直流/直流转换器及其控制方法

技术领域

本发明的一个实施例涉及一种直流/直流(DC/DC)转换器及其控制方法。

背景技术

电能容易被转换和发送，并且因此被广泛使用。为了有效地使用此电能，使用能量存储系统(ESS)。能量存储系统接收电力并且对电池中的电力充电。此外，当需要电力时，能量存储系统通过对在电池中充电的电力放电来供应电力。因此，能量存储系统能够灵活地供应电力。

具体地，当包括能量存储系统时，电源系统如下操作。当负载或系统处于过载中时，能量存储系统对存储在电池中的电能放电。此外，当负载或系统处于轻负载中时，能量存储系统从发电装置或系统接收电力并且对电池中的电力充电。

此外，当能量存储系统独立于电源系统而存在时，能量存储系统从外部电源接收空闲电力并且对电池中的空闲电力充电。此外，当系统或负载处于过载中时，能量存储系统通过对电池中充电的电力放电来供应电力。

同时，应用于能量存储系统的直流/直流(DC-DC)转换器在不执行短路和断开检测的状态中操作。当在短路或断开状态中操作时，DC-DC转换器能够导致对组件的损害和对工人的损害。

发明内容

技术问题

本发明旨在提供一种能够执行短路和断开的检测的直流/直流(DC/DC)转换器及其控制方法。

技术方案

根据实施例，一种直流/直流(DC/DC)转换器控制方法包括：接通(turn on)位于直流链路电容器和桥接电路单元(bridge circuit unit)之间的第一开关单元；确定在第一设定时间已经流逝之后是否发生短路(短接)；确定在第二设定时间已经流逝之后是否发生短路和断开(开路)；测量跨与第一开关单元并联连接的第二开关单元的两端的电压；比较跨第二开关单元的两端的电压和预设电压以确定是否发生短路；接通第二开关单元；切断第一开关单元；以及确定从当第一开关单元切断的时间开始已经流逝第三设定时间之后是否发生断开。

确定在第一设定时间已经流逝之后短路(短接)是否发生可以包括将预设的第一参考电压值和预设的第一参考电流值与在逆变器的两端处测量到的第一逆变器电压值和第一逆变器电流值进行比较，并且确定短路是否发生。

确定在第二设定时间已经流逝之后短路和断开(开路)是否发生可以包括将预设的第二参考电压值和预设的第二参考电流值与在逆变器的两端处测量到的第二逆变器电压值和第二逆变器电流值进行比较，并且确定短路和断开是否发生。

确定在第三设定时间已经流逝之后是否发生断开可以包括将预设的第三参考电压值和预设的第三参考电流值与在逆变器的两端处测量到的第三逆变器电压值和第三逆变器电流值进行比较，并且确定短路和断开是否发生。

将跨第二开关单元两端的电压与预设电压进行比较以确定是否发生短路可以包括：当跨第二开关单元两端的电压在预设时间内被维持在预设电压之下时，确定发生短路。

DC/DC转换器控制方法可以进一步包括：当短路或断开发生时输出用于停止转换器的操作的控制命令和用于减小逆变器端的电压的控制命令中的至少一个。

根据实施例，一种DC/DC转换器包括：第一开关单元，该第一开关单元位于直流链路电容器和桥接电路单元之间；第二开关单元，该第二开关单元与第一开关单元并联连接；感测单元，该感测单元被配置成感测跨逆变器两端的电压和跨第二开关两端的电压；以及控制单元，该控制单元被配置成控制第一开关单元和第二开关单元的导通-关断操作，并且使用跨逆变器两端的电压和跨第二开关单元两端的电压来确定是否发生短路和断开，其中该控制单元使用当第一开关单元被接通并且第二开关单元被切断时测量到的跨逆变器两端的电压和跨第二开关单元两端的电压来确定是否发生短路和断开，并且使用当第二开关单元被接通并且第一开关单元被切断时测量到的跨逆变器两端的电压来确定是否发生断开。

第一开关单元可以包括电阻器元件和串联连接到该电阻器元件的开关元件。

控制单元可以依次执行下述的算法操作：确定在接通第一开关单元之后在第一设定时间已经流逝之后是否发生短路(短接)，确定在第二设定时间已经流逝之后是否发生短路和断开(开路)，并且将跨第二开关单元两端的电压与预设电压进行比较以确定是否发生短路，并且可以确定在接通第二开关单元之后在第三设定时间已经流逝之后是否发生断开，并且切断第一开关单元。

当短路或断开发生时，控制单元可以输出用于停止转换器的操作的控制命令和用于减小逆变器端的电压的控制命令中的至少一个。

控制单元可以在第一设定时间已经流逝之后将预设的第一参考电压值和预设的第一参考电流值与在逆变器的两端处测量到的第一逆变器电压值和第一逆变器电流值进行比较，以确定是否发生短路。

控制单元可以在第二设定时间已经流逝之后将预设的第二参考电压值和预设的第二参考电流值与在逆变器的两端处测量到的第二逆变器电压值和第二逆变器电流值进行比较，以确定是否发生短路和断开。

控制单元可以在第三设定时间已经流逝之后将预设的第三参考电压值和预设的第三参考电流值与在逆变器的两端处测量到的第三逆变器电压值和第三逆变器电流值进行比较，以确定是否发生短路和断开。

[有益效果]

根据本发明，在DC/DC转换器及其控制方法中，可以执行DC/DC转换器的短路和断开的检测。

此外，当检测到短路或断开时，能够通过停止操作并且减少逆变器端的电压来防止电路的损坏(breakage)和人身伤害。

此外，能够根据用于防止过电流的电阻器的温度来执行精确的短路检测和断开检测，而不管电阻值的变化如何。

此外，当在与逆变器公司先前约定的操作范围上连接逆变器以防止操作时，能够通过引起故障来确保稳定性。

附图说明

图1是用于描述根据实施例的电源系统的示意性配置的视图。

图2是用于描述根据实施例的能量存储系统的视图。

图3是用于描述根据实施例的直流/直流(DC/DC)转换器的视图。

图4是根据实施例的DC/DC转换器的电路图。

图5是根据实施例的DC/DC转换器的操作的流程图。

图6是根据实施例的测试DC/DC转换器的短路和断开的检测性能的结果的视图。

具体实施方式

在下文中，参考附图对本发明的优选实施例进行详细描述。

然而，本发明的技术精神不限于将描述的一些实施例，并且能够以各种形式体现，并且可以选择性地组合和替换实施例中的一个或多个元件以在本发明的技术精神的范围内被使用。

此外，在本发明的实施例中使用的术语(包括技术和科学术语)能够以本领域的技术人员通常理解的含义来解释，除非特别定义和描述，并且诸如字典中定义的术语的通常使用的术语可以在考虑它们在相关领域中的上下文含义的情况下被理解。

此外，提供说明书中使用的术语不是为了限制本发明而是为了描述实施例。

在说明书中，单数形式还可以包括复数形式，除非上下文另有明确指示，并且当公开为“A、B和C”中的至少一个(或一个或多个)时，可以包括A、B和C的所有可能组合中的一个或多个。

此外，可以使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等的术语来描述本发明的实施例的元件。

这些术语仅被提供以将元件与其他元件区分开，并且元件的本质、序列、顺序等不受术语的限制。

此外，当特殊元件被公开为“连接”、“耦合”或“链接”到其他元件时，元件不仅可以包括被直接连接、耦合或链接到其他元件的情况，还可以包括通过元件和其他元件之间的元件被连接、耦合或链接到其他元件的情况。

另外，当一个元件被公开为形成在另一元件“上或下”时，术语“上或下”包括其中两个元件彼此直接接触的情况和其中至少另一元件被设置在两个元件之间(间接接触)的情况。此外，当术语“在……上或下”被表达时，不仅向上方向而且向下方向的含义可以基于一个元素被包括。

在下文中，将参考附图详细描述实施例，并且将相同的附图标记授予相同或相应的组件，而不管附图标记如何，并且将省略其重叠描述。

图1是用于描述根据实施例的电源系统的示意性配置的视图。参考图1，根据实施例的电源系统1包括发电装置10、能量存储系统20、逆变器30、交流(AC)滤波器40、交流/交流(AC/AC)转换器50、系统60、系统控制单元80和负载70。

发电装置10可以产生电能。当发电装置10是光伏发电系统时，发电装置10可以是太阳能电池阵列。太阳能电池阵列是多个太阳能电池模块的组合。太阳能电池模块可以是通过串联或并联连接多个太阳能电池将太阳能转换成电能以产生预先确定的电压和电流的设备。因此，太阳能电池阵列可以吸收太阳能并且将太阳能转换成电能。

此外，当发电装置10是风力发电系统时，发电装置10可以是将风能转换成电能的风扇。

同时，发电装置10不限于此，并且除了光伏发电系统和风力发电系统之外，还可以被配置成潮汐发电系统。然而，这仅是示例，并且发电装置10不限于在上面提及的类型，并且可以包括使用诸如太阳能热、地热等的新的可再生能源产生电能的所有发电系统。

此外，电源系统1可以仅通过能量存储系统20在没有发电装置10的情况下供应电力。

在这种情况下，电源系统1可以不包括发电装置10。

逆变器30可以将直流(DC)电力转换成交流(AC)电力。更具体地，由发电装置10供应的DC电力或由能量存储系统20放电的DC电力可以被转换成AC电力。

AC滤波器40可以对被转换成AC电力的电力的噪声进行滤波。此外，根据实施例，可以省略AC滤波器40。

AC/AC转换器50可以转换噪声滤波的AC电力的电压的幅值，使得AC电力可以被供应到系统60或负载70，并且可以将转换的AC电力供应到系统60或负载70。此外，根据实施例，可以省略AC/AC转换器50。

系统60是其中集成了许多发电厂、变电站、输电和配电线路以及负载并且因此执行电气电力的生成和使用的系统。

负载70可以从诸如发电装置10等的发电系统或能量存储系统20接收电能以消耗电力。

能量存储系统(ESS)20可以通过从发电装置10接收电能被充电，并且可以根据系统60或负载70的电力供应和需求状况来对充电的电能进行放电。更具体地，当系统60或负载70处于轻负载中时，能量存储系统20可以从发电装置10接收空闲电力以执行充电。当系统60或负载70处于过载中时，能量存储系统20可以对充电的电力进行放电以向系统60或负载70供应电力。此外，能量存储系统20可以被连接在发电装置10和逆变器30之间，以电连接到发电装置10和电连接到逆变器30。

系统控制单元80可以控制能量存储系统20、逆变器30和AC/AC转换器50的操作。更具体地，系统控制单元80可以控制能量存储系统20的充电和放电。当系统60或负载70处于过载中时，系统控制单元80可以控制能量存储系统20以供应电力并且将电力传送到系统60或负载70。当系统60或负载70处于轻负载中时，系统控制单元80可以控制外部电源或发电装置10以供应电力并且将电力发送到能量存储系统20。

图2是用于描述根据实施例的能量存储系统的视图。

参考图2，根据本实施例的能量存储系统20可以包括直流/直流(DC/DC)转换器100、电池200和充电控制单元300。能量存储系统20可以通过直流链路电容器90被连接到逆变器30。也就是说，直流链路电容器90可以被设置在能量存储系统20和逆变器30之间。因此，能量存储系统20可以在充电模式中接收直流链路电容器90的直流(DC)电压Vdc，并且在放电模式中将DC电压Vdc提供给直流链路电容器90。

电池200可以在充电模式中从DC/DC转换器100接收充电电力，并且使用接收到的电力来执行充电操作。此外，电池200可以在放电模式中将先前存储的电力输出到DC/DC转换器100。此外，电池200可以包括多个电池单体以执行充电和放电操作。

充电控制单元300可以包括电池管理系统(BMS)。充电控制单元300可以向系统控制单元80提供关于电池200的状态的电池状态信息。例如，充电控制单元300可以监测电池200的电压、电流、温度、剩余电量和充电状态中的至少一个或多个，并且将监测到的电池200的状态信息发送到系统控制单元80。此外，充电控制单元300可以使多个电池单体在充电或放电时维持适当的电压。此外，充电控制单元300可以基于来自系统控制单元80的控制信号来操作。此外，充电控制单元300可以根据监测到的电池200的状态信息来控制DC/DC转换器100。此外，充电控制单元300可以根据充电模式或放电模式来控制DC/DC转换器100。更具体地，充电控制单元300可以向DC/DC转换器100的转换器控制单元提供用于控制DC/DC转换器100的充电控制信号或放电控制信号，并且DC/DC转换器100的转换器控制单元可以基于充电控制信号或放电控制信号向DC/DC转换器100的开关提供脉宽调制(PWM)信号。此外，充电控制单元300可以控制DC/DC转换器100以在电池200的放电模式中对直流链路电容器90初始地充电。也就是说，充电控制单元300可以向DC/DC转换器100的转换器控制单元提供用于控制DC/DC转换器100的初始充电控制信号，并且DC/DC转换器100的转换器控制单元可以基于初始充电控制信号向DC/DC转换器100的开关提供初始充电开关信号。此外，充电控制单元300可以控制DC/DC转换器100以改进DC/DC转换器100的电力转换效率。更具体地，充电控制单元300可以向DC/DC转换器100的转换器控制单元提供能够改进DC/DC转换器100的电力转换效率的电力转换效率控制信号，并且DC/DC转换器100的转换器控制单元可以基于电力转换效率控制信号向DC/DC转换器100的开关提供PWM信号。

DC/DC转换器100可以转换在充电模式中由能量存储系统20接收到的或在放电模式中从能量存储系统20供应的DC电力的幅值。更具体地，DC/DC转换器100可以将从发电装置10或逆变器30提供给直流链路电容器90的DC电力转换成用于对电池200充电的电压幅值，并且将DC电力提供给电池200。此外，DC/DC转换器100可以将从电池200提供的DC电力转换成由逆变器30可使用的电压幅值，并且将DC电力提供给直流链路电容器90。

图3是用于描述根据实施例的DC/DC转换器的视图。

参考图3，DC/DC转换器100可以转换在充电模式中由能量存储系统20接收到的或在放电模式中从能量存储系统20供应的DC电力的幅值。也就是说，DC/DC转换器100可以是双向DC/DC转换器。更具体地，DC/DC转换器100可以将从发电装置10或逆变器30提供给直流链路电容器90的DC电力转换成用于对电池200充电的电压幅值，并且将DC电力提供给电池200。此外，DC/DC转换器100可以将从电池200提供的DC电力转换成由逆变器30可使用的电压幅值，并且将DC电力提供给直流链路电容器90。此外，DC/DC转换器100可以基于从直流链路电容器90提供的电压在充电模式、待机模式和放电模式中操作。也就是说，即使当由充电控制单元300没有提供控制信号时，DC/DC转换器100也可以监测从直流链路电容器90提供的电压，确定是否在充电模式、待机模式和放电模式中操作，并且操作。

DC/DC转换器100可以包括顶部开关单元110、桥接电路单元120、控制单元130、直流稳定电路单元140和感测单元150。

控制单元130可以控制桥接电路单元120。例如，控制单元130可以基于从充电控制单元300提供的控制信号来生成PWM信号，并且将PWM信号提供给包括开关的桥接电路单元120。作为另一示例，控制单元130可以根据从直流链路电容器90提供的电压的幅值来确定操作模式和参考电力。此外，控制单元130可以基于所确定的参考电力来生成PWM信号，并且将该PWM信号提供给包括开关的桥接电路单元120。

顶部开关单元110可以防止电气过应力(EOS)或过电流被引入能量存储系统20或从能量存储系统20放电。顶部开关单元110可以被设置在直流链路电容器90连接到的第一端Na和桥接电路单元120之间。此外，顶部开关单元110可以包括电路断路器(未示出)。在这种情况下，当EOS或过电流被引入到能量存储系统20中时，顶部开关单元110可以在第一端Na和桥接电路单元120之间开路(open)。因此，顶部开关单元110可以阻止外部电流输入到能量存储系统20/外部电流从能量存储系统20输出。

桥接电路单元120可以被设置在顶部开关单元110和直流稳定电路单元140之间并且电连接到每个组件。桥接电路单元120可以在下降模式中降低(drop)从顶部开关单元110输入的DC电力的DC电压，并且将DC电压输出到直流稳定电路单元140。此外，桥接电路单元120可以在升高模式中上升从直流稳定电路单元140输入的DC电力的DC电压，并且将DC电压输出到顶部开关单元110。桥接电路单元120可以包括一个或多个开关。例如，桥接电路单元120可以是绝缘全桥电路。作为另一示例，桥接电路单元120可以是非绝缘全桥电路。本发明不限于此，并且桥接电路单元120可以被配置成半桥电路。桥接电路单元120可以基于控制单元130的PWM信号来操作。

直流稳定电路单元140可以操作以在桥接电路单元120的升高模式中上升DC电压并且在下降模式中降低DC电压。此外，直流稳定电路单元140可以是LC滤波器。直流稳定电路单元140可以被连接到第二端Nb。

感测单元150可以感测第一端Na的电压和电流，并且将感测到的电压和电流提供给控制单元130。第一端Na的电压和电流可以是由直流链路电容器90提供的DC电压和DC电流。

此外，感测单元150可以感测第二端Nb的电压和电流，并且将感测到的电压和电流提供给控制单元130。第二端Nb的电压和电流可以是由DC/DC转换器提供给电池200的DC电压和DC电流。

此外，感测单元150可以感测第三端Nc的电压和电流，并且将感测到的电压和电流提供给控制单元130。第三端Nc的电压和电流可以是顶部开关单元110和桥接电路单元120的接触点处的电压和电流。

感测单元150可以由控制单元130控制。因此，在另一实施例中，可以快速地确定电池的充电或放电的操作模式。此外，在又一实施例中，不需要用于当电池充电或放电时进行下调(droop)控制的单独的通信线路和通信单元。另外，在又一实施例中，当电池被充电或放电时可以执行快速下调控制。

图4是根据实施例的DC/DC转换器的电路图。

参考图4，根据实施例的DC/DC转换器100的控制单元130可以基于从充电控制单元300提供的控制信号来生成PWM信号，并且将PWM信号提供给包括开关或桥接电路单元120的顶部开关单元110。

在图4中，箭头指示电流的移动路径。

顶部开关单元110可以包括第一开关单元111和第二开关单元112。第二开关单元112可以包括设置在直流链路电容器90的一端和第一节点N1之间的第二开关元件Q2。第一开关单元111可以与第二开关单元112并联连接。第一开关单元111可以包括第一开关元件Q1和电阻器R。在第一开关元件Q1中，一侧可以被连接到直流链路电容器90的一端，并且另一侧可以被连接到电阻器R的一侧。在电阻器R中，一侧可以被连接到第一开关元件Q1的另一侧，并且另一侧可以被连接到桥接电路单元120。电阻R可以使比流过第一开关单元111的电流更低水平的电流流过第一开关单元111。

桥接电路单元120可以被设置在顶部开关单元110和直流稳定电路单元140之间。

直流稳定电路单元140可以连接在桥接电路单元120和电池200之间。

感测单元150可以感测第一端Na的电压和电流，并且将感测到的电压和电流提供给控制单元130。第一端Na的电压可以是由直流链路电容器90提供的DC电压和DC电流。

此外，感测单元150可以感测第二端Nb的电压和电流，并且将感测到的电压和电流提供给控制单元130。第二端Nb的电压和电流可以是由DC/DC转换器提供给电池200的DC电压和DC电流。

此外，感测单元150可以感测第三端Nc的电压和电流，并且将感测到的电压和电流提供给控制单元130。第三端Nc的电压可以是顶部开关单元110和桥接电路单元120的接触点处的电压和电流。

感测单元150可以由控制单元130控制。

当根据实施例的DC/DC转换器100在作为充电模式的下降模式中操作或者在作为放电模式的升高模式中操作时，第二开关单元112可以被接通/切断，并且第一开关单元111可以维持关断状态。此外，在开始放电模式之前的DC/DC转换器100的初始充电模式中，第二开关单元112可以维持关断状态，并且第一开关单元111可以被接通/切断。

因此，根据实施例的能量存储系统可以在以放电模式操作之前在没有单独配置的情况下对直流链路电容器初始地充电。此外，因为根据实施例的能量存储系统逐渐增加被提供给直流链路电容器的DC电流，所以初始充电速度可以是快速的，并且可以快速地执行电池放电操作。

根据该实施例，控制单元130可以控制第一开关单元111和第二开关单元112的导通-关断操作，并且使用跨逆变器两端的电压和跨第二开关单元112两端的电压来确定是否发生逆变器的短路和断开。

此外，当发生短路或断开时，控制单元130可以输出用于停止DC/DC转换器100的操作的控制命令和用于减小逆变器端的电压的控制命令中的至少一个。例如，当发生短路或断开时，控制单元130可以通过操作顶部开关单元110的电路断路器来阻止电流的引入。

控制单元可以使用当第一开关单元111被接通并且第二开关单元112被切断时测量到的跨逆变器两端的电压和跨第二开关单元112两端的电压来确定是否发生短路和断开。

控制单元130可以在导通状态中操作第一开关单元111，并且确定在第一设定时间已经流逝之后是否发生短路(短接)。具体地，控制单元130可以通过将预设的第一参考电压值和预设的第一参考电流值与在第一设定时间已经流逝之后在逆变器的两端处测量到的第一逆变器电压值和第一逆变器电流值进行比较来确定是否发生短路。第一设定时间可以被设置为在第一开关单元111转换成导通状态之后的预先确定的时间。例如，第一设定时间可以被设置为5ms，但不限于此。控制单元130可以使用通过感测单元150感测到的第一端Na的电压和电流来计算第一逆变器电压值和第一逆变器电流值，并且通过将第一逆变器电压值和第一逆变器电流值与预设的第一参考电压值和预设的第一参考电流值进行比较来确定是否发生短路。

此外，控制单元130可以确定在第二设定时间已经流逝之后是否发生短路和断开(开路)。具体地，控制单元130可以在第二设定时间已经流逝之后通过将预设的第二参考电压值和预设的第二参考电流值与在逆变器的两端处测量到的第二逆变器电压值和第二逆变器电流值进行比较来确定是否发生短路和断开。第二设定时间可以被设置为长于第一设定时间。例如，第二设定时间可以被设置为10.0ms，但不限于此。控制单元130可以使用通过感测单元150感测到的第一端Na的电压和电流来计算第二逆变器电压值和第二逆变器电流值，并且可以通过将第二逆变器电压值和第二逆变器电流值与预设的第二参考电压值和预设的第二参考电流值进行比较来确定是否发生短路和断开。

此外，控制单元130可以通过比较跨第二开关单元112两端的电压和预设电压来确定是否发生短路。具体地，当跨第二开关单元112的两端的电压在预设时间内被维持在预设电压之下时，控制单元130可以确定发生短路。例如，控制单元130可以确定当跨第二开关单元112两端的电压被维持在10[V]下0.1秒时发生短路。控制单元130可以使用通过感测单元150感测到的第三端Nc的电压来计算跨第二开关单元112两端的电压值，并且可以通过将跨第二开关单元112两端的电压值与预设电压值进行比较来确定发生短路。可替选地，控制单元130可以使用跨电池200两端的电压来估计跨第二开关单元112两端的电压。在这种情况下，控制单元130可以使用由感测单元150感测到的第二端Nb的电压来估计跨第二开关单元112两端的电压。

此外，控制单元130可以使用当第二开关单元112被接通并且第一开关单元111被切断时测量到的跨逆变器两端的电压来确定是否发生断开。控制单元130可以确定在操作处于导通状态中的第二开关单元112并且切断第一开关单元111之后在第三设定时间已经流逝之后是否发生断开。在这种情况下，控制单元130可以在使DC/DC转换器100进入充电模式之后确定是否发生断开。具体地，控制单元130可以在第三设定时间已经流逝之后通过将预设的第三参考电压值和预设的第三参考电流值与在逆变器的两端处测量到的第三逆变器电压值和第三逆变器电流值进行比较来确定是否发生断开。第三设定时间可以被设置为在第二开关单元112转换成导通状态并且第一开关单元111转换成关断状态之后的预先确定的时间。例如，第三设定时间可以被设置为10.0ms，但不限于此。控制单元130可以使用通过感测单元150感测到的第一端Na的电压和电流来计算第三逆变器电压值和第三逆变器电流值，并且可以通过将第三逆变器电压值和第三逆变器电流值与预设的第三参考电压值和预设的第三参考电流值进行比较来确定是否发生断开。

此外，当确定在充电模式的状态中发生断开时，控制单元130可以进入放电模式并且减小逆变器电压。控制单元130可以确定在逆变器端的电压被减小的状态中是否另外发生断开。控制单元130可以在进入放电模式的状态中通过将预设的第三参考电压值和预设的第三参考电流值与在逆变器的两端处测量到的第三逆变器电压值和第三逆变器电流值进行比较来确定是否发生断开。当确定断开持续发生时，即使在进入放电模式之后，控制单元130也可以通过操作顶部开关单元110的电路断路器来阻止电流的引入。

图5是根据实施例的DC/DC转换器的操作的流程图。

根据该实施例，首先，可以通过对设置在逆变器的输入端处的直流链路电容器进行初始充电(或预充电)来减少电池与逆变器之间的电压差并且阻止浪涌电流(S501)。

接下来，控制单元可以接通位于直流链路电容器和桥接电路单元之间的第一开关单元(S502)。

接下来，感测单元可以在第一设定时间已经流逝之后测量跨逆变器两端的电压和电流(S503)。

接下来，控制单元通过将预设的第一参考电压值和预设的第一参考电流值与在逆变器的两端处测量到的第一逆变器电压值和第一逆变器电流值进行比较来确定是否发生短路(S504)。

当确定短路发生时，控制单元可以通过操作顶部开关单元来阻止电流的引入(S505)。

接下来，感测单元可以在第二设定时间已经流逝之后测量跨逆变器两端的电压和电流(S506)。

接下来，控制单元可以通过将预设的第二参考电压值和预设的第二参考电流值与在逆变器的两端处测量到的第二逆变器电压值和第二逆变器电流值进行比较来确定是否发生短路和断开(S507)。

当确定断开或短路发生时，控制单元可以通过操作顶部开关单元来阻止电流的引入(S508)。

接下来，感测单元可以测量跨与第一开关单元并联连接的第二开关单元两端的电压(S509)。

接下来，控制单元可以通过比较跨第二开关单元两端的电压和预设电压来确定是否发生短路。控制单元可以在第二开关单元两端的电压在预设时间内被维持在预设电压之下时确定发生短路(S510)。

当确定短路发生时，控制单元可以通过操作顶部开关单元来阻止电流的引入(S511)。

接下来，控制单元可以接通第二开关单元(S512)。

接着，控制单元可以切断第一开关单元。因此，转换器可以进入充电模式(S513)。

接下来，感测单元可以在第三设定时间已经流逝之后测量跨逆变器两端的电压和电流(S514)。

接下来，控制单元可以通过将预设的第三参考电压值和预设的第三参考电流值与在逆变器的两端处测量到的第三逆变器电压值和第三逆变器电流值进行比较来确定是否发生断开(S515)。

接下来，当确定在充电模式状态中发生断开时，控制单元可以进入放电模式并且减小逆变器端的电压(S516)。

接下来，感测单元可以测量跨逆变器两端的电压和电流(S517)。

接下来，控制单元可以确定在放电模式中是否另外发生断开。控制单元可以通过将预设的第三参考电压值和预设的第三参考电流值与在逆变器两端处测量到的第三逆变器电压值和第三逆变器电流值进行比较来确定是否发生断开，并且然后在进入放电模式的状态中检查电压是否被减小(S518和S519)。

当确定即使在进入放电模式之后也连续发生断开时，控制单元可以通过操作顶部开关单元110来阻止电流的引入(S520)。

图6是根据实施例的测试DC/DC转换器的短路和断开的检测性能的结果的视图。参考图6A，因为现有的DC/DC转换器在没有确定是否发生短路和断开的情况下执行初始充电，所以能够看出，在初始充电期间发生根据短路或断开的误差PreChargeERR。与此相比，参考图6B，根据实施例的DC/DC转换器可以确定在其中第一开关单元最初被接通的状态中是否发生两个短路(短路0和1)以及是否发生一个断开(OTD1)。此外，参考图6C，通过确定在其中第一开关单元被转换成关断状态并且第二开关单元被导通的状态中是否发生附加断开(OTD2)，如图6D中所示，存在能够执行稳定的初始操作的技术效果。

在实施例中使用的术语“～单元”指的是软件或硬件组件，诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)，并且“～单元”执行特定作用。然而，“～单元”不是仅限于软件或硬件的含义。“～单元”可以被配置成存在于可寻址存储介质中，并且可以被配置成担当一个或多个处理器。因此，例如，“～单元”包括诸如软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件的组件、进程、函数、属性、程序、子例程、程序代码段、驱动器、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。组件和“～单元”中提供的功能可以被组合成较少数量的组件和“～单元”或进一步被分离成附加组件和“～单元”。此外，组件和“～单元”可以被实现为在设备或安全多媒体卡中担当一个或多个中央处理单元(CPU)。

尽管以上描述了本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员可以在以下权利要求中公开的本发明的范围和精神内不同地修改和改变本发明。