[发明专利]可用于储能装置的高电压增益的双向DC/DC变换器

说明书

可用于储能装置的高电压增益的双向DC/DC变换器，由一个传统boost变换器和一个传统的buck/boost变换器集合而成；其中传统boost变换器是由电感L₁、功率开关Q₃、Q₄和电容C_H构成，传统的buck/boost变换器由电感L₂、功率开关Q₁、Q₂以及电容C₁构成；首先将两者的低压侧并联，其次将buck/boost变换器的高压侧电容C₁与功率开关Q₃串联后再与boost变换器的高压侧并联，利用电容C₁存储或释放电感中的能量，将两者构成了一个可用于储能装置的高电压增益的双向DC/DC变换器；该变换器能安全高效的将储能装置中的电能和直流微网中能量进行传输，并能适用不同电压等级储能装置。

技术领域

本发明属于电力电子功率变换技术领域，尤其涉及可用于储能装置的高电压增益的双向DC/DC变换器，属于储能装置与直流母线功率双向交换的应用场合。

背景技术

在当前环境、能源问题日渐严峻的情况下，新能源已成为当今社会的热门话题，为了更好的把风能、太阳能、潮汐能等能源更有效的利用，通常的做法是把这些能量存储于储能装置中。然后通过适配的DC/DC变换电路将储能装置中的电能释放于直流微网中，为了保证直流微网的稳定性，使储能装置的应用更加灵活，有必要将直流微网的电能送到储能装置中。

目前 DC/DC 变换电路种类繁多，主要分为隔离式和非隔离式，隔离型拓扑结构复杂，控制困难、成本高昂，效率较低，但是它使得双向 DC/DC 系统更加安全、可靠。非隔离型拓扑虽然有诸如纹波大、开关管应力大等缺点，但具有结构简单、驱动简单、能量转换效率高、器件少、成本低的优点，并可以通过优化控制方式进一步提高效率。而且，不同储能装置的电压往往不同，相对于直流母线电压往往比较低，因此一种高电压增益的双向非隔离DC/DC 拓扑具备应用开发的条件和投入市场的前景。

发明内容

为解决现有技术存在的技术难题，本发明可用于储能装置的高电压增益的双向DC/DC变换器，能安全高效的将储能装置中的电能和直流微网中能量进行传输，并能适用不同电压等级储能装置。

可用于储能装置的高电压增益的双向DC/DC变换器，由一个传统boost变换器和一个传统的buck/boost变换器集合而成；其中传统boost变换器是由电感L₁、功率开关Q₃、Q₄和电容C_H构成，传统的buck/boost变换器由电感L₂、功率开关Q₁、Q₂以及电容C₁构成；首先将两者的低压侧并联，其次将buck/boost变换器的高压侧电容C₁与功率开关Q₃串联后再与boost变换器的高压侧并联，利用电容C₁存储或释放电感中的能量，将两者构成了一个可用于储能装置的高电压增益的双向DC/DC变换器；该变换器所需功率器件少，既可以实现电压高增益，开关管数量又相对较少，且由于开关管成对关合，也利于控制，具体方案如下：