[发明专利]双向直流变换器电路拓扑结构

说明书

本发明涉及一种双向直流变换器电路拓扑结构，所述电路拓扑结构包括高压侧电路、低压侧电路以及连接于高压侧电路和低压侧电路之间的高频变压器；包括六个开关管、两个母线电容、一个大功率电感、一个高频变压器、两个均压电阻和两个箝位二极管，对应两侧有直流电源。本发明减少了可控开关管的使用数量，降低了对高频变压器高压侧的绝缘要求，有效的降低了成本；同时减小了回流功率，提高了整体效率，可广泛应用于直流转换变比高的场合。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种双向直流变换器电路拓扑结构。

背景技术

近年来，太阳能、风能等新能源大量接入电力系统，但由于新能源发电出力的不稳定性，在接入电网后易使电网产生波动，干扰电网正常运行。而在系统中接入储能系统，通过控制储能系统的充放电，可有效利用新能源发电，改善供电质量，于是提出了双向全桥DC-DC拓扑结构。

在已经提出的双全桥拓扑中，通过控制两个全桥输出电压之间的相角差，实现能量的双向流动。但是，由于双向全桥DC-DC拓扑结构本身的原因，不可避免的会出现功率回流的问题，因而在单移相的基础上提出了双移向，三移向等控制方式来减小功率回流。同时整体结构使用8个全控型开关器件，成本偏高。

因此，需要提出一种适用于高电压大变比的双向直流变换器拓扑结构。

发明内容

(一)发明目的

针对于目前一侧高电压，另一侧大电流的应用场合，在双全桥的结构中，高压侧单个开关管将承受较大的电压应力，同时由于双全桥的高压侧输出电压较高，对高频变压器的绝缘要求较高的问题。本发明提供一种双向直流变换器拓扑结构，该结构可以对应用于一侧高电压，另一侧大电流的场合，同时可以降低成本。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一方面提供了一种双向直流变换器电路拓扑结构，所述电路拓扑结构包括高压侧电路、低压侧电路以及连接于高压侧电路和低压侧电路之间高频变压器T₁；

所述高压侧电路包括，依次同向串联后接于高压侧电源E₁两端的第一～第四开关管，依次同向串联后接于高压侧电源E₁两端的第一母线电容C₁和第二母线电容C₂，依次串联后接于高压侧电源E₁两端的第一均压电阻R₁和第二均压电阻R₂，以及依次同向串联的第一箝位二极管D₇和第二箝位二极管D₈；

所述第一母线电容C₁的正极接高压侧电源E₁的正极，所述第二母线电容C₂的负极接高压侧电源E₁的负极；

所述第一箝位二极管D₇的阴极接第一开关管S₁和第二开关管S₂之间，所述第二箝位二极管D₈的阳极接第三开关管S₃和第四开关管S₄之间；

所述第一开关管S₁的正极集电极接高压侧电源E₁的正极，第四开关管S₄的发射极接高压侧电源E₁的负极，所述第二开关管S₂和第三开关管S₃之间接输出端子；

所述低压侧电路包括，第五开关管S₅、第六开关管S₆以及低压侧电源E₂；

所述高频变压器T₁包括与高压侧电路连接的高压绕组，与低压侧电路连接的上绕组和下绕组；