[发明专利]一种高效双向四管BUCK-BOOST变换器

说明书

本发明公开一种高效双向四管BUCK‑BOOST变换器，包括第一电感、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，还包括与第一开关管并联的第一继电器；还包括与第二开关管并联的第二继电器。与现有技术比较，本发明具有以下优点：在本发明高效双向四管BUCK‑BOOST变换器中，对于有导通需求的半导体器件，如开关管或二极管，在其两端并联相应的继电器，当需要导通半导体器件时，可吸合相应继电器，由于继电器吸合后其两端的阻抗变小，因此提高了该高效双向四管BUCK‑BOOST变换器的效率，且本发明使用的器件较少，成本低且电路结构简单。

技术领域

本发明为电力电子技术领域，具体涉及一种高效双向四管BUCK-BOOST变换器。

背景技术

伴随着电力电子技术在社会生产中的广泛应用，社会发展对电力电子产品或者装置功率密度、效率的要求进一步提高，通常认为，提高电能转换效率的方案大致分为以下两种：1.采用损耗更低的功率半导体器件，例如，低导通电阻的MOSFET/IGBT管、低损耗的磁芯等；2.采用软开关技术，例如，移向全桥、LLC等谐振技术。但是，方案1的引入导致成本增加，方案2的引入造成成本增加、变换器结构复杂及可靠性降低等不利因素。

发明内容

为解决上述成本高、效率低、结构复杂的缺陷等技术问题，本发明提供一种高效双向四管BUCK-BOOST变换器，包括第一电感、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输入电压的正端分别连接所述第一开关管的第一端以及第一二极管的第一端，所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输出电压的正端分别连接第二开关管的第一端以及第二二极管的第一端，所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输入电压的负端分别连接第三开关管的第二端及第三二极管的第二端，所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输出电压的负端分别连接第四开关管的第二端及第四二极管的第二端；所述第一电感的第一端分别连接第一开关管的第二端、第一二极管的第二端、第三开关管的第一端和第三二极管的第一端；所述第一电感的第二端分别连接第二开关管的第二端、第二二极管的第二端、第四开关管的第一端和第四二极管的第一端；还包括与第一开关管并联，且用于在所述第一开关管或所述第一二极管导通情况下，对其进行旁路的第一继电器；还包括与第二开关管并联，且用于在所述第二开关管或所述第二二极管导通情况下，对其进行旁路的第二继电器。第一继电器和所述第二继电器分别在零电压工况下动作。

作为上述一种优选方式，本发明还包括第一电容和第二电容，所述第一电容分别连接在所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输入电压的正端和负端之间；所述第二电容分别连接在所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输出电压的正端和负端之间。

第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管为MOSFET管或IGBT管，或其他可控半导体器件。

与现有技术比较，本发明具有以下优点：在本发明高效双向四管BUCK-BOOST变换器中，对于有导通需求的半导体器件，如开关管或二极管，在其两端并联相应的继电器，当需要导通半导体器件时，可吸合相应继电器，由于继电器吸合后其两端的阻抗变小，因此提高了该高效双向四管BUCK-BOOST变换器的效率，且本发明使用的器件较少，成本低且电路结构简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1为本发明高效双向四管BUCK-BOOST变换器实施例电路图；

图2为本发明高效双向四管BUCK-BOOST变换器实施例工作在正向BUCK模式下第一开关管导通模式的电路图；