[实用新型]一种多端口输入隔离型Z源直流变换器

说明书

本实用新型公开了一种多端口输入隔离型Z源直流变换器，其特征在于，包括集成式高频变压器、输出整流电路和N个并联电路，其中所述N≥2且N为整数，所述N个并联电路彼此之间相互并联，N个并联电路的输出端均电性连接集成式高频变压器的原边绕组，集成式高频变压器的副边绕组电性连接输出整流电路的输入端；所述并联电路包括电流源、Z源网络和H桥逆变器，所述电流源、Z源网络和H桥逆变器三者相互并联。本实用新型通过高频变压器磁通叠加法将多个单输入直流变换器在输出端进行电流叠加，同时Z源网络的加入使直流变换器既可以实现升流也可实现降流，进而本实用新型的直流变换器具有升/降流功能，实现单级变换，还具有电气隔离功能。

技术领域

本实用新型涉及多种混合分布式能源供电技术领域，尤其涉及一种多端口输入隔离型Z源直流变换器。

背景技术

分布式新能源作为一种能源综合利用的高效供能系统，在国家助推电网改革及节能减排的大政策环境下发展迅速。单一能源供电系统通常存在电力供应不稳定、不连续、随气候条件变化等缺陷，为提高供电系统的连续性和稳定性，实现能源的优先和充分利用，需采用多能源联合供电系统。应用于分布式清洁能源供能系统的多输入变换器MIC(Multiple-Input-Converter)在新能源领域得到了更多的关注，相比单输入DC/DC变换器，多输入DC/DC变换器具有效率高、拓扑结构更加精简、可允许多个电源同时工作、材料成本低、控制简单等优点，因而在微网供电系统中广受亲睐。

多输入变换器根据在任意时刻是否有多个输入源同时对负载供电，可将变换器分为分时供电与同时供电两大类。分时供电，即任何时刻都只允许有且只有一个输入源供电；同时供电，即在任意时刻允许两个或两个以上输入源同时供电。还可根据变换器拓扑中是否具有变压器隔离结构，可将其分为隔离型和非隔离型变换器。因变压器的存在，即可实现电压等级的变换、安全隔离、系统串并联等实际需求。如图1所示，为多输入分时Buck变换器，该电路拓扑为基本的分时降压变换器结构。输入源通过开关相互并联，且可通过开关的导通控制各输入源的输入功率，每个输入源都与开关管及单向二极管串联，具有反相截止功能。两个开关管即使同时导通，因两者并联，电压低的输入源因电压高的输入源的阻断作用而不能供电。该变换器在功能上相当于单输入Buck变换器。如图2所示，为多输入Boost变换器，该变换器采用了电流型逆变器，它本身具有升压功能，且不具备降压能力。

实用新型内容

实用新型目的：针对现有由于分布式能源的随机性和不稳定性，导致直流微网供电系统的母线电压稳定性差的问题，本实用新型提出一种多端口输入隔离型Z源直流变换器。

技术方案：为实现本实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种多端口输入隔离型Z源直流变换器，包括集成式高频变压器、输出整流电路和N个并联电路，其中所述N≥2且N为整数，所述N个并联电路彼此之间相互并联，所述N个并联电路的输出端均电性连接集成式高频变压器的原边绕组，所述集成式高频变压器的副边绕组电性连接输出整流电路的输入端；

所述并联电路包括电流源、Z源网络和H桥逆变器，所述电流源、Z源网络和H桥逆变器三者相互并联，所述电流源、Z源网络和H桥逆变器均电性连接集成式高频变压器的原边绕组。

进一步地讲，所述电流源包括电源U_n和第一电感L_n1，所述电源U_n的正极电性连接第一电感L_n1入端，所述电源U_n的负极和第一电感L_n1的输出端均电性连接Z源网络的输入端。