电压变换电路、电源设备、电压变换方法、装置和设备与流程

1.本技术涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种电压变换电路、电源设备、电压变换方法、装置和设备。


背景技术：

2.双向电源是一种将交流电与直流电进行能量互换的装置，其越来越多地应用于储能、电池化成分容、电动汽车和航空电源等领域。
3.相关技术中，双向电源往往需要设置采样电路采样电源内部其他电路的输入输出电压，以实时控制双向电源的输出电压，实现不同电压之间的变换。
4.然而，相关技术中，对于一些大电流场景，需要采用较高功率等级的采样电路进行采样，导致双向电源的成本较高。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电压变换电路、电源设备、电压变换方法、装置和设备，能够减少双向电源的成本。
6.第一方面，本技术提供了一种电压变换电路，该电压变换电路包括：整流电路、采样电路、谐振变换电路和控制器；采样电路连接在整流电路的输出端与谐振变换电路的输入端之间，且整流电路、采样电路和谐振变换电路均与控制器连接；
7.控制器，用于根据采样电路采集整流电路的输出电流，控制谐振变换电路的输出电压。
8.在其中一个实施例中，采样电路包括采样电阻；
9.控制器，用于根据采样电阻两端的电压和采样电阻的阻值确定整流电路的输出电流。
10.在其中一个实施例中，谐振变换电路包括频率调整电路、隔离变压器和副边同步整流电路，频率调整电路的第一端分别与采样电路、控制器的输出端连接，频率调整电路的第二端与隔离变压器的原边连接，隔离变压器的副边与副边同步整流电路的输入端连接，副边同步整流电路的输出端与控制器的输入端连接；
11.控制器，用于根据采样电路采集整流电路的输出电流和副边同步整流电路的输出电压，控制频率调整电路的开关频率，以及，控制副边同步整流电路的导通和关断。
12.在其中一个实施例中，频率调整电路包括原边开关电路和谐振腔电路，原边开关电路的第一端与采样电路连接，原边开关电路的第二端分别与控制器的输出端、谐振腔电路的第一端连接，谐振腔电路的第二端与隔离变压器的原边连接；
13.控制器，用于根据采样电路采集整流电路的输出电流和副边同步整流电路的输出电压，控制原边开关电路的导通与关断的时间。
14.在其中一个实施例中，原边开关电路包括第一开关管和第二开关管，第一开关管的栅极、第二开关管的栅极均与控制器的输出端连接，第一开关管的漏极、第二开关管的源
极均与采样电路连接，第一开关管的源极、第二开关管的漏极均与谐振腔电路连接。
15.在其中一个实施例中，谐振腔电路包括谐振电感、谐振电容和变压器励磁电感，谐振电感的第一端与第一开关管的源极、第二开关管的漏极连接，谐振电感的第二端与谐振电容的第一端连接，谐振电容的第二端与变压器励磁电感的第一端连接，变压器励磁电感的第二端与第二开关管的漏极连接，变压器励磁电感与隔离变压器的原边并联连接。
16.在其中一个实施例中，副边同步整流电路包括第三开关管、第四开关管和输出滤波电容，第三开关管的栅极、第四开关管的栅极均与控制器的输出端连接，第三开关管的源极与隔离变压电路的副边的第一端连接，第四开关管的源极与隔离变压电路的副边的第二端均连接，第三开关管的漏极与输出滤波电容的第一端连接，第四开关管的漏极与输出滤波电容的第二端连接。
17.在其中一个实施例中，整流电路包括整流滤波电路和整流桥电路，整流滤波电路的第一端与交流电网连接，整流滤波电路的第二端与整流桥电路的第一端、控制器的输入端连接，整流桥电路的第二端与采样电路、控制器的输入端连接；
18.控制器，用于根据整流滤波电路的输出电流和输出电压、采样电路采集整流电路的输出电流，控制整流桥电路中各功率开关管的导通与关断。
19.在其中一个实施例中，整流滤波电路包括三相整流滤波电路，每一相整流滤波电路均包括并网侧电感、滤波电容和逆变侧电感，并网侧电感的第一端与交流电网连接，并网侧电感的第二端与滤波电容的第一端、逆变侧电感的第一端连接，逆变侧电感的第二端与整流桥电路连接；滤波电容的第二端接地。
20.在其中一个实施例中，整流桥电路包括三相整流桥电路和整流滤波电容，每一相整流桥电路包括第一功率开关管和第二功率开关管，第一功率开关管、第二功率开关管的基极均与控制器的输出端连接，第一功率开关管的发射极、第二功率开关管的集电极均与整流滤波电路的第二端连接，第一功率开关管的集电极与整流滤波电容的第一端连接，第二功率开关管和发射极与整流滤波电容的第二端连接。
21.第二方面，本技术还提供了一种电源设备，该电源设备包括上述任意一项电压变换电路中的内容。
22.第三方面，本技术还提供了一种电压变换方法，该方法包括：
23.通过采样电路采集整流电路输出的电流；
24.基于整流电路的输出电流，控制谐振变换电路的输出电压。
25.在其中一个实施例中，通过采样电路采集整流电路输出的电流，包括：
26.获取采样电路中采样电阻两端的采样电压和电阻阻值；
27.将采样电压与电阻阻值的比值作为整流电路输出的电流。
28.在其中一个实施例中，基于整流电路的输出电流，控制谐振变换电路的输出电压，包括：
29.基于整流电路的输出电流，控制整流电路的输出电压；
30.基于整流电路的输出电流、整流电路的输出电压，控制谐振变换电路的输出电压。
31.在其中一个实施例中，基于整流电路的输出电流，控制整流电路的输出电压，包括：
32.获取整流电路的输出电压与整流电路的目标输出电压之间的电压差值；
33.基于电压差值，输出第一脉冲宽度调制信号；第一脉冲宽度调制信号用于控制整流电路中整流桥电路的各桥臂的导通与关断，以控制整流电路的输出电压。
34.在其中一个实施例中，电压差值，输出第一脉冲宽度调制信号，包括：
35.基于整流电路的电压差值，确定整流电路的电压差值对应的整流电压调整系数；
36.基于整流电路的电流、整流电压调整值，确定第一脉冲宽度调制信号的占空比，并输出第一脉冲宽度调制信号。
37.在其中一个实施例中，基于整流电路的输出电流、整流电路的输出电压，控制谐振变换电路的输出电压，包括：
38.在整流电路的输出电压与目标输出电压的差值小于预设电压差值的情况下，获取谐振变换电路的输出电压与目标输出电压之间的电压差值；
39.根据谐振变换电路的电压差值和整流电路的输出电流，输出第二脉冲宽度调制信号；第二脉冲宽度调制信号用于控制谐振变换电路中频率调整电路的开关频率，以控制谐振变换电路的输出电压。
40.在其中一个实施例中，根据谐振变换电路的电压差值和整流电路的输出电流，输出第二脉冲宽度调制信号，包括：
41.基于谐振变换电路的电压差值，获取电压差值对应的电压调整系数；
42.基于整流电路的电流差值，获取电流差值对应的电流调整系数；电流差值为整流电路的输出电流与目标电流的电流差值；目标电流是根据电压调整系数确定的；
43.基于电压调整系数和电流调整系数，确定第二脉冲宽度调制信号的频率，并输出第二脉冲宽度调制信号。
44.第四方面，本技术还提供了一种电压变换装置，该电压变换装置包括：
45.采集模块，用于通过采样电路采集整流电路输出的电流；
46.控制模块，用于基于整流电路的输出电流，控制谐振变换电路的输出电压。
47.第五方面，本技术还提供了一种计算机设备。计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述第三方面中的任意一项电压变换方法的内容。
48.第六方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第三方面中的任意一项电压变换方法的内容。
49.第七方面，本技术还提供了一种计算机程序产品。计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第三方面中的任意一项电压变换方法的内容。
50.上述电压变换电路、电源设备、电压变换方法、装置和设备，该电压变换电路包括整流电路、采样电路、谐振变换电路和控制器；采样电路连接在整流电路的输出端与谐振变换电路的输入端之间，且整流电路、采样电路和谐振变换电路均与控制器连接；控制器，用于根据采样电路采集整流电路的输出电流，控制谐振变换电路的输出电压。该电压变换电路中的采样电路串联在整流电路与谐振变换电路之间，由于整流电路的输出电压要远大于谐振变换电路的输出电压，整流电路的输出电流远小于谐振变换电路的输出电流，因此，该采样电路设置在整流电路的输出端，所采集的输出电流较小，无需设置高功率等级的采样电路，降低了双向电源的成本。
附图说明
51.图1为一个实施例中电压变换电路的电路图；
52.图2为一个实施例中现有的电压变换电路的电路图；
53.图3为一个实施例中采样电路的电路图；
54.图4为一个实施例中谐振变换电路的电路图；
55.图5为一个实施例中频率调整电路的电路图；
56.图6为一个实施例中原边开关电路的电路图；
57.图7为一个实施例中谐振腔电路的电路图；
58.图8为一个实施例中副边同步整流电路的电路图；
59.图9为一个实施例中整流电路的电路图；
60.图10为一个实施例中整流滤波电路的电路图；
61.图11为一个实施例中整流桥电路的电路图；
62.图12为一个实施例中电压变换方法的第一流程示意图；
63.图13为一个实施例中电压变换方法的第二流程示意图；
64.图14为一个实施例中电压变换方法的第三流程示意图；
65.图15为一个实施例中电压变换方法的第四流程示意图；
66.图16为一个实施例中电压变换方法的第五流程示意图；
67.图17为一个实施例中三二变换的示意图；
68.图18为一个实施例中整流电路的输出电压的控制电路图；
69.图19为一个实施例中电压变换方法的第六流程示意图；
70.图20为一个实施例中电压变换方法的第七流程示意图；
71.图21为一个实施例中谐振变换电路的输出电压的控制电路图；
72.图22为一个实施例中电压变换方法的第八流程示意图；
73.图23为一个实施例中电压变换装置的结构示意图；
74.图24为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
75.附图标记说明：
76.10：电压变换电路；11：整流电路；111：整流滤波电路；lg：并网侧电感；l
ga
：a相的并网侧电感；l
gb
：b相的并网侧电感；l
gc
：c相的并网侧电感；c：滤波电容；ca：a相的滤波电容；cb：b相的滤波电容；cc：c相的滤波电容；l：逆变侧电感；la：a相的逆变侧电感；lb：b相的逆变侧电感；lc：c相的逆变侧电感；112：整流桥电路；1121：三相整流桥电路；q1：第一功率开关管；q2：第二功率开关管；q3：第三功率开关管；q4：第四功率开关管；q5：第五功率开关管；
77.q6：第六功率开关管；c
bus
：整流滤波电容；
78.12：采样电路；r：采样电阻；
79.13：谐振变换电路；131：频率调整电路；
80.1311：原边开关电路；m1：第一开关管；
81.m2：第二开关管；1312：谐振腔电路；
82.lr：谐振电感；cr：谐振电容；
83.lm：变压器励磁电感；t：隔离变压器；
84.132：副边同步整流电路；m3：第三开关管；
85.m4：第四开关管；c0：输出滤波电容；
86.14：控制器；15：隔离电路；
87.20：现有的电压变换电路；ac：交流电网；
88.15：隔离电路；20：现有的电压变换电路；
89.ia：a相的电流；ib：b相的电流；
90.ic：c相的电流；va：a相的电压；
[0091]vb
：b相的电压；vc：c相的电压；
[0092]vd
：d相电压；vq：q相电压；
[0093]
id：d相电流；iq：q相电流；
[0094]vbus
：整流电路的输出电压；v
busref
：整流电路的目标输出电压；
[0095]v0
：谐振变换电路的输出电压；v
0ref
：目标输出电压；
[0096]gv
：电压调整系数；i
bus
：整流电路的输出电流；
[0097]gi
：电流调整系数；vco：压控振荡器。
具体实施方式
[0098]
为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0099]
在一个实施例中，图1提出了一种电压变换电路的电路图，该电压变换电路10包括整流电路11、采样电路12、谐振变换电路13和控制器14；采样电路12连接在整流电路11的输出端与谐振变换电路13的输入端之间，且整流电路11、采样电路12和谐振变换电路13均与控制器14连接；控制器14，用于根据采样电路12采集整流电路11的输出电流，控制谐振变换电路13的输出电压。
[0100]
其中，该电压变换电路10的目的是将整流电路11的输入交流电压转换为谐振变换电路13的输出直流电压。电压变换电路10中的采样电路12是用于获取整流电路11的输出电流，电压变换电路10中的整流电路11用于将交流电网输出的交流电转换成直流电，该直流电的电压为预设的整流电路11输出的目标直流电压。谐振变换电路13是将整流电路11的输出电压进行变换处理，将整流电路11的输出电压转换为负载所需的目标直流电压。
[0101]
整流电路11的输入端与交流电网连接，整流电路11的输出端与采样电路12连接，该交流电网会输出单相交流电压、三相交流电压和多相交流电压，对于交流电网输出的不同相数的交流电压，对应的整流电路11的相数也会发生变化，例如，单相交流电压对应单相整流电路，三相交流电压对应三相整流电路，多相交流电压对应多相整流电路。经过整流电路11对不同相数的交流电压进行转换，得到直流电压。该整流电路11主要是由整流二极管组成，整流电路11可以是半波整流电路、全波整流电路和桥式整流电路等，不同类型的整流电路中包含的二极管数量是不同的。
[0102]
采样电路12设置在整流电路11和谐振变换电路13之间，采样电路12的输入端与整流电路11的输出端连接，采样电路12的输出端与谐振变换电路13的输入端连接。采样电路12可以包括电流采样、电压采样等，不同的采样类型是由不同负载决定的，采样电路12为电
流采样时，可以直接获取整流电路11输出的电流；采样电路12为电压采样时，采样电路12将采集到的电压发送给控制器14，控制器根据采集的电压和电阻的比值，确定整流电路11输出的电流。
[0103]
谐振变换电路13的输入端与采样电路12连接，谐振变换电路13的输出端与负载连接，因此，谐振变换电路13的输出电压为作用在负载上的电压。控制器14在控制谐振变换电路13的输出电压时，是通过控制谐振变换电路13中的开关频率来实现谐振变换电路13的输出电压恒定的。
[0104]
控制器14的输入端与采样电路12、谐振变换电路13的输出端连接，控制器14的输出端与谐振变换电路13的输入端连接。控制器14基于采样电路12采集到的整流电路11的输出电流，对谐振变换电路13的输出电压进行调整，以使谐振变换电路13的输出电压与预设的目标输出电压之间的差值小于预设范围。该控制器14可以但不限于是微控制单元(micro controller unit，mcu)、中央处理器(central processing unit，cpu)、数字信号处理器(digital signal processing，dsp)、可编程逻辑器件(field programmable gate array，fpga)、单片机等控制器件。
[0105]
需要说明的是，图2为一个现有电压变换电路的电路图，该现有的电压变换电路20中的采样电路12设置在谐振变换电路13的输出端，由于谐振变换电路13的输出电压远小于整流电路11的输出电压，因此，该采样电路12所需的功率等级较高。同时，由于谐振变换电路13中设置有隔离变换器，因此，采样电路12与控制器14之间也会设置有隔离电路15。本技术针对该问题，电压变换电路10中将采样电路12设置在整流电路11与谐振变换电路13之间，整流电路11输出电压较大，流经采样电路12的电流较小，无需功率等级较高的采样电路；同时，该采样电路12与控制器14之间无需隔离电路，这样，使得电压变换电路10的成本较低。
[0106]
上述电压变换电路包括整流电路、采样电路、谐振变换电路和控制器；采样电路连接在整流电路的输出端与谐振变换电路的输入端之间，且整流电路、采样电路和谐振变换电路均与控制器连接；控制器，用于根据采样电路采集整流电路的输出电流，控制谐振变换电路的输出电压。该电压变换电路中的采样电路串联在整流电路与谐振变换电路之间，由于整流电路的输出电压要远大于谐振变换电路的输出电压，整流电路的输出电流远小于谐振变换电路的输出电流，因此，该采样电路设置在整流电路的输出端，所采集的输出电流较小，无需设置高功率等级的采样电路，降低了双向电源的成本。
[0107]
在上述实施例的基础上，本实施例是对上述电压变换电路中采样电路进行介绍，图3提供了采样电路的电路图，该电压变换电路10中采样电路12包括采样电阻r；控制器14，用于根据采样电阻r两端的电压和采样电阻r的阻值确定整流电路11的输出电流。
[0108]
在本实施例中，采样电路12包括采样电阻r，该采样电阻r串联在整流电路11与谐振变换电路13之间，采样电阻r的正端与整流电路11的输出端连接，采样电阻r的负端与谐振变换电路13的输入端连接。控制器可以获取采样电阻r的阻值，以及实时获取采样电阻r两端的电压，将每一个时刻的电压与采样电阻r的阻值的比值作为该时刻的电流，这样，就可以实时获取流经整流电路11的输出电流。该采样电阻r可以根据具体线路板的要求进行选择，例如，采样电阻r可以是pt型碳膜采样电阻、pj型金属膜采样电阻和rx型绕线采样电阻等。
[0109]
上述电压变换电路中的采样电路包括采样电阻；控制器用于根据采样电阻两端的电压和采样电阻的阻值确定整流电路的输出电流。该电路中由于整流电路的输出电压较大，采样电阻设置在整流电路与谐振变换电路之间，避免了采样电路的高功率，仅通过一个采样电阻即可完成采样，使得电压变换电路的成本较低，从而也降低了双向电源的硬件成本。
[0110]
在上述实施例的基础上，本实施例是对上述电压变换电路10中的谐振变换电路13进行详细介绍，图4为谐振变换电路的电路图，该谐振变换电路13包括频率调整电路131、隔离变压器t和副边同步整流电路132，频率调整电路131的第一端分别与采样电路12、控制器14的输出端连接，频率调整电路131的第二端与隔离变压器t的原边连接，隔离变压器t的副边与副边同步整流电路132的输入端连接，副边同步整流电路132的输出端与控制器14的输入端连接；控制器14，用于根据采样电路12采集整流电路11的输出电流和副边同步整流电路132的输出电压，控制频率调整电路131的开关频率，以及，控制副边同步整流电路132的导通和关断。
[0111]
在本实施例中，谐振变换电路131中的频率调整电路131是用于将直流电压变换为正弦的电流，控制器14可以对频率调整电路131中的开关频率进行调整，达到调整谐振变换电路13的增益的目的，从而可以调整谐振变换电路13的输出电压。
[0112]
隔离变压器t用于对频率调整电路131的输出电压进行变压，以及隔离频率调整电路131的输出电流和负载的电流，该隔离变压器t的类型可以包括芯式变压器、非晶合金变压器和壳式变压器等。
[0113]
副边同步整流电路132用于对隔离变压器的副边的输出电压进行调整，以使得谐振变换电路13的输出电压接近于负载所需的目标输出电压。副边同步整流电路132可以是由mos管组成的开关电路。
[0114]
上述电压变换电路中的谐振变换电路包括频率调整电路、隔离变压器和副边同步整流电路，频率调整电路的第一端分别与采样电路、控制器的输出端连接，频率调整电路的第二端与隔离变压器的原边连接，隔离变压器的副边与副边同步整流电路的输入端连接，副边同步整流电路的输出端与控制器的输入端连接；控制器，用于根据采样电路采集整流电路的输出电流和副边同步整流电路的输出电压，控制频率调整电路的开关频率，以及，控制副边同步整流电路的导通和关断。该电压变换电路中利用频率调整电路、隔离变压器和副边同步整流电路均可以对整流电路的输出电压进行调整，以保证谐振变换电路的输出电压的稳定。
[0115]
在上述实施例的基础上，本实施例是对上述电压变换电路10中谐振变换电路13的频率调整电路131进行详细介绍，图5为频率调整电路的电路图，该频率调整电路131包括原边开关电路1311和谐振腔电路1312，原边开关电路1311的第一端与采样电路12连接，原边开关电路1311的第二端分别与控制器14的输出端、谐振腔电路1312的第一端连接，谐振腔电路1312的第二端与隔离变压器t的原边连接；控制器14用于根据采样电路12采集整流电路11的输出电流和副边同步整流电路132的输出电压，控制原边开关电路的导通与关断的时间。
[0116]
其中，原边开关电路1311可以通过开关管实现，例如，三极管、mos管等，控制器14通过向开关管提供导通电压使得开关管导通，从而导通整流电路11与谐振腔电路1312之间
的通路。或者，原边开关电路还可以通过一些开关芯片来实现，控制器14通过向开关芯片发送控制信号，开关芯片根据该控制信号控制整流电路11与谐振腔电路1312之间的通路导通，本技术实施例中不加以限制。
[0117]
谐振腔电路1312是根据原边开关电路1311的开关频率动态调整谐振腔电路1312的输出电压，从而达到控制输出电压的目的。该谐振腔电路1312可以是llc谐振腔电路、lc并联谐振滤波器或者lc串联谐振滤波器。
[0118]
上述电压变换电路中谐振变换电路的频率调整电路包括原边开关电路和谐振腔电路，原边开关电路的第一端与采样电路连接，原边开关电路的第二端分别与控制器的输出端、谐振腔电路的第一端连接，谐振腔电路的第二端与隔离变压器的原边连接；控制器用于根据采样电路采集整流电路的输出电流和副边同步整流电路的输出电压，控制原边开关电路的导通与关断的时间。该电压变换电路中设置原边开关电路，可以将整流电路的输出直流电压变化成等效交流电压；同时，通过设置谐振腔电路可以根据原边开关电路的开关频率将等效交流电压同比例放大或缩小。
[0119]
在上述实施例的基础上，本实施例是对上述原边开关电路1311的内容进行具体介绍，图6为原边开关电路的电路图，该原边开关电路1311包括第一开关管m1和第二开关管m2，第一开关管m1的栅极、第二开关管m2的栅极均与控制器14的输出端连接，第一开关管m1的漏极、第二开关管m2的源极均与采样电路12连接，第一开关管m1的源极、第二开关管m2的漏极均与谐振腔电路1312连接。
[0120]
在本实施例中，第一开关管m1和第二开关管m2均为nmos管，当第一开关管m1导通，第二开关管m2关断时，原边开关电路1311输出高电平；当第一开关管m1关断，第二开关管m2导通时，原边开关电路1311输出低电平。第一开关管m1和第二开关管m2是否导通，是根据控制器14输出的脉冲频率信号确定的。
[0121]
上述原边开关电路包括第一开关管和第二开关管，第一开关管的栅极、第二开关管的栅极均与控制器的输出端连接，第一开关管的漏极、第二开关管的源极均与采样电路连接，第一开关管的源极、第二开关管的漏极均与谐振腔电路连接。该原边开关电路是由两个开关管组成的半桥逆变电路，两个开关管的导通关断情况相反，这样，可以准确地控制整流电路的输出电压是否进入谐振变换电路中。
[0122]
在上述实施例的基础上，本实施例是对上述谐振腔电路1312的内容进行具体介绍，图7为谐振腔电路的电路图，谐振腔电路1312包括谐振电感lr、谐振电容cr和变压器励磁电感lm，谐振电感lr的第一端分别与第一开关管m1的源极、第二开关管m2的漏极连接，谐振电感lr的第二端与谐振电容cr的第一端连接，谐振电容cr的第二端与变压器励磁电感lm的第一端连接，变压器励磁电感lm的第二端与第二开关管m2的漏极连接，变压器励磁电感lm与隔离变压器t的原边并联连接。其中，谐振电感lr和变压器励磁电感lm可以是空芯电感、铁氧体电感、铁芯电感或者铜芯电感等，谐振电容cr可以是陶瓷电容、铝电容、钽电容和铌电容等。
[0123]
上述谐振腔电路包括谐振电感、谐振电容和变压器励磁电感，谐振电感的第一端与第一开关管的源极、第二开关管的漏极连接，谐振电感的第二端与谐振电容的第一端连接，谐振电容的第二端与变压器励磁电感的第一端连接，变压器励磁电感的第二端与第二开关管的漏极连接，变压器励磁电感与隔离变压器的原边并联连接。该谐振腔电路通过谐
振电感、谐振电容和变压器励磁电感组成的llc谐振特性对整流电路的输出电压进行调节，以此来准确地控制整个电路的输出电压。
[0124]
在上述实施例的基础上，本实施例是对上述副边同步整流电路132的内容进行具体介绍，图8为副边同步整流电路的电路图，副边同步整流电路132包括第三开关管m3、第四开关管m4和输出滤波电容c0，第三开关管m3的栅极、第四开关管m4的栅极均与控制器14的输出端连接，第三开关管m3的源极与隔离变压电路t的副边的第一端连接，第四开关管m4的源极与隔离变压电路t的副边的第二端均连接，第三开关管m3的漏极与输出滤波电容的第一端连接，第四开关管m4的漏极与输出滤波电容c0的第二端连接。
[0125]
在本实施例中，第三开关管m3和第四开关管m4也都是nmos管，第三开关管m3与第一开关管m1的导通和关断状态相同，第四开关管m4和第二开关管m2的导通和关断状态相同。谐振腔电路的输出电压不是纯粹的直流，该输出电压与直流电压相差很大，波形中含有较大的脉动成分，称为纹波。为获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能作用的输出滤波电容c0来滤除谐振腔电路1312的输出电压中的脉动成分以获得直流电压v0。例如，该输出滤波电容c0可以是钽电解电容、铝电解电容、铝金属化聚腈膜电容、陶瓷电容、云母电容或者聚酯薄膜电容等。
[0126]
上述副边同步整流电路包括第三开关管、第四开关管和输出滤波电容，第三开关管的栅极、第四开关管的栅极均与控制器的输出端连接，第三开关管的源极与隔离变压电路的副边的第一端连接，第四开关管的源极与隔离变压电路的副边的第二端均连接，第三开关管的漏极与输出滤波电容的第一端连接，第四开关管的漏极与输出滤波电容的第二端连接。该电路通过控制器控制第三开关管和第四开关管的导通和关断，可以准确地控制谐振变换电路的输出电压；同时，还通过输出滤波电容对输出电压中的脉冲成分进行滤除，以得到更加准确地输出电压。
[0127]
在上述实施例的基础上，本实施例是对上述整流电路11的内容进行具体介绍，图9为整流电路的电路图，该整流电路11包括整流滤波电路111和整流桥电路112，整流滤波电路111的第一端与交流电网ac连接，整流滤波电路111的第二端与整流桥电路112的第一端、控制器14的输入端连接，整流桥电路112的第二端与采样电路12、控制器14的输入端连接；控制器14，用于根据整流滤波电路111的输出电流和输出电压、采样电路12采集整流电路11的输出电流，控制整流桥电路112中各功率开关管的导通与关断。
[0128]
在本实施例中，整流滤波电路111是用于对交流电网ac的输出电压中的高频信号进行滤波处理，避免该高频信号对整流电路11的输出电压的影响。例如，该整流滤波电路111可以是lc滤波电路和lcl滤波电路等。整流桥电路112中包括多个功率开关管，控制器14可以通过控制该整流桥电路112中各功率开关管的导通与关断，可以准确地对整流电路11的输出电压进行控制。例如，该整流桥电路112可以是半波整流电路、全波整流电路或者全桥整流电路。
[0129]
上述整流电路包括整流滤波电路和整流桥电路，整流滤波电路的第一端与交流电网连接，整流滤波电路的第二端与整流桥电路的第一端、控制器的输入端连接，整流桥电路的第二端与采样电路、控制器的输入端连接；控制器，用于根据整流滤波电路的输出电流和输出电压、采样电路采集整流电路的输出电流，控制整流桥电路中各功率开关管的导通与关断。该整流电路通过整流滤波电路对交流电网输出的三相电压进行滤波处理，避免交流
电网中的其他信号对整流电路的输出电压的影响，并通过控制器控制整流桥电路中各功率开关管的导通与关断，准确地控制整流电路的输出电压。
[0130]
在上述实施例的基础上，本实施例是对上述整流滤波电路111的内容进行具体介绍，图10为整流滤波电路的电路图，该整流滤波电路111包括三相整流滤波电路，每一相整流滤波电路均包括并网侧电感lg、滤波电容c和逆变侧电感l，并网侧电感l
ga
的第一端与交流电网ac连接，并网侧电感l
ga
的第二端与滤波电容ca的第一端、逆变侧电感la的第一端连接，逆变侧电感la的第二端与整流桥电路112连接；滤波电容ca的第二端接地。
[0131]
在本实施例中，由于交流电网ac输出的是三相电压，对于每一相电压来说，都需要对应的滤波电路进行滤波处理，每一相滤波电路包括并网侧电感lg、滤波电容c和逆变侧电感l，以交流电网ac输出的三相电压分别为a相、b相和c相电压为例，a相对应的滤波电路包括并网侧电感l
ga
、滤波电容ca和逆变侧电感la，b相对应的滤波电路包括并网侧电感l
gb
、滤波电容cb和逆变侧电感lb，c相对应的滤波电路包括并网侧电感l
gc
、滤波电容cc和逆变侧电感lc。每一相的滤波电路中的连接关系都是相同的，需要说明的是，滤波电容ca的第二端、滤波电容cb的第二端和滤波电容cc的第二端均接地。
[0132]
上述整流滤波电路包括三相整流滤波电路，每一相整流滤波电路均包括并网侧电感、滤波电容和逆变侧电感，并网侧电感的第一端与交流电网连接，并网侧电感的第二端与滤波电容的第一端、逆变侧电感的第一端连接，逆变侧电感的第二端与整流桥电路连接；滤波电容的第二端接地。该整流滤波电路中的每一相滤波电路均包括并网侧电感、滤波电容和逆变侧电感，每一相滤波电路可以准确地对交流电网输出的三相电压进行滤波处理，滤除每一相输出电压中的高频信号，保证整流电路的输出电压的稳定。
[0133]
在上述实施例的基础上，本实施例是对上述整流桥电路112的内容进行具体介绍，图11为整流桥电路的电路图，该整流桥电路112包括三相整流桥电路1121和整流滤波电容c
bus
，每一相整流桥电路1121包括第一功率开关管q1和第二功率开关管q2，第一功率开关管q1、第二功率开关管q2的基极均与控制器14的输出端连接，第一功率开关管q1的发射极、第二功率开关管q2的集电极均与整流滤波电路111的第二端连接，第一功率开关管q1的集电极与整流滤波电容c
bus
的第一端连接，第二功率开关管q2和发射极与整流滤波电容c
bus
的第二端连接。
[0134]
在本实施例中，由于交流电网输出的是三相电压，每一相电压对应一相整流滤波电路，也对应一相整流桥电路，以交流电网输出的三相电压分别为a相、b相和c相电压为例，a相输出电压对应的整流桥电路包括第一功率开关管q1和第二功率开关管q2，b相输出电压对应的整流桥电路包括第三功率开关管q3和第四功率开关管q4，c相输出电压对应的整流桥电路包括第五功率开关管q5和第六功率开关管q6。交流电网的输出电压经过整流滤波电路和整流桥电路之后，向整流滤波电容c
bus
充电，在该整流滤波电容c
bus
充电过程中，整流滤波电容c
bus
两侧的电压会不断增大，直至该电压等于目标输出电压，控制器通过控制整流桥电路中各功率开关管的关断，停止向整流滤波电容c
bus
充电。
[0135]
上述整流桥电路包括三相整流桥电路和整流滤波电容，每一相整流桥电路包括第一功率开关管和第二功率开关管，第一功率开关管、第二功率开关管的基极均与控制器的输出端连接，第一功率开关管的发射极、第二功率开关管的集电极均与整流滤波电路的第二端连接，第一功率开关管的集电极与整流滤波电容的第一端连接，第二功率开关管和发
射极与整流滤波电容的第二端连接。该整流桥电路中的每一相整流桥电路均包括两个功率开关管，通过控制器可以准确地控制每一相整流桥电路中功率开关管的导通与关断，从而可以准确地控制向整流滤波电容进行充电的时间。
[0136]
在一个实施例中，本技术还提供了一种电源设备，上述电压变换电路设置在该电源设备中，该电源设备为双向电源，既能将交流电网的交流电转换为负载所需的直流电，也能将负载所需的直流电转换为交流电网的交流电。
[0137]
在一个实施例中，如图12所示，提供了一种电压变换方法，以该方法应用于上述电压变换电路中的控制器14为例进行说明，包括以下步骤：
[0138]
s101，通过采样电路采集整流电路输出的电流。
[0139]
在本实施例中，控制器可以向采样电路发送电流采集指令，采样电路接收到该电流采集指令后，对整流电路输出的电流进行采集，得到整流电路输出的电流。或者，控制器还可以向采样电路发送电压采集指令，采样电路接收到该电压采集指令后，对整流电路输出的电压进行采集，得到整流电路输出的电压，将整流电路输出的电压与采样电路的阻值之间的比值确定为整流电路输出的电流。本实施例对于通过采样电路采集整流电路输出的电流的方式不做限定。
[0140]
s102，基于整流电路的输出电流，控制谐振变换电路的输出电压。
[0141]
在本实施例中，控制器获取到整流电路的输出电流后，根据该整流电路的输出电流，控制谐振变换电路的输出电压，以使该谐振变换电路的输出电压与目标输出电压之间的电压差值小于预设阈值。
[0142]
上述电压变换方法中，通过采样电路采集整流电路输出的电流，基于整流电路的输出电流，控制谐振变换电路的输出电压。该方法可以基于整流电路输出的电流，准确地对谐振变换电路的输出电压进行控制，保证谐振变换电路的输出电压的准确性。
[0143]
在上述实施例的基础上，本实施例是对上述步骤s101中的“通过采样电路采集整流电路输出的电流”进行具体说明，如图13所示，上述步骤s101还包括：
[0144]
s201，获取采样电路中采样电阻两端的采样电压和电阻阻值。
[0145]
在本实施例中，采样电阻连接在整流电路的输出端，控制器可以实时获取到采样电阻的两端的采样电压，该采样电阻的电阻阻值可以是该采样电阻的额定阻值。由于整流电路的输出电压较大，流经采样电阻的电流值较小，因此，该采样电阻的功率等级无需较高。
[0146]
s202，将采样电压与电阻阻值的比值作为整流电路输出的电流。
[0147]
在本实施例中，控制器获取到采样电阻两端的采样电压和电阻阻值后，控制器通过计算采样电压与电阻阻值的比值，将得到的比值结果作为整流电路输出的电流。
[0148]
上述电压变换方法中，获取采样电路中采样电阻两端的采样电压和电阻阻值，将采样电压与电阻阻值的比值作为整流电路输出的电流。该方法通过获取采样电阻两侧的采样电压和电阻阻值，根据电压、电阻和电流三者之间的计算公式，准确地获取到整流电路输出的电流。
[0149]
在上述实施例的基础上，本实施例是对上述步骤s102中的“基于整流电路的输出电流，控制谐振变换电路的输出电压”进行具体说明，如图14所示，上述步骤s102还包括：
[0150]
s301，基于整流电路的输出电流，控制整流电路的输出电压。
[0151]
在本实施例中，控制器可以将整流电路的输出电路作为一个标准，对整流电路中整流桥电路的各功率开关管进行控制，以使整流电路的输出电压与预设的整流电路的目标输出电压之间的差值小于预设阈值。通过在整流电路的控制上，添加母线电流作为整流电路的输出电流，通过低通滤波器叠加到电压环输出上，来提高动态响应。
[0152]
s302，基于整流电路的输出电流、整流电路的输出电压，控制谐振变换电路的输出电压。
[0153]
在本实施例中，控制器获取到整流电路的输出电压后，将该整流电路的输出电压转换至谐振变换电路的输出电压，在该过程中，控制器需要对谐振变换电路的输出电压进行控制，以使谐振变换电路的输出电压接近于谐振变换电路的目标输出电压。
[0154]
上述电压变换方法中，基于整流电路的输出电流，控制整流电路的输出电压，基于整流电路的输出电流、整流电路的输出电压，控制谐振变换电路的输出电压。该方法基于整流电路的输出电流，可以准确地对整流电路的变换过程进行控制，以使整流电路的输出电压接近于整流电路的目标输出电压，还可以准确地对谐振变换电路的变换过程进行控制，以使谐振变换电路的输出电压接近于谐振变换电路的目标输出电压。
[0155]
在上述实施例的基础上，本实施例是对上述步骤s301中的“基于整流电路的输出电流，控制整流电路的输出电压”进行具体说明，如图15所示，上述步骤s301还包括：
[0156]
s401，获取整流电路的输出电压与整流电路的目标输出电压之间的电压差值。
[0157]
在本实施例中，控制器可以实时获取整流电路的输出电压，并计算该整流电路的输出电压与整流电路的目标输出电压之间的差值，将该差值作为整流电路的电压差值。该整流电路的目标输出电压为直流母线两侧的目标电压，该目标电压为预先设定的电压，例如，整流电路的目标输出电压为800v。
[0158]
s402，基于电压差值，输出第一脉冲宽度调制信号；第一脉冲宽度调制信号用于控制整流电路中整流桥电路的各桥臂的导通与关断，以控制整流电路的输出电压。
[0159]
在本实施例中，控制器可以基于该电压差值，确定该电压差值对应的电压调整值，并输出第一脉冲宽度调制信号对整流电路中整流桥电路的各桥臂的导通与关断进行控制，以使整流电路的输出电压接近于整流电路的目标输出电压。
[0160]
上述电压变换方法中，获取整流电路的输出电压与整流电路的目标输出电压之间的电压差值，基于电压差值，输出第一脉冲宽度调制信号；第一脉冲宽度调制信号用于控制整流电路中整流桥电路的各桥臂的导通与关断，以控制整流电路的输出电压。该方法通过计算整流电路的输出电压与整流电路的目标输出电压之间的电压差值，根据该电压差值，输出第一脉冲宽度调制信号，根据该第一脉冲宽度调制信号可以准确地对整流电路地输出电压进行调整，以使整流电路的输出电压接近于整流电路的目标输出电压。
[0161]
在上述实施例的基础上，本实施例是对上述步骤s402中的“基于电压差值，输出第一脉冲宽度调制信号”进行具体说明，如图16所示，上述步骤s402还包括：
[0162]
s501，基于整流电路的电压差值，确定整流电路的电压差值对应的整流电压调整系数。
[0163]
其中，电压调整系数是指对整流电路中输出电压的电压调节值。
[0164]
在本实施例中，控制器获取到整流电路的电压差值后，可以基于该电压差值，确定该电压差值对应的电压调节值。该电压调整系数可以对整流电路的输出电压进行调整，减
少整流电路的电压差值。
[0165]
s502，基于整流电路的电流、整流电压调整值，确定第一脉冲宽度调制信号的占空比，并输出第一脉冲宽度调制信号。
[0166]
图17为三二变换的示意图，当获取到la、lb和lc的电流值和电压值后，该电流值包括a相的电流ia、b相的电流ib和c相的电流ic，该电压值包括a相的电压va、b相的电压vb和c相的电压vc，将该电流值和电压值从三相变换至两相，得到d相电压vd、q相电压vq、d相电流id和q相电流iq。图18为整流电路的输出电压的控制电路图，v
bus
为整流电路的输出电压，即整流滤波电容两端的电压，v
busref
为整流电路的目标输出电压，根据v
bus
与v
busref
的电压差值，可以确定整流电路的电压差值对应的电压调整系数gv，再通过低通滤波器对整流电路的电流i
bus
进行滤波处理，并基于滤波后的整流电路的电流i
bus
、一相电流id，确定整流电流调整系数gi。i
qref
为整流电路的目标输出电流，基于i
qref
、d相电流iq，确定整流电流调整系数gi，再利用两相电压值vd和vq分别对得到的整流电流调整系数gi进行内环电流调整，将调整后的电流从dq坐标系转换至αβ坐标系中，得到空间矢量脉宽调制信号(space vector pulse width modulation，svpwm)，即第一脉冲宽度调制信号。
[0167]
上述电压变换方法中，基于整流电路的电压差值，确定整流电路的电压差值对应的整流电压调整系数，基于整流电路的电流差值、整流电压调整值，准确地确定第一脉冲宽度调制信号的占空比，并输出第一脉冲宽度调制信号。
[0168]
在上述实施例的基础上，本实施例是对上述步骤s302中的“基于电压差值，输出第一脉冲宽度调制信号”进行具体说明，如图19所示，上述步骤s302还包括：
[0169]
s601，在整流电路的输出电压与目标输出电压的差值小于预设电压差值的情况下，获取谐振变换电路的输出电压与目标输出电压之间的电压差值。
[0170]
在本实施例中，只有整流电压的输出电压达到整流电路的目标输出电压时，整流滤波电容的充电过程完成。此时，整流滤波电容才能通过谐振变换电路向输出滤波电容进行放电。因此，控制器确定整流电路的输出电压与目标输出电压的差值小于预设电压差值时，可以获取谐振变换电路的输出电压，并计算谐振变换电路的输出电压与目标输出电压之间的电压差值。
[0171]
s602，根据谐振变换电路的电压差值和整流电路的输出电流，输出第二脉冲宽度调制信号；第二脉冲宽度调制信号用于控制谐振变换电路中频率调整电路的开关频率，以控制谐振变换电路的输出电压。
[0172]
在本实施例中，控制器可以根据该谐振变换电路的电压差值确定电压外环控制的电压调整值，并通过电压调整值和电压差值，确定整流电路的目标输出电流，基于该整流电路的输出电流与目标输出电流之间的电流差值，确定电流内环控制的电流调整值，基于该内环控制的电流调整值和外环控制的电流调整值，输出第二脉冲宽度调制信号，控制谐振变换电路中频率调整电路的开关频率，以使谐振变换电路的电压差值最小。
[0173]
上述电压变换方法中，在整流电路的输出电压与目标输出电压的差值小于预设电压差值的情况下，获取谐振变换电路的输出电压与目标输出电压之间的电压差值，根据谐振变换电路的电压差值和整流电路的输出电流，输出第二脉冲宽度调制信号；第二脉冲宽度调制信号用于控制谐振变换电路中频率调整电路的开关频率，以控制谐振变换电路的输出电压。该方法基于谐振变换电路的输出电压与目标输出电压之间的电压差值，可以准确
地确定输出电压的调整值，并基于整流电路的输出电流，可以输出更准确的第二脉冲宽度调制信号。
[0174]
在上述实施例的基础上，本实施例是对上述步骤s602中的“根据谐振变换电路的电压差值和整流电路的输出电流，输出第二脉冲宽度调制信号”进行具体说明，如图20所示，上述步骤s602还包括：
[0175]
s701，基于谐振变换电路的电压差值，获取电压差值对应的电压调整系数。
[0176]
在本实施例中，控制器获取到谐振变换电路的电压差值后，可以基于该电压差值，确定该电压差值对应的电压调节值。该电压调整系数可以对谐振变换电路的输出电压进行调整，减少谐振变换电路的电压差值。
[0177]
s702，基于整流电路的电流差值，获取电流差值对应的电流调整系数；电流差值为整流电路的输出电流与目标电流的电流差值；目标电流是根据电压调整系数确定的。
[0178]
在本实施例中，控制器获取到整流电路的输出目标电路后，计算整流电路的实际输出电流与目标电流之间的电流差值。
[0179]
s703，基于电压调整系数和电流调整系数，确定第二脉冲宽度调制信号的频率，并输出第二脉冲宽度调制信号。
[0180]
其中，电流调整系数是指对整流电路的输出电流的电流调节值。
[0181]
在本实施例中，控制器获取到实际输出电流与目标电流之间的电流差值后，可以基于该电流差值，确定该电流差值对应的电流调节值。该电流调节值对整流电路的输出电流进行调整，减少整流电路的电流差值。控制器得到电压调节值和电流调节值后，根据该电压调节值和电流调节值，确定第二脉冲宽度调制信号的频率，通过第二脉冲宽度调制信号调整谐振变换电路的输出电压和整流电路的输入电流，以使谐振变换电路的输出电压更接近于目标输出电压。
[0182]
图21为谐振变换电路的输出电压的控制电路图，v0为谐振变换电路的输出电压，v
0ref
为谐振变换电路的目标输出电压，gv为电压差值对应的电压调整系数，i
bus
为整流电路的输出电流，gi为电流差值对应的电流调整系数，vco为压控振荡器，通过压控振荡器，可以输出第二脉冲宽度调制信号。
[0183]
上述电压变换方法中，基于谐振变换电路的电压差值，获取电压差值对应的电压调整系数；基于整流电路的电流差值，获取电流差值对应的电流调整系数；电流差值为整流电路的输出电流与目标电流的电流差值；目标电流是根据电压调整系数确定的；基于电压调整系数和电流调整系数，确定第二脉冲宽度调制信号的频率，并输出第二脉冲宽度调制信号。该方法通过电压差值进行外环控制，并确定内环控制过程中的输出目标电流，根据输出目标电流与输出电流之间的差值进行内环控制，可以获取到更加准确的第二脉冲宽度调制信号。
[0184]
在一个实施例中，本技术是对电压变换方法的具体内容进行详细介绍，如图22所示，该电压变换方法包括：
[0185]
s801，通过采样电路采集整流电路输出的电流；
[0186]
s802，获取整流电路的输出电压与整流电路的目标输出电压之间的电压差值；
[0187]
s803，基于整流电路的电压差值，确定整流电路的电压差值对应的整流电压调整系数；
[0188]
s804，基于整流电路的电流、整流电压调整值，确定第一脉冲宽度调制信号的占空比，并输出第一脉冲宽度调制信号；
[0189]
s805，在整流电路的输出电压与目标输出电压的差值小于预设电压差值的情况下，获取谐振变换电路的输出电压与目标输出电压之间的电压差值；
[0190]
s806，基于谐振变换电路的电压差值，获取电压差值对应的电压调整系数；
[0191]
s807，基于整流电路的电流差值，获取电流差值对应的电流调整系数；
[0192]
s808，基于电压调整系数和电流调整系数，确定第二脉冲宽度调制信号的频率，并输出第二脉冲宽度调制信号。
[0193]
应该理解的是，虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0194]
基于同样的发明构思，本技术实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的电压变换方法的电压变换装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个电压变换装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于电压变换方法的限定，在此不再赘述。
[0195]
在一个实施例中，如图23所示，提供了一个电压变换装置，包括：采集模块11和控制模块12，其中：
[0196]
采集模块11，用于通过采样电路采集整流电路输出的电流；
[0197]
控制模块12，用于基于整流电路的输出电流，控制谐振变换电路的输出电压。
[0198]
在一个实施例中，上述采集模块包括：获取单元和确定单元，其中：
[0199]
获取单元，用于获取采样电路中采样电阻两端的采样电压和电阻阻值；
[0200]
确定单元，用于将采样电压与电阻阻值的比值作为整流电路输出的电流。
[0201]
在一个实施例中，上述控制模块包括第一控制单元和第二控制单元，其中：
[0202]
第一控制单元，用于基于整流电路的输出电流，控制整流电路的输出电压；
[0203]
第二控制单元，用于基于整流电路的输出电流、整流电路的输出电压，控制谐振变换电路的输出电压。
[0204]
在一个实施例中，上述第一控制单元还用于获取整流电路的输出电压与整流电路的目标输出电压之间的电压差值；基于电压差值，输出第一脉冲宽度调制信号；第一脉冲宽度调制信号用于控制整流电路中整流桥电路的各桥臂的导通与关断，以控制整流电路的输出电压。
[0205]
在一个实施例中，上述第一控制单元还用于基于整流电路的电压差值，确定整流电路的电压差值对应的整流电压调整系数；
[0206]
基于整流电路的电流差值、整流电压调整值，确定第一脉冲宽度调制信号的占空比，并输出第一脉冲宽度调制信号。
[0207]
在一个实施例中，上述第二控制单元还用于在整流电路的输出电压与目标输出电
压的差值小于预设电压差值的情况下，获取谐振变换电路的输出电压与目标输出电压之间的电压差值；根据谐振变换电路的电压差值和整流电路的输出电流，输出第二脉冲宽度调制信号；第二脉冲宽度调制信号用于控制谐振变换电路中频率调整电路的开关频率，以控制谐振变换电路的输出电压。
[0208]
在一个实施例中，上述第二控制单元还用于基于谐振变换电路的电压差值，获取电压差值对应的电压调整系数；基于整流电路的电流差值，获取电流差值对应的电流调整系数；电流差值为整流电路的输出电流与目标电流的电流差值；目标电流是根据电压调整系数确定的；基于电压调整系数和电流调整系数，确定第二脉冲宽度调制信号的频率，并输出第二脉冲宽度调制信号
[0209]
上述电压变换装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0210]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是控制器，其内部结构图可以如图24所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的控制器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储电压变换过程中数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电压变换方法。
[0211]
本领域技术人员可以理解，图24中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
[0212]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述任意一项实施例中的电压变换方法中的内容。
[0213]
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项实施例中的电压变换方法中的内容。
[0214]
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项实施例中的电压变换方法中的内容。
[0215]
需要说明的是，本技术所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
[0216]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(reram)、磁变存储器(magnetoresistive random access memory，mram)、铁电存储器
(ferroelectric random access memory，fram)、相变存储器(phase change memory，pcm)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。本技术所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本技术所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
[0217]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0218]
以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种电压变换电路，其特征在于，所述电压变换电路包括：整流电路、采样电路、谐振变换电路和控制器；所述采样电路连接在所述整流电路的输出端与所述谐振变换电路的输入端之间，且所述整流电路、所述采样电路和所述谐振变换电路均与所述控制器连接；所述控制器，用于根据所述采样电路采集所述整流电路的输出电流，控制所述谐振变换电路的输出电压。2.根据权利要求1所述的电压变换电路，其特征在于，所述采样电路包括采样电阻；所述控制器，用于根据所述采样电阻两端的电压和所述采样电阻的阻值确定所述整流电路的输出电流。3.根据权利要求1或2所述的电压变换电路，其特征在于，所述谐振变换电路包括频率调整电路、隔离变压器和副边同步整流电路，所述频率调整电路的第一端分别与所述采样电路、所述控制器的输出端连接，所述频率调整电路的第二端与所述隔离变压器的原边连接，所述隔离变压器的副边与所述副边同步整流电路的输入端连接，所述副边同步整流电路的输出端与所述控制器的输入端连接；所述控制器，用于根据所述采样电路采集所述整流电路的输出电流和所述副边同步整流电路的输出电压，控制所述频率调整电路的开关频率，以及，控制所述副边同步整流电路的导通和关断。4.根据权利要求3所述的电压变换电路，其特征在于，所述频率调整电路包括原边开关电路和谐振腔电路，所述原边开关电路的第一端与所述采样电路连接，所述原边开关电路的第二端分别与所述控制器的输出端、所述谐振腔电路的第一端连接，所述谐振腔电路的第二端与所述隔离变压器的原边连接；所述控制器，用于根据所述采样电路采集所述整流电路的输出电流和所述副边同步整流电路的输出电压，控制所述原边开关电路的导通与关断的时间。5.根据权利要求4所述的电压变换电路，其特征在于，所述原边开关电路包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的栅极、所述第二开关管的栅极均与所述控制器的输出端连接，所述第一开关管的漏极、所述第二开关管的源极均与所述采样电路连接，所述第一开关管的源极、所述第二开关管的漏极均与所述谐振腔电路连接。6.根据权利要求5所述的电压变换电路，其特征在于，所述谐振腔电路包括谐振电感、谐振电容和变压器励磁电感，所述谐振电感的第一端与所述第一开关管的源极、所述第二开关管的漏极连接，所述谐振电感的第二端与所述谐振电容的第一端连接，所述谐振电容的第二端与所述变压器励磁电感的第一端连接，所述变压器励磁电感的第二端与所述第二开关管的漏极连接，所述变压器励磁电感与所述隔离变压器的原边并联连接。7.根据权利要求3所述的电压变换电路，其特征在于，所述副边同步整流电路包括第三开关管、第四开关管和输出滤波电容，所述第三开关管的栅极、所述第四开关管的栅极均与所述控制器的输出端连接，所述第三开关管的源极与所述隔离变压电路的副边的第一端连接，所述第四开关管的源极与所述隔离变压电路的副边的第二端均连接，所述第三开关管的漏极与所述输出滤波电容的第一端连接，所述第四开关管的漏极与所述输出滤波电容的第二端连接。8.根据权利要求1或2所述的电压变换电路，其特征在于，所述整流电路包括整流滤波电路和整流桥电路，所述整流滤波电路的第一端与交流电网连接，所述整流滤波电路的第
二端与所述整流桥电路的第一端、所述控制器的输入端连接，所述整流桥电路的第二端与所述采样电路、所述控制器的输入端连接；所述控制器，用于根据所述整流滤波电路的输出电流和输出电压、所述采样电路采集所述整流电路的输出电流，控制所述整流桥电路中各功率开关管的导通与关断。9.根据权利要求8所述的电压变换电路，其特征在于，所述整流滤波电路包括三相整流滤波电路，每一相整流滤波电路均包括并网侧电感、滤波电容和逆变侧电感，所述并网侧电感的第一端与所述交流电网连接，所述并网侧电感的第二端与所述滤波电容的第一端、所述逆变侧电感的第一端连接，所述逆变侧电感的第二端与所述整流桥电路连接；所述滤波电容的第二端接地。10.根据权利要求9所述的电压变换电路，其特征在于，所述整流桥电路包括三相整流桥电路和整流滤波电容，每一相整流桥电路包括第一功率开关管和第二功率开关管，所述第一功率开关管、所述第二功率开关管的基极均与所述控制器的输出端连接，所述第一功率开关管的发射极、所述第二功率开关管的集电极均与所述整流滤波电路的第二端连接，所述第一功率开关管的集电极与所述整流滤波电容的第一端连接，所述第二功率开关管和发射极与所述整流滤波电容的第二端连接。11.一种电源设备，其特征在于，所述电源设备包括如权利要求1至10任一所述的电压变换电路。12.一种电压变换方法，其特征在于，所述方法包括：通过采样电路采集整流电路输出的电流；基于所述整流电路的输出电流，控制谐振变换电路的输出电压。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述通过采样电路采集整流电路输出的电流，包括：获取所述采样电路中采样电阻两端的采样电压和电阻阻值；将所述采样电压与所述电阻阻值的比值作为所述整流电路输出的电流。14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述基于所述整流电路的输出电流，控制谐振变换电路的输出电压，包括：基于所述整流电路的输出电流，控制所述整流电路的输出电压；基于所述整流电路的输出电流、所述整流电路的输出电压，控制所述谐振变换电路的输出电压。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述基于所述整流电路的输出电流，控制所述整流电路的输出电压，包括：获取所述整流电路的输出电压与所述整流电路的目标输出电压之间的电压差值；基于所述电压差值，输出第一脉冲宽度调制信号；所述第一脉冲宽度调制信号用于控制所述整流电路中整流桥电路的各桥臂的导通与关断，以控制所述整流电路的输出电压。16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述基于所述电压差值，输出第一脉冲宽度调制信号，包括：基于所述整流电路的电压差值，确定所述整流电路的电压差值对应的整流电压调整系数；基于所述整流电路的电流、所述整流电压调整值，确定所述第一脉冲宽度调制信号的
占空比，并输出所述第一脉冲宽度调制信号。17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述基于所述整流电路的输出电流、所述整流电路的输出电压，控制所述谐振变换电路的输出电压，包括：在所述整流电路的输出电压与目标输出电压的差值小于预设电压差值的情况下，获取所述谐振变换电路的输出电压与目标输出电压之间的电压差值；根据所述谐振变换电路的电压差值和所述整流电路的输出电流，输出第二脉冲宽度调制信号；所述第二脉冲宽度调制信号用于控制所述谐振变换电路中频率调整电路的开关频率，以控制所述谐振变换电路的输出电压。18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述根据所述谐振变换电路的电压差值和所述整流电路的输出电流，输出第二脉冲宽度调制信号，包括：基于所述谐振变换电路的电压差值，获取所述电压差值对应的电压调整系数；基于所述整流电路的电流差值，获取所述电流差值对应的电流调整系数；所述电流差值为所述整流电路的输出电流与目标电流的电流差值；所述目标电流是根据所述电压调整系数确定的；基于所述电压调整系数和所述电流调整系数，确定所述第二脉冲宽度调制信号的频率，并输出所述第二脉冲宽度调制信号。19.一种电压变换装置，其特征在于，所述装置包括：采集模块，用于通过采样电路采集整流电路输出的电流；控制模块，用于基于所述整流电路的输出电流，控制谐振变换电路的输出电压。20.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求12至18中任一项所述的方法的步骤。21.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求12至18中任一项所述的方法的步骤。22.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求12至18中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种电压变换电路、电源设备、电压变换方法、装置和设备。该电压变换电路包括：整流电路、采样电路、谐振变换电路和控制器；采样电路连接在整流电路的输出端与谐振变换电路的输入端之间，且整流电路、采样电路和谐振变换电路均与控制器连接；控制器用于根据采样电路采集整流电路的输出电流，控制谐振变换电路的输出电压。通过该电压变换电路能减少双向电源的成本。双向电源的成本。双向电源的成本。


技术研发人员：王亚强 肖正虎 刘中伟 石伟 李庚
受保护的技术使用者：西安图为电气技术有限公司
技术研发日：2023.07.18
技术公布日：2023/9/14