[实用新型]一种级联双向DC-DC变换器

权利要求书

1.一种级联双向DC-DC变换器，其特征在于，包括依次连接的第一级双向DC-DC电路、储能滤波单元、第二级双向DC-DC电路，第一级双向DC-DC电路包括两个相同的、并联连接的双向三电平模块，分别为第一双向三电平模块和第二双向三电平模块； 

第二级双向DC-DC电路包括第三双向三电平模块。 

2.根据权利要求1所述的级联双向DC-DC变换器，其特征在于， 

所述储能滤波单元包括串联连接的、相同的第一滤波电容和第二滤波电容。 

3.根据权利要求2所述的级联双向DC-DC变换器，其特征在于，所述第一双向三电平模块包括：第一电感、第一开关管、第三开关管、第二电感、第二开关管和第四开关管； 

所述第一电感的一端连接输入电源的正端，所述第一电感的另一端通过所述第三开关管与所述第一滤波电容的第一端相连；所述第一电感的另一端通过所述第一开关管、第二开关管、第二电感连接输入电源的负端；第一开关管和第二开关管的连接点与第一滤波电容的第二端和第二滤波电容的第一端相连，第二滤波电容的第二端通过第四开关管与第二电感和第二开关管的连接点相连； 

所述第二双向三电平模块包括：第三电感、第五开关管、第六开关管、第四电感、第七开关管和第八开关管； 

所述第三电感的一端连接输入电源的正端，所述第三电感的另一端通过所述第七开关管与所述第一滤波电容的第一端相连；所述第三电感的另一端通过所述第五开关管、第六开关管、第四电感连接输入电源的负端；第五开关管和第六开关管的连接点与第一滤波电容的第二端和第二滤波电容的第一端相连，第二滤波电容的第二端通过第八开关管与第四电感和第六开关管的连接点相连。 

4.根据权利要求3所述的级联双向DC-DC变换器，其特征在于，所述第三双向三电平模块包括第五电感、第九开关管、第十开关管、第六电感、第十一开关管和第十二开关管，以及第三滤波电容和第四滤波电容； 

所述第五电感的第一端与所述第一滤波电容的第一端相连，所述第六电感的第一端与所述第二滤波电容的第二端相连，第五电感的第二端通过第九开关管和第十开关管与所述第六电感的第二端相连，第五电感的第二端通过第十一开关管与所述级联双向DC-DC变换器的正输出端相连，第六电感的第二端通过第十二开关管与所述级联双向DC-DC变换器的负输出端相连，第九开关管和第十开关管的连接点与所述级联双向DC-DC变换器的中点电压输出端相连； 

所述第三滤波电容和第四滤波电容串联连接在所述级联双向DC-DC变换器的正输出端和负输出端之间，第三滤波电容和第四滤波电容的连接点与所述级联双向DC-DC变换器的中点电压输出端相连； 

所述第三滤波电容和第四滤波电容的电气参数相同。 

5.根据权利要求4所述的级联双向DC-DC变换器，其特征在于， 

所述级联双向DC-DC变换器还包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关； 

所述第一开关连接在所述第一电感的第一端与输入电源的正端之间； 

所述第二开关连接在所述第三电感的第一端与输入电源的正端之间； 

所述第三开关连接在所述第一滤波电容的第一端与输入电源的正端之间； 

所述第四开关连接在所述第二滤波电容的第二端与输入电源的负端之间。 

6.根据权利要求4所述的级联双向DC-DC变换器，其特征在于， 

所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管、第九开关管、第十开关管、第十一开关管和第十二开关管为MOS管、IGBT管或者SiC-MOS中的一种或者几种的组合。 

7.根据权利要求4或5所述的级联双向DC-DC变换器，其特征在于，所述级联双向DC-DC变换器还包括第五开关、第一二极管、第一电阻； 

所述第五开关连接在所述输入电源的正端和所述级联双向DC-DC变换器的正输出端之间； 

所述第一二极管和第一电阻串联连接在所述第五开关和所述级联双向DC-DC变换器的正输出端之间； 

所述第一二极管的阳极连接第五开关的一端，所述第一二极管的阴极连接所述第一电阻的一端； 

或者， 

所述第一二极管的阳极连接所述第一电阻的一端，所述第一二极管的阴极连接所述级联双向DC-DC变换器的正输出端。