可见下图是该种应用中的电力电子应用和各个电源轨的电压范围，对于15KW的应用场景，电池充电测试时：三相整流器工作在高PF整流器状态，输出700~800V的直流母线电压，再经过隔离型双向DC/DC降压为14或19V的低压输出到BTS（电池测试系统）的前级，电池测试系统内部多个通道共用这个电源，经过BTS内部的高精度BUCK/BOOST变换器为电池直接充电。反向工作时，工作流程反过来就好，整流器工作在高PF的并网回馈状态，双向DCDC工作在反向传输模式。      在这种系统应用中，电源系统分为前后两个独立的模块，前级电源系统为整流器组合隔离双向DCDC，后级为BTS和双向DCDC。由于电池为低电压电池，所以要求前级AC/DC系统的输出电压为14或19V，便于后级高效率工作。但是这样就带了一个问题，该如何选择哪一种隔离型双向DCDC应用在这种场景呢？三相整流器可以很好选择两电平或三电平整流器，整流器控制直流母线，dq坐标系双闭环即可。逆变模式，控制可以使用外环为PQ或控制VDC来做，内环依然是dq前馈解耦控制。

 

整流器的方案似乎已经可以确定，但是双向DCDC的方案却很纠结了，原因如下：

1. 高压隔离双向DCDC好做，可选传统DAB，或LC谐振型DAB SRC，因为输出电压高，副边可以选择使用全桥。但是对于19V的电压输出，副边选择使用全桥似乎不太妙，首先是副边变压器出线到全桥整流器的电流走线和结构就很复杂，另外40V的器件和80V的低压器件，性能差别不是很大。从副边整流器的实现，很明显是选择推挽的方法要简单很多，包括结构和驱动，变压器结构也不会复杂，所以就不能选择比较常见的双全桥双向DCDC的方案。
2. 增益范围考虑：由于不是直接面对电池，所以前级AC/DC系统只需恒定电压输出，不太需要很宽的增益范围。因此我选择使用传统LLC，而且LLC仅工作在增益低于1的SRC模式。在充电时，直接恒压输出19V。副边低压MOS以SR逻辑控制。在反向工作时，低压MOS直接50%占空比调频工作，原边MOS关闭掉，使用体二极管整流工作，首先是简化控制，另外就是提升可靠性，对于800V输出电压，不缺SR带来的那点效率。
3. 输出电流的考虑：LLC在低压输出时，纹波电流确实是大问题。所以对于副边接近800A的输出电流。最好是使用多路交错的方式来降低输出侧电容滤波器的电流应力。从三路交错的电流纹波下降比例来看，效果确实很可观。三相交错LLC后，纹波电流不在是问题。经测试在20V750A的电流输出下，纹波电流RMS不到35A，比较好选择低压固液混合电容器来承担。

4、开关器件和驱动的考虑：原边高压直接使用SICMOS，搭配正负压驱动，目前已经成熟。副边低压输出19V*2*1.5（余量）应该可以选择60~80V之间的低压开关管，考虑到LLC的副边电流都是正弦波并在开关周期末期是下降趋势，这样就能解决电流馈电模式的双向DCDC的低压器件的电压应力问题。使用铜基板加贴片开关加铜条结构件工艺，变压器出来后直接打螺丝到整流板，每一相输出电流250A，一个绕组输出电流125A。

5、变压器使用立绕结构，原边绕线副边一圈，使用铜结构件引出，可参考下图，这个图片是台达的一个车载14V/180A的变压器。

6、工作模式切换考虑：使用LLC后不太容易实现功率方向无缝切换，所以我干脆把工作模式区分开。在充电时，整流器外环控制直流侧电压，高PF整流器模式工作。LLC输出19V恒压模式，低压侧SR工作，控制目标为低压输出电压或电流。当需要反向工作时，低压MOS继续工作，同时占空比恢复到50%调频，控制目标为原变母线电压，同时整流器切换为控制有功P为外环的并网回馈模式。模式切换通过先关闭LLC的原边高压驱动，再增大SR驱动，然后切换整流器为PQ并网控制模式。

7、反向工作时变压器直流偏置问题：尽可能的保证变压器的ON\OFF时间相等，其它继续考虑。

8、副边电流采样：使用低温度漂移的合金电阻采样输出电流，并做电阻的散热和温度采样，尽可能的补偿输出电流的采样精度。

9、其它待考虑，

三相LLC的隔离双向DCDC性能测试： 正向充电800V输入 / 输出20V15KW；   反向20V/750A输入 / 输出800V15KW；
小结：根据应用在电池测试系统的低压双向ACDC应用场景，因为输出输入输出电压相对固定，无需宽范围调整增益。选择使用三相LLC来实现隔离型双向DCDC，它的优点是控制简单，效率高，副边纹波电流低，ZVS工作，副边整流器电压应力低便于选择低压开关器件。同时对比使用电流馈电的推挽全桥隔离双向DCDC来说，这些优势很明显。今天只是先想到这里，如果有后续的思考在补充，希望各位研究双向DCDC的大佬来继续讨论高压转低压的隔离双向DCDC最优方案。