路跨越隔离带，但满足加强绝缘要求。由图11可知，隔离变压器的n1、n2、n3和n4 4个绕组中，绕组n1通过隔离驱动电路的可控mos q1与bat侧辅源的闭环绕组v_bat_to_bus+相连接，绕组n4通过隔离驱动电路的可控mos q2与bus侧辅源的闭环绕组v_bus_to_bat+连接；而绕组n3的输出经过全桥整流后from_bat+作为bus侧辅源的第二路输入源，绕组n2的输出经过全桥整流后from_bus+作为bat侧辅源的第二路输入源。可以理解，隔离驱动电路通过可控mos灵活选择有源侧的变压器绕组进行励磁，但同一时刻只允许单边励磁，具体通过确保q1与q3遵循严格互补开通关系来实现。
45.作为本实施例的一具体实施方式，如图11所示，所述bat侧驱动模块包括可控mos管q1、三极管q3和三极管q4；所述bus侧驱动模块包括可控mos管q2、三极管q5和三极管q6；辅源供电电路的隔离变压器中绕组n1的首端与所述bat侧辅源连接，其末端先后连接所述bat侧驱动模块的可控mos管q1和所述三极管q3，所述三极管q3还分别与所述bat侧辅源连接以及经由所述三极管q4与所述bat侧mcu连接；隔离变压器中绕组n4的首端与所述bus侧辅源连接，其末端先后连接所述bus侧驱动模块的可控mos管q2和所述三极管q5，所述三极管q5还分别与所述bus侧辅源连接以及经由所述三极管q6与所述bus侧mcu连接。
46.本实施例所述应用于双mcu控制的辅源供电电路的工作原理为：启动时，若两侧的输入源都正常，则两侧的辅源自行启动，两侧的mcu也能正常供
电工作。此时无需隔离驱动电路工作，因而维持control_io_bus低电平，三极管q4截止，q3也截止，mos q1关断，绕组n1无法励磁；与此同时，control_io_bat为低电平，绕组n4也无法励磁，即隔离电路完全不工作。
47.启动时，若只有某一侧有电，假如是bat端口有电，而bus端口无电的工况。由于bat端口有电，则bat侧辅源能够自行正常启动，bat-mcu上电初始化后，根据通讯异常等判据确认bus端口无电后，bat-mcu便下发指令control_io_bat高电平，三极管q4和三极管q3都导通，使得 mos q1开通，接着v_bat_to_bus+的高频方波对绕组n1进行励磁，则绕组n3输出经过全桥整流后得到的电压from_bat+将作为bus侧辅源的第二路输入源，进而启动bus侧辅源，建立bus侧的控制用电，最终实现整个双向变换器正常工作。同理，启动时，假如bus端口有电，而bat端口无电的工况，也类似，在此不再累赘。
48.启动完毕进入正常运行后，双mcu根据判据确认后，控制关断mos q1和mos q2，以让隔离驱动电路iso convertor彻底退出工作，这样可以降低电路的损耗，提高整个双向隔离变换器的效率。
49.可以理解，所述隔离驱动电路仅在启动时或异常下短暂工作，绝大多数工况处于休眠状态。另外，由于v_bat_to_bus+是来自bat侧辅源的闭环控制绕组（同理，v_bus_to_bat+是来自bus侧辅源的闭环控制绕组），因此该隔离变压器的工作频率将跟随bat侧辅源和bus侧辅源的开关频率。
50.本实施例是针对双mcu控制的双向隔离变换器，隔离两侧都设有mcu，不管哪一侧端口有电，都能先启动有电侧的辅源后再通过该侧的mcu驱动隔离驱动电路iso convertor电路工作，进而启动无电测的辅源，唤醒另一侧mcu，最终让整个变换器工作起来。
51.请参阅图12，图12为本发明实施例提出的应用于单mcu控制的辅源供电电路时隔离驱动电路的电路结构示意图。本实施例提出的应用于单mcu控制的辅源供电电路，在图7实施例的基础上，主要还包括隔离芯片以及与所述隔离芯片连接的bat侧mcu或bus侧mcu；若包括所述bat侧mcu，则所述bat侧mcu还与所述bat侧辅源连接；若包括所述bus侧mcu，则所述bus侧mcu还与所述bus侧辅源连接。
52.可选地，还包括bat采样模块、bat驱动模块、bus采样模块以及bus驱动模块；所述bat采样模块和所述bat驱动模块分别与所述bat侧辅源连接；所述bus采样模块和所述bus驱动模块分别与所述bus侧辅源连接；若包括所述bat侧mcu，则所述bat采样模块和所述bat驱动模块分别与所述bat侧mcu连接；所述bus采样模块和所述bus驱动模块分别与所述隔离芯片连接；若包括所述bus侧mcu，则所述bus采样模块和所述bus驱动模块分别与所述bus侧mcu连接；所述bat采样模块和所述bat驱动模块分别与所述隔离芯片连接。
53.在本实施例中，同样以所述bat侧驱动模块和所述bus侧驱动模块均采用硬件电路方式实现为例进行说明。
54.作为本实施例的一具体实施方式，所述隔离驱动电路主要在双mcu控制的辅源供电方案中增加一个三极管q7以实现自驱开通。如图12所示，图中的中间黑色虚线表示隔离变压器，以隔离变压器为准，位于图左侧的是bat侧，位于图右侧的是bus侧。所述隔离驱动电路中的bat侧驱动模块包括可控mos管q1、三极管q3和三极管q4；所述bus侧驱动模块包括可控mos管q2、三极管q5和三极管q6；辅源供电电路中所述隔离变压器的绕组n1的首端与所述bat侧辅源连接，其末端
先与所述bat侧驱动模块中的可控mos管q1连接，再经由所述三极管q3分别与所述bat侧辅源连接以及与所述三极管q4连接；隔离变压器的绕组n2与所述bus侧辅源连接；隔离变压器的绕组n4的首端与所述bus侧辅源连接，其末端先与bus侧驱动模块的可控mos管q2连接，再经由所述三极管q5分别与所述bus侧辅源连接以及与所述三极管q6连接；所述绕组n2与所述bat侧辅源连接；若包括所述bat侧mcu，则所述bus侧驱动电路还包括三极管q7；所述三极管q6经由所述三极管q7与所述bat侧mcu连接；所述三极管q4与所述bat侧mcu连接；若包括所述bus侧mcu，则所述bat侧驱动电路还包括三极管q7；所述三极管q4经由所述三极管q7与所述bus侧mcu连接；所述三极管q6与所述bus侧mcu连接。
55.下面，以包括所述bus侧mcu的工况，即唯一的muc放置在bus侧为例说明单mcu控制的辅源供电电路的工作原理：启动时，若bus端有电而bat端无电，此时bus侧辅源可以自行启动，则bus-mcu上电初始化后下发指令control_from_bus（经过隔离）高电平，使得三极管q7导通，三极管q4和q3都截止，mos q1关断，接着再下发指令control_io_bus高电平，三极管q6和q5导通，mos q2开通，通过v_bus_to_bat+的高频方波对绕组n4励磁，则绕组n2的输出经过全桥整流后的电压from_bus+将作为bat侧辅源的启动源，以建立bat侧的控制用电，最终实现整个双向变换器正常工作。
56.启动时，若bat端有电而bus端无电，此时bat侧辅源可以自行启动，由于control_from_bus还维持低电平，三极管q7截止，三极管q4和q3导通，mos管q1开通；通过v_bat_to_bus+的高频方波对绕组n1励磁，则绕组n3的输出经过全桥整流后的电压from_bat+将作为bus侧辅源的启动源，从而建立bus侧的控制用电，最终实现整个双向变换器正常工作。
57.启动完毕进入正常运行后，mcu根据判据确认后，将控制关断mos管q1和q2，让隔离驱动电路iso convertor彻底退出工作，这样可以降低电路的损耗，提高整个双向隔离变换器的效率。
58.同理，双向隔离变换器唯一的mcu放置在bat侧的工况也类似，在此不再累赘。
59.可以理解，本实施例所述的单mcu控制方案相比双mcu控制方案的区别在于，能够做到隔离驱动电路中对应没有mcu一侧的驱动模块，即可控mos能够自驱开通。
60.本发明实施例还提供一种双向隔离变换器的辅源供电系统，其包括上述任一实施例所述的双向隔离变换器的辅源供电电路。所述辅源供电电路的结构在此不进行复述，详情感情参阅上述各个实施例的记载。
61.本发明提供的双向隔离变换器的辅源供电电路、系统，至少具备以下优点：首先，两侧辅源相互独立无直接“联通”，没有跨越隔离带，因此两侧辅源电路仅需按照功能绝缘设计即可，无需满足加强绝缘要求，从而能够简化绝缘设计，成本更低。
62.其次，两侧辅源都只有一个重载的闭环输出绕组，不存在多绕组输出交叉调整率的风险，可靠性更高。
63.最后，新增的隔离驱动电路仅在启动或者异常时短暂工作，既易于电路的热设计，又能提升整体效率。
64.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实
施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
65.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
66.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
67.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
68.应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
69.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
70.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
71.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
72.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
73.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征
ꢀ“
上”或“下”可以
是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
74.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、
ꢀ“
示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
75.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种双向隔离变换器的辅源供电电路，其特征在于，包括bat侧辅源、bus侧辅源以及隔离驱动电路；所述bat侧辅源位于bat侧；所述bus侧辅源位于bus侧；所述bat侧辅源与所述bus侧辅源之间通过所述隔离驱动电路连通，以使得在bat侧或bus侧无电时，由所述隔离驱动电路控制另一侧辅源驱动该无电一侧辅源。2.如权利要求1所述的辅源供电电路，其特征在于，所述辅源供电电路还包括隔离变压器；所述隔离驱动电路包括bat侧驱动模块和bus侧驱动模块；所述隔离变压器包括位于bat侧的绕组n1和绕组n2，以及包括位于bus侧的绕组n3和绕组n4；所述绕组n1经由所述bat侧驱动模块与所述bat侧辅源连接，所述绕组n3与所述bus侧辅源连接；所述绕组n4经由所述bus侧驱动模块与所述bus侧辅源连接，所述绕组n2与所述bat侧辅源连接。3.如权利要求2所述的辅源供电电路，其特征在于，所述bat侧驱动模块为bat侧驱动芯片或bat侧驱动电路；所述bus侧驱动模块为bus侧驱动芯片或bus侧驱动电路。4.如权利要求2所述的辅源供电电路，其特征在于，还包括bat侧mcu、bus侧mcu以及隔离芯片；所述bat侧mcu分别与所述bat侧辅源和所述隔离芯片连接；所述bus侧mcu分别与所述bus侧辅源和所述隔离芯片连接。5.如权利要求4所述的辅源供电电路，其特征在于，所述bat侧驱动模块包括可控mos管q1、三极管q3和三极管q4；所述bus侧驱动模块包括可控mos管q2、三极管q5和三极管q6；所述绕组n1的首端与所述bat侧辅源连接，其末端先后连接所述可控mos管q1和所述三极管q3，所述三极管q3还分别与所述bat侧辅源连接以及经由所述三极管q4与所述bat侧mcu连接；所述绕组n4的首端与所述bus侧辅源连接，其末端先后连接所述可控mos管q2和所述三极管q5，所述三极管q5还分别与所述bus侧辅源连接以及经由所述三极管q6与所述bus侧mcu连接。6.如权利要求4所述的辅源供电电路，其特征在于，还包括bat采样模块、bat驱动模块、bus采样模块和bus驱动模块；所述bat采样模块分别与所述bat侧辅源和所述bat侧mcu连接；所述bat驱动模块分别与所述bat侧辅源和所述bat侧mcu连接；所述bus采样模块分别与所述bus侧辅源和所述bus侧mcu连接；所述bus驱动模块分别与所述bus侧辅源和所述bus侧mcu连接。7.如权利要求2所述的辅源供电电路，其特征在于，还包括隔离芯片及与所述隔离芯片连接的bat侧mcu或bus侧mcu；若包括所述bat侧mcu，则所述bat侧mcu还与所述bat侧辅源连接；若包括所述bus侧mcu，则所述bus侧mcu还与所述bus侧辅源连接。8.如权利要求7所述的辅源供电电路，其特征在于，所述bat侧驱动模块包括可控mos管q1、三极管q3和三极管q4；所述bus侧驱动模块包括可控mos管q2、三极管q5和三极管q6；所述绕组n1的首端与所述bat侧辅源连接，其末端先与所述可控mos管q1连接，再经由所述三极管q3分别与所述bat侧辅源连接以及与所述三极管q4连接；所述绕组n2与所述bus侧辅源连接；所述绕组n4的首端与所述bus侧辅源连接，其末端先与所述可控mos管q2连接，再经由所述三极管q5分别与所述bus侧辅源连接以及与所述三极管q6连接；所述绕组n2与所述bat侧辅源连接；若包括所述bat侧mcu，则所述bus侧驱动电路还包括三极管q7；所述三极管q6经由所述三极管q7与所述bat侧mcu连接；所述三极管q4与所述bat侧mcu连接；
若包括所述bus侧mcu，则所述bat侧驱动电路还包括三极管q7；所述三极管q4经由所述三极管q7与所述bus侧mcu连接；所述三极管q6与所述bus侧mcu连接。9.如权利要求7所述的辅源供电电路，其特征在于，还包括bat采样模块、bat驱动模块、bus采样模块以及bus驱动模块；所述bat采样模块和所述bat驱动模块分别与所述bat侧辅源连接；所述bus采样模块和所述bus驱动模块分别与所述bus侧辅源连接；若包括所述bat侧mcu，则所述bat采样模块和所述bat驱动模块分别与所述bat侧mcu连接；所述bus采样模块和所述bus驱动模块分别与所述隔离芯片连接；若包括所述bus侧mcu，则所述bus采样模块和所述bus驱动模块分别与所述bus侧mcu连接；所述bat采样模块和所述bat驱动模块分别与所述隔离芯片连接。10.一种双向隔离变换器的辅源供电系统，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述的一种双向隔离变换器的辅源供电电路。

技术总结
本发明提供双向隔离变换器的辅源供电电路、系统，电路包括BAT侧辅源、BUS侧辅源以及隔离驱动电路；所述BAT侧辅源位于BAT侧；所述BUS侧辅源位于BUS侧；所述BAT侧辅源与所述BUS侧辅源之间通过所述隔离驱动电路连通，以使得在BAT侧或BUS侧无电时，由所述隔离驱动电路控制另一侧辅源驱动该无电一辅源。本发明能够实现在任一侧无电的情况下，两侧的独立辅源依然能够保证正常工作，同时具备简化绝缘设计，成本低、易于实现、可靠性高、易于电路热设计以及他提升整体效率等优点。提升整体效率等优点。提升整体效率等优点。


技术研发人员：陈德伟
受保护的技术使用者：深圳市格睿德电气有限公司
技术研发日：2023.07.20
技术公布日：2023/8/28