[发明专利]一种多功能电能变换器

说明书

本发明公开了一种多功能电能变换器。该电能变换器包括依次连接的输入直流电源单元、电能变换单元、输出滤波器和输出负载单元，其中输入直流电源单元用于输入直流电源；电能变换单元将输入的直流电源所产生的电平调制成脉冲电压；输出滤波器对电能变换单元输出的脉冲电压进行滤波处理；输入直流电源单元包括输入直流电源，输入直流电源单元与电能变换单元连接；输出滤波器包括滤波电容；输出负载单元包括输出负载，输出负载一端与滤波电容的一端连接，另一端与滤波电容的另一端连接。本发明功率器件数量少，同时具有斩波和逆变两种功能，无需变压器即可实现升降压功能、双向功率流，具有体积小、重量轻、成本低、性能高的优点。

技术领域

本发明属于电力电子变换技术领域，特别是一种多功能电能变换器。

背景技术

电力电子技术是对电能进行变换的一门科学，直流斩波技术与逆变技术是其中重要的两大部分，广泛地应用于国防、工矿企业、科研院所、大学实验室和日常生活中。随着新能源技术的发展与应用，以及我国直流输电能技术的逐渐发展，直流电能变换技术的应用越来越广泛。

迄今为止，直流斩波技术和逆变技术的研究早已成熟，但均为利用变换器实现斩波功能，利用逆变器实现逆变功能，而将两种技术集于一体的研究较少，当直流电源带不同负载时，需要用不同的电能变换单元，造成了研究和使用成本的提高。

发明内容

本发明目的在于提供一种兼具升压、降压斩波功能和升降压逆变功能、双向功率流的高性价比的多功能电能变换器。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种多功能电能变换器，包括依次连接的输入直流电源单元、电能变换单元、输出滤波器和输出负载单元，其中

输入直流电源单元用于输入直流电源；

电能变换单元将输入的直流电源所产生的电平调制成脉冲电压；

输出滤波器对电能变换单元输出的脉冲电压进行滤波处理。

进一步地，所述输入直流电源单元包括输入直流电源，所述输入直流电源单元与电能变换单元连接。

进一步地，所述电能变换单元包括第一储能电感、第二储能电感、第一功率开关管、第一二极管、第二功率开关管、第二二极管、第三功率开关管、第三二极管、第四功率开关管、第四二极管、第五功率开关管、第五二极管、第六功率开关管、第六二极管、第七二极管、第八二极管；所述第一储能电感正极与输入直流电源正极、第三功率开关管漏极连接，第一储能电感负极与第一功率开关管漏极、第七二极管阳极连接，第一功率开关管源极与第二功率开关管源极连接，第一二极管反并联于第一功率开关管两端，即第一二极管阴极与第一功率开关管漏极连接、第一二极管阳极与第一功率开关管源极连接，第一功率开关管源极与第二功率开关管漏极连接，第二二极管反并联于第二功率开关管两端，即第二二极管阴极与第二功率开关管漏极连接、第二二极管阳极与第二功率开关管源极连接，第二功率开关管源极与第三功率开关管漏极连接，第二功率开关管漏极与输入直流电源负极、第二储能电感负极连接；第三功率开关管源极与第四功率开关管源极连接，第三二极管反并联于第三功率开关管两端，即第三二极管阴极与第三功率开关管漏极连接、第三二极管阳极与第三功率开关管源极连接，第四二极管反并联于第四功率开关管两端，即第四二极管阴极与第四功率开关管漏极连接、第四二极管阳极与第四功率开关管源极连接，第四功率开关管漏极与第二储能电感正极、第八二极管阴极连接，第七二极管阴极和第八二极管阳极同时与输出滤波器连接，第五功率开关管漏极与输入直流电源正极连接，第五二极管反并联于第五功率开关管两端，即第五二极管阴极与第五功率开关管漏极连接、第五二极管阳极与第五功率开关管源极连接，第五功率开关管源极与第六功率开关管漏源极连接，第六二极管反并联于第六功率开关管两端，即第六二极管阴极与第六功率开关管漏极连接、第六二极管阳极与第六功率开关管源极连接，第六功率开关管源极与输入直流电源负极相连，第五功率开关管源极和第六功率开关管漏极同时与输出滤波器连接。