[实用新型]一种两相交错并联双向DC/DC变换器

说明书

本实用新型公开了一种两相交错并联双向DC/DC变换器，涉及电力电子变换器设备技术领域。该变换器包括低压模块、高压模块和变换器，所述变换器与低压模块和高压模块串联，在升压模式时，低压模块向高压模块提供能量，低压侧的占空比大于0.5；在降压模式时，高压模块将能量回馈到低压模块，高压侧的占空比小于0.5。该变换器电路结构简单，体积小，成本低，输入输出的电压变换比高，利用交错并联控制降低了输入电流的纹波，用在储能系统中，可以提高电池的使用寿命，开关器件的电压、电流应力低，不仅提高变换器的整体变换效率，同时有利于开关器件的选型。

技术领域

本实用新型涉及电力电子变换器技术领域，更具体地说，涉及一种两相交错并联双向DC/DC变换器。

背景技术

随着双向直流-直流变换器在直流电机驱动、不间断电源、分布式发电和电动汽车等领域中受到人们越来越多的关注，其相关应用技术研究也有所提高。由于分布式能源自身并没有能量存储的功能，因此现今分布式发电系统大多含有辅助储能系统，在储能系统中，双向DC/DC变换器承担能量双向输送的任务，因而其作用在整个储能系统中占重要作用。双向DC/DC变换器在功能上相当于两个单向DC/DC变换器，能大幅度减小储能系统的体积、重量和成本，同时提高变换效率，实现“一机两用”的功能，具有重要的研究和应用价值。

关于并联变换器的结构设计，现有技术中已有相关的技术方案公开，如：中国专利号ZL201420113325.6，名称为：一种多路交错并联移相双向CUK变换器，它包括至少一CUK双向变换器单元，CUK双向变换器单元包括一由隔离变压器隔离驱动的主开关管Q1和续流管Q2形成的桥臂电路，主开关管Q1和续流管Q2由互补的PWM的信号驱动。该申请案虽然采用了多路并联结构，但变换器的电压变换比并没有得到提升。

此外，对于中国专利号ZL201310726086.1，名称为：一种隔离型双向DC-DC变换器，它包括初级侧变换器，初级侧变换器由四个第一至第四功率开关管、第一、第二电感构成，第一功率开关管经第一电感与第二功率开关管串联构成第一桥臂，第三功率开关管经第二电感与第四功率开关管串联构成第二桥臂；初级侧变换器正母线与负母线之间连接初级侧稳压电容，第一电感一端连接隔离变压器的初级绕组，另一端经第一二极管连接初级侧变换器的母线；第二电感一端也连接隔离变压器的初级绕组，另一端经第二二极管连接初级侧变换器的母线；隔离变压器的次级绕组连接次级侧变换器输入端，次级侧变换器的输出端正母线与负母线之间连接次级侧稳压电容。该申请方案由于变换器的存在，虽然能够实现高变换比，但其体积和成本较大，且易出现磁饱和现象。

实用新型内容

1.要解决的问题

针对现有变换器实现高变换比较为困难的问题，本实用新型提供一种两相交错并联双向DC/DC变换器，提高输入输出电压的变换比，交错并联结构减小电流纹波，提高变换器的暂态响应速度，开关器件的电压、电流应力也得到了有效的降低，从而提高了变换器的性能。该变换器可适用于新能源发电储能系统、混合动力汽车、超级电容系统等能量需要双向流动的场合。

2.技术方案

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种两相交错并联双向DC/DC变换器，包括低压模块、高压模块和变换器，所述变换器与低压模块和高压模块串联，在升压模式时，低压模块向高压模块提供能量，低压侧的占空比大于0.5；在降压模式时，高压模块将能量回馈到低压模块，高压侧的占空比小于0.5。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述低压模块包括低压侧电源和低压侧电容，低压侧电源的正极与低压侧电容的正极连接。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述高压模块包括高压侧电源和高压侧电容，高压侧电源与高压侧电容并联。