技术领域
[0001] 本
发明涉及集成电路技术领域，具体涉及一种多通道双向升降压电路。
背景技术
[0002] 要实现多通道升降压变换电路，如果使用传统的MOSFET或IGBT，其具有电路设计复杂，功耗高的缺点。
发明内容
[0003] 有鉴于此，本发明
实施例提供一种多通道双向升降压电路，以提供一种结构简单，功耗低的多通道双向升降压电路。
[0004] 为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
[0005] 一种多通道双向升降压电路，包括：
[0006] 直流电源；
[0007] 第一宽禁带
半导体双向
开关，所述第一
宽禁带半导体双向开关的第一端与所述直流电源的正输出端相连；
[0008] 电感，所述电感的第一端与所述第一宽禁带半导体双向开关的第二端相连，所述电感的第一端与所述多通道双向升降压电路的高压
母线节点相连；
[0009] 第二宽禁带半导体双向开关，所述第二宽禁带半导体双向开关的第一端与所述电感的第二端相连；
[0010] 储能设备，所述储能设备的第一端与所述第二宽禁带半导体双向开关的第二端相连，所述储能设备的第二端与所述直流电源的负输出端相连；
[0011] 滤波储能元件，所述滤波储能元件与所述储能设备并联；
[0012] 第一通路支路，所述第一半导体元件为具有由第一端向第二端单向导通功能的半导体元件或由半导体元件构成的电路，所述第一通路支路的第一端与所述直流电源的负输出端相连，所述第一通路支路的第二端与所述第一宽禁带半导体双向开关的第二端相连；
[0013] 第二通路支路，所述第二半导体元件为具有由第一端向第二端单向导通功能的半导体元件或由半导体元件构成的电路，所述第二通路支路的第一端与所述直流电源的负输出端相连，所述第二通路支路的第二端与所述电感的第二端相连。
[0014] 可选的，上述多通道双向升降压电路中，还包括：
[0015] 高压母线支路，所述高压母线支路设置在所述电感的第一端与所述高压母线节点之间；
[0016] 所述高压母线支路至少包括第三宽禁带半导体双向开关，所述第三宽禁带半导体双向开关的第二端与所述第一宽禁带半导体双向开关的第二端相连，所述第三宽禁带半导体双向开关的第一端作为所述多通道双向升降压电路的高压母线输出端。
[0017] 可选的，上述多通道双向升降压电路中，所述高压母线支路，还包括：
[0018] 第四宽禁带半导体双向开关，所述第四宽禁带半导体双向开关的第一端与所述第三宽禁带半导体双向开关相连，所述第四宽禁带半导体双向开关的第二端与所述电感的第二端相连。
[0019] 可选的，上述多通道双向升降压电路中，包括：
[0020] 第一通路支路和/或第二通路支路为
二极管。
[0021] 可选的，上述多通道双向升降压电路中，包括：
[0022] 第一通路支路和/或第二通路支路为二极管为MOSFET或IGBT单向开关。
[0023] 可选的，上述多通道双向升降压电路中，包括：
[0024] 所述高压母线支路的数量不小于2。
[0025] 可选的，上述多通道双向升降压电路中，
[0026] 所述第一通路支路和/或第二通路支路为二极管为MOSFET或IGBT单向开关，还包括：
[0027]
控制器，所述控制器用于控制所述多通道双向升降压电路在以下工作模式之间进行切换：
[0028] 第一工作模式：所述第一宽禁带半导体双向开关导通，所述第二宽禁带半导体双向开关导通，所述第三宽禁带半导体双向开关截止，所述第四宽禁带半导体双向开关截止，作为所述第一通路支路的MOSFET或IGBT单向开关导通，作为所述第二通路支路的MOSFET或IGBT单向开关截止；
[0029] 第二工作模式：所述第一宽禁带半导体双向开关导通，所述第二宽禁带半导体双向开关导通，所述第三宽禁带半导体双向开关截止，所述第四宽禁带半导体双向开关截止，作为所述第一通路支路的MOSFET或IGBT单向开关截止，作为所述第二通路支路的MOSFET或IGBT单向开关导通；
[0030] 第三工作模式：所述第一宽禁带半导体双向开关导通，所述第二宽禁带半导体双向开关截止，所述第三宽禁带半导体双向开关截止，所述第四宽禁带半导体双向开关导通，作为所述第一通路支路的MOSFET或IGBT单向开关导通，作为所述第二通路支路的MOSFET或IGBT单向开关截止；
[0031] 第四工作模式：所述第一宽禁带半导体双向开关导通，所述第二宽禁带半导体双向开关截止，所述第三宽禁带半导体双向开关截止，所述第四宽禁带半导体双向开关导通，作为所述第一通路支路的MOSFET或IGBT单向开关截止，作为所述第二通路支路的MOSFET或IGBT单向开关导通；
[0032] 第五工作模式：所述第一宽禁带半导体双向开关截止，所述第二宽禁带半导体双向开关导通，所述第三宽禁带半导体双向开关导通，所述第四宽禁带半导体双向开关截止，作为所述第一通路支路的MOSFET或IGBT单向开关导通，作为所述第二通路支路的MOSFET或IGBT单向开关截止；
[0033] 第六工作模式：所述第一宽禁带半导体双向开关截止，所述第二宽禁带半导体双向开关导通，所述第三宽禁带半导体双向开关导通，所述第四宽禁带半导体双向开关截止，作为所述第一通路支路的MOSFET或IGBT单向开关截止，作为所述第二通路支路的MOSFET导通。可选的，上述多通道双向升降压电路中，所述直流电源为DC直流电源。
[0034] 可选的，上述多通道双向升降压电路中，所述滤波储能元件为电容。
[0035] 基于上述技术方案，本发明实施例提供的上述方案中，通过控制各宽禁带半导体双向开关的
门极驱动时序，实现多个通道之间的
电能自由传递，即，在不同时刻，供电电源可以变成接受电能的负载，负载也可以变成供电电源，比如：储能设备充电时是作为负载来使用的，放电时就是供电电源来使用的，本方案通过采用宽禁带半导体双向开关来对电路进行控制，相较于
现有技术中的MOSFET或IGBT进行控制的方式而言，电路结构简单，总功耗更低。
附图说明
[0036] 为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0037] 图1为本
申请实施例提供的一种多通道双向升降压电路的结构示意图；
[0038] 图2为本申请另一实施例提供的一种多通道双向升降压电路的结构示意图；
[0039] 图3为本申请另一实施例提供的一种多通道双向升降压电路的结构示意图；
[0040] 图4为本申请另一实施例提供的一种多通道双向升降压电路的结构示意图；
[0041] 图5为本申请另一实施例提供的一种多通道双向升降压电路的结构示意图；
[0042] 图6为本申请另一实施例提供的一种多通道双向升降压电路的结构示意图；
[0043] 图7为本申请另一实施例提供的一种多通道双向升降压电路的结构示意图。
具体实施方式
[0044] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0045] 针对于现有技术中，多通道升降压变换电路设计复杂，工作效率低的问题，本申请公开了一种多通道双向升降压电路，参见图1，该电路包括：
[0046] 直流电源01，所述直流电源01的类型可以依据用户需求自行选择，例如，其可以为AC-DC或DC-DC等直流电源；
[0047] 第一宽禁带半导体双向开关S1，所述第一宽禁带半导体双向开关的第一端与所述直流电源的正输出端相连，在本申请实施例公开的技术方案中；
[0048] 电感L1，所述电感的第一端与所述第一宽禁带半导体双向开关的第二端相连，所述电感的第一端与所述多通道双向升降压电路的高压母线节点相连；
[0049] 第二宽禁带半导体双向开关S2，所述第二宽禁带半导体双向开关的第一端与所述电感的第二端相连；
[0050] 储能设备battery，所述储能设备的第一端与所述第二宽禁带半导体双向开关的第二端相连，所述储能设备的第二端与所述直流电源的负输出端相连；
[0051] 滤波储能元件C1，所述滤波储能元件与所述储能设备并联，其中，所述滤波储能元件C1的类型可以依据用户需求自行选择，例如，其可以为电容；
[0052] 第一通路支路M1，所述第一半导体元件为具有由第一端向第二端单向导通功能的半导体元件或由半导体元件构成的电路，所述第一通路支路的第一端与所述直流电源的负输出端相连，所述第一通路支路的第二端与所述第一宽禁带半导体双向开关的第二端相连；
[0053] 第二通路支路M2，所述第二半导体元件为具有由第一端向第二端单向导通功能的半导体元件或由半导体元件构成的电路，所述第二通路支路的第一端与所述直流电源的负输出端相连，所述第二通路支路的第二端与所述电感的第二端相连。
[0054] 由上述电路可见，上述方案中可通过控制各宽禁带半导体双向开关的门极驱动时序，实现多个通道之间的电能自由传递，即，在不同时刻，供电电源可以变成接受电能的负载，负载也可以变成供电电源，比如：储能设备充电时是作为负载来使用的，放电时就是供电电源来使用的，本方案通过采用宽禁带半导体双向开关来对电路进行控制，相较于现有技术中的MOSFET或IGBT进行控制的方式而言，电路结构简单，总功耗更低。
[0055] 上述方案中，当所述高压母线节点仅作为负载使用时，所述高压母线节点与所述电感L1的第一端之间可直接通过
导线连接，此时，所述高压母线节点可以接受来自于储能设备的升压或降压电，同时，其也可以接受来自所述直流电源的、未经调制的浮动
电压。或者是，上述方案中，还包括：高压母线支路02，所述高压母线支路02设置在所述电感的第一端与所述高压母线节点之间；所述高压母线支路至少包括第三宽禁带半导体双向开关，所述第三宽禁带半导体双向开关S3的第二端与所述第一宽禁带半导体双向开关的第二端相连，所述第三宽禁带半导体双向开关的第一端作为所述多通道双向升降压电路的高压母线输出端。此时，所述高压母线节点作为纯负载来使用，此时，所述高压母线节点仅能获取所述储能设备提供的电能。
[0056] 进一步的，在本申请上述实施例公开的技术方案中，当所述高压母线节点可以在负载和供电电源之间进行切换时，上述方案中，所述高压母线支路，还包括：
[0057] 第四宽禁带半导体双向开关S4，所述第四宽禁带半导体双向开关的第一端与所述第三宽禁带半导体双向开关相连，所述第四宽禁带半导体双向开关的第二端与所述电感的第二端相连，此时，通过控制第三宽禁带半导体双向开关和第四宽禁带半导体双向开关的状态，可以实现所述高压母线节点输入和输出电
信号，因此，此时所述高压母线节点可以在负载和供电电源之间进行切换。
[0058] 在本申请上述实施例公开的技术方案中，所述第一通路支路和/或第二通路支路的具体类型可以依据用户需求自行选择，例如，参见图5，第一通路支路和/或第二通路支路为二极管，或者是第一通路支路和/或第二通路支路为二极管为MOSFET或IGBT单向开关，考虑到电路的工作效率的情况，参见图6，在本申请实施例公开的技术方案中，所述第一通路支路和第二通路支路优选为MOSFET。
[0059] 进一步的，本申请上述实施例公开的技术方案中，所述高压母线支路的数量可以依据用户需求自行选择，例如，参见图7，其可以为不小于2的正整数，各个高压母线支路的结构可以相同也可以不同，每个高压母线支路可以选择本申请任意一项实施例所述的高压母线支路的结构形式。
[0060] 当所述第一通路支路和/或第二通路支路为二极管为MOSFET或IGBT单向开关时，可以通过控制器控制所述多通道双向升降压电路在各个预设的模式之间进行切换，例如，在本申请实施例公开的技术方案中，所述控制器可以所述多通道双向升降压电路在第一工作模式、第二工作模式、第三工作模式、第四工作模式、第五工作模式和第六工作模式之间进行切换，其中：
[0061] 第一工作模式：所述第一宽禁带半导体双向开关导通，在本方案中，开关管导通指的是其在预设的PWM信号下，依据设定的占空比在导通和断开之间进行切换的状态，所述第二宽禁带半导体双向开关导通，所述第三宽禁带半导体双向开关截止，所述第四宽禁带半导体双向开关截止，作为所述第一通路支路的MOSFET或IGBT单向开关导通，作为所述第二通路支路的MOSFET或IGBT单向开关截止；
[0062] 第二工作模式：所述第一宽禁带半导体双向开关导通，所述第二宽禁带半导体双向开关导通，所述第三宽禁带半导体双向开关截止，所述第四宽禁带半导体双向开关截止，作为所述第一通路支路的MOSFET或IGBT单向开关截止，作为所述第二通路支路的MOSFET或IGBT单向开关导通；
[0063] 第三工作模式：所述第一宽禁带半导体双向开关导通，所述第二宽禁带半导体双向开关截止，所述第三宽禁带半导体双向开关截止，所述第四宽禁带半导体双向开关导通，作为所述第一通路支路的MOSFET或IGBT单向开关导通，作为所述第二通路支路的MOSFET或IGBT单向开关截止；
[0064] 第四工作模式：所述第一宽禁带半导体双向开关导通，所述第二宽禁带半导体双向开关截止，所述第三宽禁带半导体双向开关截止，所述第四宽禁带半导体双向开关导通，作为所述第一通路支路的MOSFET或IGBT单向开关截止，作为所述第二通路支路的MOSFET或IGBT单向开关导通；
[0065] 第五工作模式：所述第一宽禁带半导体双向开关截止，所述第二宽禁带半导体双向开关导通，所述第三宽禁带半导体双向开关导通，所述第四宽禁带半导体双向开关截止，作为所述第一通路支路的MOSFET或IGBT单向开关导通，作为所述第二通路支路的MOSFET或IGBT单向开关截止；
[0066] 第六工作模式：所述第一宽禁带半导体双向开关截止，所述第二宽禁带半导体双向开关导通，所述第三宽禁带半导体双向开关导通，所述第四宽禁带半导体双向开关截止，作为所述第一通路支路的MOSFET或IGBT单向开关截止，作为所述第二通路支路的MOSFET导通。
[0067] 本
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0068] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种
修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
